Neutrophilen-Gelatinase-assoziiertes Lipokalin (NGAL) als Biomarker zur Differenzialdiagnose und Prognoseabschätzung bei akutem Nierenversagen

Abstract

In einer multizentrischen, prospektiven, verblindeten Studie an 1635 unausgelesenen Patienten, die über Rettungsstellen hospitalisiert wurden, wurde eine kommerzielle Bestimmung von NGAL im Urin (Abbott-Platform; unterscheidet nicht zwischen verschiedenen NGAL-Formen) mit einem Western Blot auf die monomere, nierenspezifische Form von NGAL verglichen. Die Ergebnisse beider Messmethoden korrelierten sehr eng (Pearsons Korrelation Koeffizient 0.93, p<0.0001), und beide Messmethoden zeigten eine vergleichbare Zuverlässigkeit für die Diagnostik des akuten intrinsischen Nierenversagens (AUC-ROC = 0.81). In einer monozentrischen prospektiven Beobachtungsstudie wurden NGAL-Spiegel im Urin (uNGAL) von 145 Patienten untersucht, die während eines stationären Krankenhausaufenthaltes ein akutes Nierenversagen entwickelten. Die Differenzierung zwischen renalen und prärenalen Ursachen wurde anhand aller am Ende der Behandlung vorliegenden Unterlagen vorgenommen. 75 Patienten hatten intrinsisches akutes Nierenversagen, 32 prärenales, 38 waren klinisch nicht klassifizierbar. NGAL im Urin am Tag der Diagnosestellung war hilfreich in der Differenzierung: Werte über 104 ug/L zeigten ein intrinsisches Nierenversagen an (Positive Likelihood Ratio 5.97), während NGAL-Werte unter 47 ug/L die Diagnose eines renalen Nierenversagen unwahrscheinlich machten (negative Likelihood Ratio 0.2). Die diagnostische Sicherheit gemessen an der AUC (area under the receiver-operating characteristic curve) betrug 0.87. Mithilfe einer logistischen Regressionsanalyse wurden Vorhersagemodelle für einen zusammengesetzen Endpunkt aus RIFLE Progression, Dialysenotwendigkeit oder Tod konstruiert. Dabei zeigte sich, dass ein konventionelles Prädiktionsmodell durch Hinzufügen des NGAL-Parameters signifikant verbessert wurde (p<0.001). Die diagnostische Genauigkeit verbessert sich von 68% auf 75%, die AUC-ROC von 0,65 auf 0,74. Diese Ergebnisse legen nahe, dass NGAL-Messungen im klinischen Alltag zur Diagnostik und Differenzierung von akutem Nierenversagen hilfreich sein könnten. Dabei scheint der NGAL-Spiegel im Urin Nierenschädigungen früher und empfindlicher als Serum-Kreatinin zu erfassen; er verbessert die frühzeitige Differentialdiagnose zwischen intrarenalem und prärenalem Nierenversagen; und er trägt zur frühzeitigen Prognoseabschätzung bei akuter Nierenschädigung bei.

A commercially available assay for NGAL in the urine (specificity for monomeric kidney NGAL form unknown) was compared to Western Blot analysis (indicates all molecular forms of NGAL) in a multicenter, prospective, study on 1635 unselected patients who were hospitalised through the emergency room. The results of both methods correlated closely (Pearsson’s correlation coefficient 0.93, p<0.0001), and both methods were similarly reliably predicting intrinsic renal kidney injury (AUC-ROC for both methods = 0.81). In a monocentric prospective study was tested, whether urinary NGAL (uNGAL) differs between intrinsic and prerenal AKI and predicts a composite outcome (progression to a higher RIFLE class, dialysis, or death). Urinary NGAL was measured using a standardized clinical platform in 145 hospitalized patients with established AKI. Differentiation between intrinsic renal and prerenal causes were made retrospectively based on all available information. 75 patients had intrinsic kidney injury, 32 patients had prerenal kidney failure, 38 remained unclassifiable. NGAL in the urine was helpful to differentiate these causes: values above 104ug/L indicated intrinsic kidney injury (positive likelihood ratio 5.97), while values below 47 ug/L made intrinsic kidney injury unlikely (negative likelihood ratio 0.2). Diagnostic accuracy as indicated by AUC-ROC (area under the receiver-operating characteristic curve) was 0.87. Based on logistic regression analysis we constructed prediction models for the composite outcome. The conventional model was significantly improved by adding NGAL (p<0.0001). The diagnostic accuracy improved from 68% to 75%, AUC-ROC from 0.65 to 0.74. These results imply that measuring NGAL might be helpful to diagnose and differentiate acute renal failure early on. It also helps to predict poor outcome.