Preoperative CL-11，Urinary Nitrite，U-HBP，and Their Correlation with Postoperative Urinary Sepsis in Patients with Kidney Stones and Their Predictive Significance
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摘要:
目的 分析术前胶原凝集素-11（CL-11）、尿亚硝酸盐、尿肝素结合蛋白（U-HBP）与肾结石术后并发尿源性脓毒症（US）的相关性，并探讨其对术后并发US的预测价值及其预警意义。 方法 选取2021年9月至2023年6月昆明医科大学第二附属医院190例肾结石患者，根据微创经皮肾镜取石术后7 d是否并发US分为US组（n = 30）和无US组（n = 160）。比较两组基线资料及术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP。分析术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP与术后并发US的关系。评价术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP对术后并发US的预测效能。 结果 US组CL-11、尿亚硝酸盐阳性占比、U-HBP分别为（313.68±38.73）ng/mL、46.67%、（157.82±41.61）ng/mL，高于无US组的（234.00±41.25）ng/mL、12.50%、（128.59±36.38）ng/mL（P < 0.05）；Logistic回归分析显示，术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP是并发US的影响因素；术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP预测术后并发US的AUC依次为0.797、0.624、0.826，联合预测术后并发US的AUC为0.923，敏感度、特异度分别为90.00%和88.75%。 结论 肾结石术后并发US患者尿亚硝酸盐阳性占比、CL-11、U-HBP水平升高，且与术后并发US呈正相关，其对术后并发US具有一定预测价值，联合检测其水平的预测效能更优，可能作为术后并发US的预警标志物，为临床制定防控措施提供参考。 Abstract:Objective To analyze the correlation of preoperative collagen lectin-11 （CL-11）, urinary nitrite, and urinary heparin-binding protein （U-HBP） with postoperative urinary sepsis （US） in patients with kidney stones, and to explore their predictive value and warning significance for postoperative US. Methods A total of 190 patients with kidney stones who underwent minimally invasive percutaneous nephrolithotomy at the Second Affiliated Hospital of Kunming Medical University from September 2021 to June 2023 were selected.According to whether they developed US within 7 days after surgery, they were divided into the US group （n = 30） and the non-US group （n = 160）. Baseline data and preoperative levels CL-11, urinary nitrite and U-HBP were compared between the two groups. The correlation between preoperative CL-11, urinary nitrite, U-HBP and postoperative US was analyzed. The predictive efficacy of preoperative CL-11, urinary nitrite, and U-HBP for postoperative US was evaluated. Results The positive rates of CL-11, urinary nitrite, and U-HBP in the US group were （313.68±38.73） ng/mL, 46.67% and （157.82±41.61） ng/mL, respectively, which were higher than those in the non-US group at （234.00±41.25） ng/mL, 12.50%, and （128.59±36.38） ng/mL （P < 0.05）.Logistic regression analysis indicated that preoperative CL-11, urinary nitrite, and U-HBP were influencing factors for the occurrence of US. The area under the curve （AUC） for predicting postoperative US was 0.797 for CL-11, 0.624 for urinary nitrite, and 0.826 for U-HBP, while the combined AUC for predicting postoperative US was 0.923, with a sensitivity of 90.00% and specificity of 88.75%. Conclusion Patients with postoperative US following kidney stone surgery exhibited elevated levels of urinary nitrite, CL-11, and U-HBP, which were positively correlated with the occurrence of postoperative US. These markers have certain predictive value for postoperative US, and their combined detection offers superior predictive efficacy, potentially serving as warning biomarkers for postoperative US, thereby providing a reference for clinical prevention and control measures. -
Key words:
- Kidney stone /
- Urinary sepsis /
- Collagen agglutinin-11 /
- Urinary nitrite /
- Urinary heparin-binding protein /
- Warning
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我国肾结石发病率为6.5%，且呈逐年上升趋势[1]。临床上常采用微创经皮肾镜取石术治疗，但术后易出现出血、感染等并发症，部分患者术后易引发全身炎症反应，进一步转化为尿源性脓毒症（urogenic sepsis，US），引起多器官功能衰竭，导致病死率升高[2−3]。目前，临床常依据临床表现等判定US，耗时较长，因而寻找早期判断US的潜在指标已成为临床研究热点。胶原凝集素-11（collagen agglutinin-11，CL-11）属于胶原凝集素家族成员，可与多种病原体相互作用，介导补体活化，参与US发生发展过程[4]。既往研究[5]表明尿亚硝酸盐阳性表明机体存在严重尿路感染，且伴有革兰阴性细菌感染，可增加微创经皮肾镜取石术后感染发生风险。正常生理条件下尿肝素结合蛋白（urine heparin-binding protein，U-HBP）水平较低，而尿路感染者尿液中HBP水平升高，可能作为诊断尿路感染的潜在指标[6]。但CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP对肾结石术后并发US的预警价值尚未明确。因此，本研究主要探讨术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP与肾结石术后并发US的相关性，分析其对术后并发US的预测价值，为临床早期预测及减少并发US提供参考。
1. 资料与方法
1.1 研究对象
选取2021年9月至2023年6月在昆明医科大学第二附属医院收治的190例肾结石患者为研究对象，根据微创经皮肾镜取石术后7 d是否并发US分为US组（n = 30）和无US组（n = 160），两组一般资料比较见表1。纳入标准：符合肾结石判定标准[7]，且经CT平扫、B超等影像学资料确诊；符合US诊断标准[8]：（1）呼吸 > 20次/min或血二氧化碳分压 < 32 mmHg；（2）体温 < 36 ℃或 > 38 ℃；（3）心率 > 90次/min；（4）血白细胞 < 4×109个/μL或 > 12×109个/μL或未成熟细胞 > 10%；符合上述任意两项及以上即可确诊；符合微创经皮肾镜取石术治疗指征；无尿道结石者；术前无放置输尿管支架或肾造瘘管等病史者；既往无肾移植史者；签署知情同意书。排除标准：既往有肾开放手术史者；酗酒或药物滥用者；长期使用免疫抑制剂或激素药物治疗者；中重度肾功能异常者；术前两周内应用抗生素治疗者。本研究经昆明医科大学第二附属医院伦理委员会审核批准（2021-03-0012）。
表 1 两组基线资料比较[n（%）/（$\bar x \pm s $）]Table 1. Comparison of baseline data between the two groups [n（%）/（$\bar x \pm s $）]资料 US组
（n = 30）无US组
（n = 160）t P 年龄（岁） 46.88 ± 11.03 44.95 ± 12.18 0.808 0.420 性别 0.181 0.671 男 21（70.00） 118（73.75） 女 9（30.00） 42（26.25） 体质量指数
（kg/m2）24.81 ± 0.72 24.94 ± 0.95 0.712 0.478 糖尿病 8（26.67） 20（12.50） 4.035 0.045* 高血压 5（16.67） 21（13.13） 0.268 0.604 冠心病 2（6.67） 14（8.75） 0.142 0.706 结石位置 0.067 0.796 左侧 18（60.00） 100（62.50） 右侧 12（40.00） 60（37.50） 结石长径（cm） 0.077 0.782 ≤2.5 17（56.67） 95（59.38） > 2.5 13（43.33） 65（40.63） 结石数 0.054 0.817 单发 16（53.33） 89（55.63） 多发 14（46.67） 71（44.38） 通道数 0.294 0.588 单 28（93.33） 153（95.63） 多 2（6.67） 7（4.38） 手术时间（min） 118.55 ± 27.30 99.78 ± 30.51 3.141 0.002* 术前肌酐
（μmol/L）93.64 ± 18.28 89.59 ± 22.04 0.947 0.345 术前尿白细胞 0.223 0.636 正常 23（76.67） 116（72.50） 升高 7（23.33） 44（27.50） 感染性结石成分 0.016 0.900 无 26（86.67） 140（87.50） 有 4（13.33） 20（12.50） 术前使用
抗菌药物0.254 0.614 无 15（50.00） 72（45.00） 有 15（50.00） 88（55.00） *P < 0.05。 1.2 研究方法
1.2.1 治疗方案
微创经皮肾镜取石术：全麻成功后取截石位，从尿道插5 F输尿管镜进入膀胱，逆行至肾盂并固定，改为俯卧位后，建立人工肾积水，超声引导下穿刺肾盏，建立经皮穿刺通路，采用筋膜扩张器切开通路，放置20F鞘管，使用瑞士EMS超声系统联合钬激光（25 Hz、能量2～2.5 J）碎石，真空吸引泵吸出并清除碎石，术后放置6～7F双J支架、18F肾造瘘管，并予以常规抗感染治疗3 d。
1.2.2 检测CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP
术前24 h采集研究对象晨起清洁中段尿10 mL，并采集空腹外周静脉血5 mL，血液样本离心10 min（
3500 r/min、离心半径10 cm）取血清，采用ELISA法检测血清CL-11水平（购自上海酶联生物公司）。尿液样本分为两份（5 mL/份），其中一份进行尿亚硝酸盐定性试验，尿亚硝酸盐阳性标准为发生酚类偶联产生红色。另一份尿液样本，采用酶联荧光法定量检测U-HBP水平（购自上海一研生物公司）。1.2.3 收集临床资料
结合既往资料与研究对象病历，收集微创经皮肾镜取石术后US发生相关的临床资料，包括结石位置、结石长径、结石数、通道数、手术时间、术前肌酐、术前尿白细胞（正常、升高）、感染性结石成分、术前抗菌药物，其中手术时间是指从皮肤切开至放置肾造瘘管的时间；单通道是指建立一个通道，多通道是指建立通道数≥2个；术前尿白细胞升高标准：尿常规镜检查结果显示每高倍镜视野 > 5个，否则视为正常。
1.3 观察指标
（1）比较两组术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP水平，并分析其与术后并发US的二元简单相关性；（2）偏相关性分析术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP与术后并发US的相关性；（3）分析术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP对术后并发US的预测效能。
1.4 统计学分析
采用SPSS26.0统计学软件分析数据，计量资料符合正态分布要求，采用t检验；计数资料用n（%）表示，采用χ2检验；Logistic回归分析法分析术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP水平与术后并发US的关系；采用MedCalc18.2软件绘制受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）并计算曲线下面积（area under curve，AUC），分析术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP对术后并发US的预测效能。P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 两组基线资料比较
US组糖尿病患者占比高于无US组（P < 0.05），手术时间长于无US组（P < 0.05），见表1。
2.2 两组术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP比较
US组CL-11、尿亚硝酸盐阳性患者占比、U-HBP均高于无US组（P < 0.05），见表2。
表 2 两组术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP比较[（$ \bar x \pm s $）/n（%）]Table 2. Comparison of preoperative CL-11，urinary nitrite，and U-HBP between two groups [（$ \bar x \pm s $）/n （%）]组别 n CL-11（ng/mL） 尿亚硝酸盐阳性 U-HBP（ng/mL） US组 30 313.68 ± 38.73 14（46.67） 157.82 ± 41.61 无US组 160 234.00 ± 41.25 20（12.50） 128.59 ± 36.38 t 9.799 20.072 3.946 P < 0.001* < 0.001* < 0.001* *P < 0.001。 2.3 术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP与术后并发的Logistic回归分析
Logistic回归分析显示，术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP是并发US的影响因素（P < 0.05），见表3。
表 3 术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP与术后并发的Logistic回归分析Table 3. Logistic regression analysis of CL-11，urinary nitrite，and U-HBP before surgery and postoperative complications变量 B SB Wald/χ2 OR 95%CI P 术前CL-11 0.710 0.283 6.294 2.034 1.322～6.311 0.024* 尿亚硝酸盐 1.136 0.302 14.139 3.113 1.864～10.457 0.005* U-HBP 0.495 0.205 5.823 1.640 1.274～4.436 0.045* *P < 0.05。 2.4 术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP以及联合预测术后并发US的价值
术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP预测术后并发US的AUC依次为0.797、0.624、0.826，其中U-HBP的AUC最大，CL-11和U-HBP的敏感度最高，尿亚硝酸盐的特异度最高，见图1、表4。将术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP分别作为3个原始协变量，根据离散的数据点采用f（x，c）模型绘制术前CL-11、尿亚硝酸盐联合U-HBP的拟合曲线，取约登指数最大时对应的数值为cut-off值，即0.330，术前CL-11、尿亚硝酸盐联合U-HBP预测术后并发US的AUC为0.923，敏感度为90.00%，特异度为88.75%，见图2。
图 1 术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP预测术后并发US的ROC曲线Figure 1. ROC curve of preoperative CL-11，urinary nitrite and U-HBP predicting postoperative complications of US表 4 术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP预测术后并发US的价值Table 4. Value of preoperative CL-11，urinary nitrite and U-HBP in predicting postoperative US complications指标 AUC 95%CI cut-off 敏感度（%） 特异度（%） P CL-11 0.797 0.733～0.852 300.31 80.00 77.50 < 0.001* 尿亚硝酸盐 0.624 0.551～0.693 阳性 46.67 78.12 < 0.001* U-HBP 0.826 0.764～0.877 126.50 80.00 75.00 < 0.001* *P < 0.001。 
图 2 术前CL-11、尿亚硝酸盐联合U-HBP预测术后并发US的ROC曲线Figure 2. ROC curve of preoperative CL-11 and urinary nitrite combined with U-HBP in predicting postoperative US complications3. 讨论
3.1 肾结石患者术后US发生情况
肾结石患者多伴有免疫功能下降、糖尿病等基础疾病，取石术感染性/非感染性因素侵入可引起炎症瀑布反应，导致正常组织遭受免疫攻击，进而促进US发生[9]。本研究发现190例行肾结石患者术后US发生率为15.79%（30/190），与既往研究报道相似[10]，提示术后并发US的发生风险较高，需临床高度重视，并实施积极有效干预措施，以降低术后US发生风险。
3.2 术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP与肾结石术后并发US的相关性
CL-11可促进细菌生长，引起氧化应激反应，并可放大炎症级联反应，增强细胞内外蛋白质等大分子的非酶糖基化反应，促进多器官功能障碍发生[11−13]。Gong等[14]研究表明CL-11可介导糖基化轴途径，参与急性肾损伤发生过程。本研究发现US组CL-11水平高于无US组，且与术后并发US呈正相关，表明CL-11水平升高可能参与US的发生发展过程。推测其原因可能为CL-11水平升高可介导机体免疫细胞微环境，加速细胞急性蛋白合成，加之病原微生物入侵，可放大炎症级联反应，影响多组织器官功能，进而参与US发生过程。硝酸盐被革兰阴性细菌转化为亚硝酸盐，可用于诊断尿路感染，既往研究表明术前尿亚硝酸盐阳性可增加术后尿路感染发生风险[15−17]。本研究中US组尿亚硝酸盐阳性占比高于无US组，尿亚硝酸盐与术后并发US呈正相关。这可能是因为尿亚硝酸盐阳性表明体内存在泌尿系统感染，可破坏尿路上皮防御功能，促使尿液中炎症物质侵入血液系统，导致术后并发US。细菌感染发生后HBP可释放至血浆，激活单核细胞、巨噬细胞，并可与毛细血管内皮细胞相互作用，增加血管通透性，还可影响机体免疫系统，诱导血管渗漏、水肿形成，引起内皮功能障碍，参与脓毒症等多种疾病发生发展过程[18−19]。本研究结果显示，US组U-HBP水平高于无US组。谭德敏等[20]研究表明脓毒症患者血清HBP水平升高，可从侧面支持本研究结论。同时本研究发现术前U-HBP与术后并发US呈正相关，表明U-HBP可能参与术后US的发生发展过程。分析其原因可能为U-HBP水平升高可增加细胞通透性，引发组织水肿，并可加重炎症反应，造成脏器功能损伤，进而推动US发生。
3.3 术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP与肾结石术后并发US的预测价值
本研究分析两组临床资料，结果发现US组糖尿病患者占比高于无US组，手术时间长于无US组。糖尿病患者免疫力下降，导致机体对病原体的易感性升高[21]。本研究结果与应建新等[22]研究结果相似，这可能是因为糖尿病患者自身防御功能减弱，高血糖可减弱中性粒细胞吞噬能力，促进US发展。蔡高平等[23]研究表明手术时间过长为术后并发US的危险因素，可支持本研究结论。同时本研究发现在剔除糖尿病、手术时间等其他混杂影响因素后，术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP仍与术后并发US呈正相关。分析原因可能为术前CL-11、U-HBP水平升高可加重机体炎症反应，降低机体抵抗力，增强机体病原菌易感性，进而促进术后US发生发展。临床在术前应延长抗生素使用时间，积极控制感染后再实施手术治疗，针对伴有尿亚硝酸盐阳性者需予以针对性抗感染治疗，以减少术后US发生。甘伟胜等[24]研究表明CL-11对复杂性上尿路感染相关尿毒症具有一定预测价值。严超等[25]研究表明尿亚硝酸盐阳性为取石术后发生尿脓毒症的危险因素。尹飞挺等[26]研究表明U-HBP可有效诊断糖尿病合并无症状性菌尿。赵媛等[27]、陈俊等[28]研究表明监测血清HBP水平可作为脓毒症的预警标志物。由此推测术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP可能作为术后并发US的预警标志物。本研究分析发现术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP预测术后并发US的AUC依次为0.797、0.624、0.826，且术前CL-11、尿亚硝酸盐联合U-HBP预测术后并发US的AUC为0.923，表明术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP对术后并发US具有预测价值。本研究不足之处在于纳入样本量较小，且均来自单中心，这可能导致结论偏倚，后期希望开展多中心、大样本的前瞻性研究，以验证上述指标的有效性。
综上所述，肾结石术后并发US患者尿亚硝酸盐阳性占比及CL-11、U-HBP水平升高，且与术后并发US呈正相关，检测其水平对术后并发US具有一定预测价值，联合检测其水平可提高预测效能，可为临床完善术后并发US的预警机制提供参考。
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图 1 术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP预测术后并发US的ROC曲线
Figure 1. ROC curve of preoperative CL-11，urinary nitrite and U-HBP predicting postoperative complications of US
图 2 术前CL-11、尿亚硝酸盐联合U-HBP预测术后并发US的ROC曲线
Figure 2. ROC curve of preoperative CL-11 and urinary nitrite combined with U-HBP in predicting postoperative US complications
表 1 两组基线资料比较[n（%）/（$\bar x \pm s $）]
Table 1. Comparison of baseline data between the two groups [n（%）/（$\bar x \pm s $）]
资料 US组
（n = 30）无US组
（n = 160）t P 年龄（岁） 46.88 ± 11.03 44.95 ± 12.18 0.808 0.420 性别 0.181 0.671 男 21（70.00） 118（73.75） 女 9（30.00） 42（26.25） 体质量指数
（kg/m2）24.81 ± 0.72 24.94 ± 0.95 0.712 0.478 糖尿病 8（26.67） 20（12.50） 4.035 0.045* 高血压 5（16.67） 21（13.13） 0.268 0.604 冠心病 2（6.67） 14（8.75） 0.142 0.706 结石位置 0.067 0.796 左侧 18（60.00） 100（62.50） 右侧 12（40.00） 60（37.50） 结石长径（cm） 0.077 0.782 ≤2.5 17（56.67） 95（59.38） > 2.5 13（43.33） 65（40.63） 结石数 0.054 0.817 单发 16（53.33） 89（55.63） 多发 14（46.67） 71（44.38） 通道数 0.294 0.588 单 28（93.33） 153（95.63） 多 2（6.67） 7（4.38） 手术时间（min） 118.55 ± 27.30 99.78 ± 30.51 3.141 0.002* 术前肌酐
（μmol/L）93.64 ± 18.28 89.59 ± 22.04 0.947 0.345 术前尿白细胞 0.223 0.636 正常 23（76.67） 116（72.50） 升高 7（23.33） 44（27.50） 感染性结石成分 0.016 0.900 无 26（86.67） 140（87.50） 有 4（13.33） 20（12.50） 术前使用
抗菌药物0.254 0.614 无 15（50.00） 72（45.00） 有 15（50.00） 88（55.00） *P < 0.05。 
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表 2 两组术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP比较[（$ \bar x \pm s $）/n（%）]
Table 2. Comparison of preoperative CL-11，urinary nitrite，and U-HBP between two groups [（$ \bar x \pm s $）/n （%）]
组别 n CL-11（ng/mL） 尿亚硝酸盐阳性 U-HBP（ng/mL） US组 30 313.68 ± 38.73 14（46.67） 157.82 ± 41.61 无US组 160 234.00 ± 41.25 20（12.50） 128.59 ± 36.38 t 9.799 20.072 3.946 P < 0.001* < 0.001* < 0.001* *P < 0.001。
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表 3 术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP与术后并发的Logistic回归分析
Table 3. Logistic regression analysis of CL-11，urinary nitrite，and U-HBP before surgery and postoperative complications
变量 B SB Wald/χ2 OR 95%CI P 术前CL-11 0.710 0.283 6.294 2.034 1.322～6.311 0.024* 尿亚硝酸盐 1.136 0.302 14.139 3.113 1.864～10.457 0.005* U-HBP 0.495 0.205 5.823 1.640 1.274～4.436 0.045* *P < 0.05。
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表 4 术前CL-11、尿亚硝酸盐、U-HBP预测术后并发US的价值
Table 4. Value of preoperative CL-11，urinary nitrite and U-HBP in predicting postoperative US complications
指标 AUC 95%CI cut-off 敏感度（%） 特异度（%） P CL-11 0.797 0.733～0.852 300.31 80.00 77.50 < 0.001* 尿亚硝酸盐 0.624 0.551～0.693 阳性 46.67 78.12 < 0.001* U-HBP 0.826 0.764～0.877 126.50 80.00 75.00 < 0.001* *P < 0.001。
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