卞炳賢, 周韻斕, 沈立松
(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院檢驗(yàn)科,上海200092)
腎小球?yàn)V過率(glomerular filtration rate,GFR)是指單位時(shí)間內(nèi)兩腎生成濾液的量,是衡量腎功能的重要指標(biāo),故準(zhǔn)確評估GFR對于臨床診斷腎臟疾病、判斷腎功能進(jìn)展、評估治療療效等具有重要意義。目前采用99m锝-二乙烯三胺五乙酸(99mtechnetium-diethylene triamine pentacetic acid,99mTc-DTPA)腎動(dòng)態(tài)顯像法測定GFR在臨床開展較廣泛,但因其價(jià)格昂貴,不利于廣泛篩查以及基層醫(yī)院的推廣。故臨床上常用估算腎小球?yàn)V過率(estimated glomerular filtration rate,eGFR)評估公式計(jì)算GFR。目前所開發(fā)的eGFR評估公式大多數(shù)是基于普通人群所開發(fā)的通用公式,但如兒童、老年人與中青年人群肌肉質(zhì)量及腎小管分泌肌酐的量均不同,將基于肌酐的eGFR評估公式直接用于兒童、老年人并不合適。而不同疾病由于其自身特點(diǎn)及對腎功能的影響,其eGFR評估公式亦會與普通人群有所不同。因此,我們就eGFR評估公式的發(fā)展過程及在不同人群中的適用性進(jìn)行綜述。
血清肌酐是評估公式腎功能的簡便指標(biāo),但容易受到年齡、性別、膳食、體表面積等因素的影響,故不能單獨(dú)使用血清肌酐來評估腎功能。有鑒于此,研究者們開發(fā)了若干以血清肌酐為主要參數(shù)的eGFR評估公式來估算GFR。
最經(jīng)典的用于估測GFR的公式是1976年發(fā)表的 Cockcroft-Gault公式(C-G 公式)[1],該公式是基于249例美國住院患者以24h肌酐清除率為參考標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)而成,但由于納入人群人種、性別等限制,其準(zhǔn)確性受到質(zhì)疑。
1999年美國腎臟疾病膳食改良(the Modification of Diet in Renal Disease,MDRD)工作組基于1 628例西方慢性腎臟病(chronic kidney disease,CKD)患者的基線數(shù)據(jù)資料,以125I-碘他拉酸鈉清除率為參考標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)出了一系列公式[2]。由于簡化的MDRD公式與其它公式相比準(zhǔn)確性并無明顯差異,且在臨床應(yīng)用中更容易操作,故被美國腎臟基金會制定的腎臟病預(yù)后質(zhì)量倡議(the Kidney Disease Out-comes Quality Initiative,K/DOQI)指南推薦廣泛用于臨床[3]。為提高準(zhǔn)確性,研究者于2006年用同位素稀釋質(zhì)譜法(isotope dilution mass spectrometry-traceable,IDMS)重新測量上述患者的血肌酐水平,應(yīng)用于重新表達(dá)的MDRD公式[4]。MDRD公式納入人數(shù)較C-G公式明顯增多,多項(xiàng)研究亦證實(shí)其優(yōu)于CG公式,但由于其納入人群都是CKD患者,故當(dāng)MDRD方程應(yīng)用于 GFR>90 mL/(min·1.73 m2)的健康人群時(shí)存在局限性。
2009年,LEVEY 等[5]基于 26 項(xiàng)研究,以8 254例患者作為開發(fā)組、3 896例患者作為驗(yàn)證組,開發(fā)了慢性腎臟疾病流行病學(xué)協(xié)作組(chronic kidney disease epidemiology collaboration,CKDEPI)的eGFR評估公式。并證實(shí)CKD-EPI公式患者GFR的偏差明顯低于MDRD公式,尤其是在eGFR>60 mL/(min·1.73 m2)的人群中。
Cys C是一種低相對分子質(zhì)量蛋白質(zhì),相對分子質(zhì)量約為13 000,由管家基因編碼,其在機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生速率較恒定,可自由通過腎小球,幾乎完全由近曲小管重吸收分解代謝,且無腎小管分泌,是一種理想的反映GFR變化的內(nèi)源性標(biāo)志物。隨著其一級參考物質(zhì)(ERM-DA471/IFCC[6])的發(fā)布,2012年CKD-EPI協(xié)作組以5 352例患者作為開發(fā)組、1 119例患者作為驗(yàn)證組,開發(fā)出了2個(gè)公式:1個(gè)公式以Cys C為主要參數(shù),另1個(gè)為聯(lián)合公式(以Cys C和肌酐為主要參數(shù))[7],并發(fā)現(xiàn)新開發(fā)的聯(lián)合公式的準(zhǔn)確性優(yōu)于CKD-EPI肌酐公式。
由于不同種族間肌肉質(zhì)量以及腎小管分泌肌酐的不同,而上述eGFR評估公式大都是基于白種人及部分黑種人開發(fā)的,在中國人群中應(yīng)用需進(jìn)行eGFR公式的本土化研究。全國eGFR課題協(xié)作組于2006年基于國內(nèi)不同地域的CKD患者684例的有關(guān)資料開發(fā)了改良的簡化MDRD公式,并表現(xiàn)出了較低的偏差、較大的精確度和較高的準(zhǔn)確性[8]。而基于Cys C的eGFR評估公式研究在國內(nèi)亦有多項(xiàng)報(bào)道。全國eGFR課題協(xié)作組2007年以376例CKD患者為開發(fā)組、230例CKD患者為驗(yàn)證組開發(fā)出了基于Cys C和肌酐的聯(lián)合公式,表現(xiàn)出了較大的精確度[9]。隨著ERM-DA471/IFCC標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的發(fā)布,國內(nèi)FENG等[10]以687例CKD患者為開發(fā)組、101例CKD患者為驗(yàn)證組開發(fā)出了2個(gè)公式,1個(gè)為基于Cys C的公式,另1個(gè)為基于Cys C和肌酐的聯(lián)合公式,并顯示了較高的準(zhǔn)確性和精確性。目前國內(nèi)關(guān)于eGFR評估公式的研究數(shù)量不少,但都存在著1個(gè)普遍的問題,即高質(zhì)量的研究偏少,普遍缺乏大規(guī)模多中心的研究。目前除全國eGFR課題協(xié)作組及FENG的研究[8-10]外,基本上都是小規(guī)模單中心的研究。
由于兒童與成人肌肉質(zhì)量及腎小管分泌肌酐的不同,將基于肌酐的eGFR評估公式直接用于兒童中是不恰當(dāng)?shù)?。國外有多?xiàng)研究探討eGFR評估公式在兒童中的適用性,其中使用最廣泛使用的是Schwartz公式[11-12],其以肌酐清除率為參考標(biāo)準(zhǔn),基于186名兒童開發(fā)而成,主要參數(shù)為肌酐和身高,并在223名兒童中驗(yàn)證具有良好的一致性,其缺點(diǎn)是在GFR<20 mL/(min·1.73 m2)的患者中會高估 GFR 水平[13]。FILLER 等[13]開發(fā)出了適用于兒童的基于Cys C的eGFR評估公式,并且表現(xiàn)出了較前者更低的偏差。2012年,SCHWARTZ等[14]以多中心643名兒童CKD患者作為開發(fā)組,322名兒童CKD患者作為驗(yàn)證組,開發(fā)出了以肌酐、身高、Cys C和尿素氮為參數(shù)的公式,相比于其2009年的公式,效能有了進(jìn)一步的提高,表現(xiàn)出了高精度與低偏差,其30%和10%符合率分別為91%和45%。該公式在GFR為15~75 mL/(min·1.73m2)時(shí)效能最好。目前國內(nèi)該領(lǐng)域研究較少,未有多中心、大規(guī)模研究來建立及驗(yàn)證適合我國兒童的eGFR評估公式。
糖尿病腎病是常見的糖尿病并發(fā)癥,也是終末期腎病的常見病因,故準(zhǔn)確評價(jià)腎小球功能對臨床診療具有重要意義。目前以肌酐為主要參數(shù)的eGFR評估公式在糖尿病患者中的應(yīng)用研究并不統(tǒng)一。ROGNANT等[15]基于224例2型糖尿病患者與340例非糖尿病患者的研究發(fā)現(xiàn),CKDEPI肌酐公式要優(yōu)于MDRD方程和C-G方程。顧紅霞等[16]基于390例住院糖尿病患者的研究認(rèn)為CKD-EPI公式與參考方法測定的GFR一致性最好。CAMARGO等[17]則認(rèn)為在2型糖尿病中,CKD-EPI肌酐公式和MDRD公式的性能都較差。在評價(jià)以Cys C為主要參數(shù)的eGFR評估公式在糖尿病患者中的應(yīng)用的結(jié)論亦不相同[18-20]。因此,目前eGFR評估公式在糖尿病患者中的適用性并未明確。國內(nèi)研究者對于此類研究的缺點(diǎn)主要有2點(diǎn):一是未進(jìn)行肌酐和Cys C的標(biāo)準(zhǔn)化,二是未進(jìn)行大規(guī)模多中心的研究。
心衰患者常常伴隨著腎功能不全,而腎功能則對心衰患者的預(yù)后有重要的預(yù)測價(jià)值。2006年,SMILDE等[21]在110例慢性心衰患者中比較CG公式、MDRD公式、簡化MDRD公式與125I-碘他拉酸鈉清除率測定的GFR的差異,發(fā)現(xiàn)MDRD公式是最精確的,有較好的預(yù)測價(jià)值,缺點(diǎn)是偏差較大。2012年,ZAMORA等[22]在925例心衰患者中進(jìn)行C-G公式、MDRD公式、CKD-EPI肌酐公式之間的比較,與SMILDE等[21]不同的是此項(xiàng)研究是以預(yù)后價(jià)值來評判公式,結(jié)果發(fā)現(xiàn)C-G公式的預(yù)后價(jià)值最好。而此前研究者多數(shù)認(rèn)為MDRD公式和CKD-EPI肌酐公式的效能高于C-G公式。造成此的原因可能是由于該研究是以預(yù)后價(jià)值來評價(jià)優(yōu)劣,C-G公式中包含了體重參數(shù),而體重與心衰患者的預(yù)后是有聯(lián)系的。2014年,ZAMORA等[23]又在一項(xiàng)對879例心衰患者的研究中比較了CKD-EPICysC公式、CKD-EPICysC-肌酐聯(lián)合公式、CKD-EPI肌酐公式、MDRD-4公式,評判標(biāo)準(zhǔn)同樣是預(yù)后價(jià)值,結(jié)果顯示 CKD-EPICysC公式和 CKD-EPICysC-肌酐聯(lián)合公式,尤其是CKD-EPICysC方程具有較好的風(fēng)險(xiǎn)分層及預(yù)后價(jià)值。國內(nèi)目前該領(lǐng)域研究未見報(bào)道,有待于進(jìn)一步研究。需注意的是,在心衰患者中除了與參考方法測定的GFR進(jìn)行比較外,對其預(yù)后價(jià)值的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)于臨床更有意義。
老年人由于肌肉質(zhì)量、腎小管分泌肌酐、蛋白攝入等的不同,故基于肌酐的eGFR評估公式在應(yīng)用于這類人群中時(shí)會與普通人群中有所不同。SCHAEFFNER 等[24]以 570 名老年人(年齡>70歲)為研究對象,以碘海醇清除率為參考標(biāo)準(zhǔn),開發(fā)出了2個(gè)適用于白種人群的BIS(Berlin Initiative Study)公式。因研究中肌酐和Cys C的檢測進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化,所以這2個(gè)公式表現(xiàn)出了較好的準(zhǔn)確性和一致性,特別是在eGFR>30 mL/(min·1.73 m2)的老年人群中。國內(nèi)LIU等[25]以433名老年人為開發(fā)組、235名老年人為驗(yàn)證組、99mTc-DTPA腎動(dòng)態(tài)顯像法為參考標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)出了適用于中國老年人群的公式,此公式入組人群年齡>60歲,以肌酐為主要參數(shù),與CKD-EPI肌酐公式[5]相比偏差更小,準(zhǔn)確性更高。YE等[26]對 BIS公式[24]、CKD-EPI肌酐公式[5]、CKD-EPICysC-肌酐聯(lián)合公式[7]、CKD-EPICysC公式[7]、LIU 等開發(fā)的肌酐公式[25]、FENG開發(fā)的基于Cys C的公式及基于Cys C和肌酐的聯(lián)合公式[10]在419名年齡>60歲的中國老年人群中的應(yīng)用進(jìn)行了驗(yàn)證,其中肌酐和Cys C的檢測進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化,參考標(biāo)準(zhǔn)為99mTc-DTPA腎動(dòng)態(tài)顯像法,結(jié)果發(fā)現(xiàn)FENG等開發(fā)的基于Cys C和肌酐的聯(lián)合公式[10]在此類人群中的性能最好,其次是LIU等開發(fā)的肌酐公式[25]。
我們認(rèn)為在eGFR評估公式的建立、發(fā)展以及臨床應(yīng)用需注意以下問題。
首先是檢測方法的標(biāo)準(zhǔn)化問題:MDRD工作組采用ID-MS測定患者的血肌酐水平以及Cys C一級參考物質(zhì)(ERM-DA471/IFCC[6])的發(fā)布共同推進(jìn)了肌酐和Cys C檢測的標(biāo)準(zhǔn)化。而目前國內(nèi)檢測的標(biāo)準(zhǔn)化不盡如人意,希冀各實(shí)驗(yàn)室能共同規(guī)范檢測標(biāo)準(zhǔn)。
其次是eGFR評估公式的差異化使用:由于不同人群間的特征差異使研究者們認(rèn)識到單靠一個(gè)公式適用于所有人群是不現(xiàn)實(shí)的,故在兒童、老年人人群中開發(fā)出了專屬公式,并且這些公式的性能比通用公式的性能有較大的提高。臨床研究者和醫(yī)生在建立及使用eGFR評估公式時(shí)需注意要在不同人群中尋找到各自最合適的公式。
最后是eGFR評估公式的本土化使用:由于現(xiàn)在所廣泛使用的公式幾乎都是基于白種人開發(fā)的,因此在中國人群中的應(yīng)用時(shí)需進(jìn)行本土化研究。目前,國內(nèi)關(guān)于eGFR評估公式的研究大多數(shù)是小規(guī)模單中心研究,今后應(yīng)鼓勵(lì)國內(nèi)研究者們進(jìn)行大規(guī)模多中心研究來建立以及驗(yàn)證適用于中國人群及各細(xì)分人群的eGFR評估公式。
[1]COCKCROFT DW,GAULT MH. Prediction of creatinine clearance from serum creatinine[J].Nephron,1976,16(1):31-41.
[2]LEVEY AS,BOSCH JP,LEWIS JB,etal.A more accurate method to estimate glomerular filtration rate from serum creatinine:a new prediction equation.Modification of Diet in Renal Disease Study Group[J].Ann Intern Med,1999,130(6):461-470.
[3]National Kidney Foundation. K/DOQI clinical practice guidelines for chronic kidney disease:evaluation,classification,and stratification[J].Am J Kidney Dis,2002,39(2 Suppl 1):S1-S266.
[4]LEVEY AS,CORESH J,GREENE T,etal.Using standardized serum creatinine values in the modification of diet in renal disease study equation for estimating glomerular filtration rate[J].Ann Intern Med,2006,145(4):247-254.
[5]LEVEY AS,STEVENS LA,SCHMID CH,etal.A new equation to estimate glomerular filtration rate[J].Ann Intern Med,2009,150(9):604-612.
[6]GRUBB A,BLIRUP-JENSEN S,LINDSTR?M V,etal.First certified reference material for cystatin C in human serum ERM-DA471/IFCC[J].Clin Chem Lab Med,2010,48(11):1619-1621.
[7]INKER LA,SCHMID CH,TIGHIOUART H,etal.Estimating glomerular filtration rate from serum creatinine and cystatin C[J].N Engl J Med,2012,367(1):20-29.
[8]全國eGFR課題協(xié)作組.MDRD方程在我國慢性腎臟病患者中的改良和評估[J].中華腎臟病雜志,2006,22(10):589-595.
[9]MA YC,ZUO L,CHEN JH,etal.Improved GFR estimation by combined creatinine and cystatin C measurements[J].Kidney Int,2007,72(12):1535-1542.
[10]FENG JF,QIU L,ZHANG L,etal.Multicenter study of creatinine-and/or cystatin C-based equations for estimation of glomerular filtration rates in Chinese patients with chronic kidney disease[J].PLoSOne,2013,8(3):e57240.
[11]SCHWARTZ GJ,HAYCOCK GB,EDELMANN CM JR,etal.A simple estimate of glomerular filtration rate in children derived from body length and plasma creatinine[J].Pediatrics,1976,58(2):259-263.
[12]SCHWARTZ GJ,BRION LP,SPITZER A.The use of plasma creatinine concentration for estimating glomerular filtration rate in infants,children,and adolescents[J].Pediatr Clin North Am,1987,34(3):571-590.
[13]FILLER G,LEPAGE N.Should the Schwartz formula for estimation of GFR be replaced by cystatin C formula[J].Pediatr Nephrol,2003,18(10):981-985.
[14]SCHWARTZ GJ,SCHNEIDER MF,MAIER PS,etal.Improved equations estimating GFR in children with chronic kidney disease using an immunonephelometric determination of cystatin C[J].Kidney Int,2012,82(4):445-453.
[15]ROGNANT N,LEMOINE S,LAVILLE M,etal.Performance of the chronic kidney disease epidemiology collaboration equation to estimate glomerular filtration rate in diabetic patients[J].Diabetes Care,2011,34(6):1320-1322.
[16]顧紅霞,秦利,石群,等.不同腎小球?yàn)V過率評估方程在2型糖尿病患者中的適用性[J].中華內(nèi)分泌代謝雜志,2012,28(10):839-842.
[17]CAMARGO EG,SOARESAA,DETANICOAB,etal.The chronic kidney disease epidemiology collaboration(CKD-EPI)equation is less accurate in patients with type 2 diabetes when compared with healthy individuals[J].Diabet Med,2011,28(1):90-95.
[18]PUCCI L,TRISCORNIA S,LUCCHESI D,etal.Cystatin C and estimates of renal function:searching for better measure of kidney function in diabetic patients[J].Clin Chem,2007,53(3):480-488.
[19]MACISAACRJ,TSALAMANDRIS C,THOMAS MC,etal.The accuracy of cystatin C and commonly used creatinine-based methods for detecting moderate and mild chronic kidney disease in diabetes[J].Diabet Med,2007,24(4):443-448.
[20]李明,陳慧卿,劉迅,等.臨床常用腎小球?yàn)V過率評估方程在2型糖尿病患者中的效能比較[J].中華糖尿病雜志,2012,4(6):334-339.
[21]SMILDE T,VAN VELDHUISEN DJ,NAVISG,etal.Drawbacks and prognostic value of formulas estimating renal function in patients with chronic heart failure and systolic dysfunction [J].Circulation,2006,114(15):1572-1580.
[22]ZAMORA E,LUPóN J,VILA J,etal.Estimated glomerular filtration rate and prognosis in heart failure:value of the modification of diet in renal disease study-4,chronic kidney disease epidemiology collaboration,and cockroft-gault formulas[J].J Am Coll Cardiol,2012,59(19):1709-1715.
[23]ZAMORA E,LUPóN J,DE ANTONIO M,etal.Long-term prognostic value for patients with chronic heart failure of estimated glomerular filtration rate calculated with the new CKD-EPI equations containing cystatin C[J].Clin Chem,2014,60(3):481-489.
[24]SCHAEFFNER ES,EBERT N,DELANAYE P,etal.Two novel equations to estimate kidney function in persons aged 70 years or older[J].Ann Intern Med,2012,157(7):471-481.
[25]LIU X,WANG Y,WANGC,etal.A new equation to estimate glomerular filtration rate in Chinese elderly population[J].PLoSOne,2013,8(11):e79675.
[26]YE XS,WEI L,PEI X,etal. Application of creatinine- and/or cystatin C-based glomerular filtration rate estimation equations in elderly Chinese[J].Clin Interv Aging,2014,9:1539-1549.