胡 臻 綜述 龔德華 審校
慢性腎臟病(CKD)患者的腎功能評估,主要指的是腎小球?yàn)V過率(GFR)測定,是非常重要的判斷腎功能損傷程度、監(jiān)測疾病進(jìn)展、藥物治療反應(yīng)及預(yù)后的手段。GFR評估通常采用測定某種主要通過腎臟濾過清除的外源性或內(nèi)源性溶質(zhì)的清除率[測量GFR(mGFR)]來實(shí)現(xiàn)。最經(jīng)典的mGFR方法為外源性菊酚注射后清除率測量,但因方法復(fù)雜并未臨床使用。放射性標(biāo)記物質(zhì)如99m锝-二乙烯三胺五醋酸(99mTc-DTPA)、51-鉻乙二胺四乙酸(51Cr-EDTA)也被用于GFR測定[1]。碘海醇(iohexol)是一種非離子型對比劑,因主要通過腎臟清除,有時也被臨床用于GFR測量[2-3]。內(nèi)源性溶質(zhì)指標(biāo)如血清肌酐(SCr)、尿素氮已被廣泛用于評估腎功能,包括收集24h尿以得到mGFR及基于SCr水平得到估算GFR(eGFR)。然而,盡管GFR評估方法較多,但這些方法都或多或少存在一些缺陷及限制,如過于復(fù)雜或技術(shù)難度大臨床無法使用、過程繁瑣接受度低、特殊情況下精確度受影響,如腎功能損傷時殘余腎功能(RRF)的評估,特別是在接受腎臟替代治療(RRT)時。本文擬對RRT情況下RRF評估的一些新進(jìn)展作一簡述。
腎臟本身功能遠(yuǎn)不是現(xiàn)有RRT所能比擬的,RRF的存在除內(nèi)分泌作用外,對一些蛋白結(jié)合毒素及小分子蛋白毒素的清除,及對容量調(diào)節(jié)起重要作用,是影響終末期腎病(ESRD)維持性血液透析(HD)和腹膜透析(PD)甚至急性腎臟損傷(AKI)患者預(yù)后的重要因素[4-9]。因此RRF的監(jiān)測顯得尤為重要,一方面監(jiān)測RRF可反映出不同治療措施、透析模式對RRF保護(hù)作用的差異,從而為找到最佳方案提供依據(jù)。另一方面在進(jìn)行不同透析模式比較研究時如不能很好監(jiān)測RRF,則難以剔除其對預(yù)后的混雜影響,從而難以得到真實(shí)的研究結(jié)果。對于AKI患者而言,RRF還是決定是否停止RRT的重要指標(biāo)。
RRT患者的RRF難以通過人們所熟悉的血清肌酐(SCr)或胱抑素C(CysC)水平來估算,主要是因?yàn)椋阂环矫孢@些eGFR公式在實(shí)際GFR很小時其精確度有所影響,另一方面,在RRT下,血清溶質(zhì)水平不單純是RRF的作用,還包括透析影響及腎外清除。因此對于RRT患者RRF的評估一般采用收集24h尿測定其肌酐或尿素濃度,并加以計(jì)算。而內(nèi)生肌酐清除率受人體肌酐產(chǎn)生的個體差異性及腎小管肌酐分泌的波動性的影響較大,也并不能準(zhǔn)確反映GFR?;诖?,KDOQI指南推薦HD患者使用尿素氮清除率和肌酐清除率的均值作為評價 RRF 的指標(biāo)[10]。這種方法除需收集透析間期患者的所有尿液外,由于透析清除造成尿素氮及肌酐的血清濃度巨大波動性,單一時間點(diǎn)測量完全無法反映平均濃度,因此還需進(jìn)行多時間點(diǎn)采集血樣。這些給臨床操作帶來相當(dāng)?shù)睦щy,使之難以真正在臨床廣泛使用。因此有些研究就直接采用患者24h殘余尿量作為反映RRF的指標(biāo)[5-6,8]。
理想的GFR測量方法要尋找一種體內(nèi)穩(wěn)定生成的溶質(zhì),能自由通過腎小球?yàn)V過,且不受其電荷、分子大小及蛋白結(jié)合狀態(tài)的影響;濾過后不被腎小管重吸收、代謝且無腎小管合成及分泌;生理上惰性且本身對腎功能無影響[1]。很顯然這種理想方法是不存在的,但這是人們尋找GFR評估方法的方向及標(biāo)準(zhǔn)。而對于RRT患者而言,理想方法的標(biāo)準(zhǔn)還需增加透析不能清除或清除率低這一條。因此透析清除率高的小分子溶質(zhì)如肌酐、尿素就不宜作為RRF評估指標(biāo),而蛋白質(zhì)由于分子量較大、透析清除率低則成為人們尋找RRT患者RRF理想評估方法的方向。
小分子蛋白標(biāo)志物一些穩(wěn)定生成、正常情況下由腎臟清除的小分子蛋白,具有作為GFR評估標(biāo)志物的可能。目前臨床研究較多的分子包括CysC,β2微球蛋白(β2-MG)及β蹤跡蛋白(BTP)。
CysC是一種由120個氨基酸組成的半胱氨酸蛋白酶抑制劑,廣泛存在于有核細(xì)胞中,分子量為13.3 kD,其產(chǎn)生速率相對恒定,基本不受年齡、性別、飲食及體表面積影響。CysC由腎小球?yàn)V過后,幾乎完全被小管重吸收和代謝。當(dāng)腎功能受損時,血清CysC水平將升高[11]?;贑ysC水平計(jì)算eGFR已廣泛用于CKD非透析人群,并顯示出超越SCr的一些優(yōu)勢,而對于RRF估算的應(yīng)用價值則還需進(jìn)一步研究。
β2-MG是一種由100個氨基酸組成的單鏈多肽,分子量為11.8 kD,是人組織相容性抗原的輕鏈部分,廣泛存在于有核細(xì)胞中。β2-MG可從腎小球自由濾過,并且?guī)缀踉诮诵」鼙煌耆匚詹⒎纸狻D蛑笑?-MG檢測作為反映腎小管小分子蛋白重吸收功能的一種標(biāo)志已廣泛用于臨床,而血清β2-MG水平升高被證實(shí)與GFR下降、清除減少相關(guān),但用于eGFR估測目前研究不多,因其精確度并不優(yōu)于傳統(tǒng)指標(biāo)。β2-MG對于CKD患者的重要性還在于其在患者體內(nèi)長期蓄積后導(dǎo)致的β2-MG相關(guān)淀粉樣變,如腕管綜合征及相關(guān)骨病等。
BTP也被稱為前列腺素D2合成酶,是一個分子量為23~29 kD的糖蛋白,由腦細(xì)胞、睪丸、視網(wǎng)膜、心臟及腎臟細(xì)胞產(chǎn)生,可作為腦脊液漏的標(biāo)記物,血清水平受年齡、性別、飲食等因素的影響小,由腎小球?yàn)V過后,被腎小管重吸收并分解。后來人們發(fā)現(xiàn)其血清濃度會隨腎功能受損而升高,特別是在CKD早期患者血清BTP濃度即升高,從而提出將其作為作為評估GFR的指標(biāo)之一。目前基于BTP的eGFR計(jì)算公式多來源于腎移植人群,老年或糖尿病人群驗(yàn)證的數(shù)據(jù)[12]。一項(xiàng)美國研究納入3 551例CKD患者[mGFR 48 ml/(min·1.73m2)] 比較不同指標(biāo)的差異,結(jié)果顯示BTP及 β2-MG受年齡、性別及種族影響較肌酐小,其預(yù)測GFR的精確度卻不如SCr或CysC,而兩者結(jié)合的預(yù)測公式精確度則與SCr或CysC相似[13]。
小分子蛋白標(biāo)志物在RRF評估中的應(yīng)用現(xiàn)有數(shù)據(jù)來看,這些新的標(biāo)志物在CKD患者GFR估測精確度方面可能難以超越傳統(tǒng)指標(biāo),但傳統(tǒng)指標(biāo)在GFR較低情況下,如RRT患者RRF評估,則精確度很低,臨床亟需新的相對精確的血清指標(biāo),這也為這些小分子蛋白標(biāo)志物的應(yīng)用提供了可能。2007年Hoek等[14]收集107例HD和48例PD患者的數(shù)據(jù),提出了基于HD上機(jī)前或PD門診采血測定血清CysC水平計(jì)算RRF的公式:RRF=-0.70+(22/CysC),并與基于24h尿及平均SCr及尿素氮濃度得到的mGFR比較,顯示42.6%的估測值落在mGFR值±30%范圍內(nèi),65.8%落在mGFR值±50%范圍內(nèi),而基于SCr的MDRD估測值則分別僅為14.2%及23.9%[14]。這一結(jié)果進(jìn)一步顯示了基于SCr評估RRF精確性低于CysC的公式,但基于CysC的公式的精確度也并不理想,且如果考慮到不同透析模式對CysC清除的影響,其精確度可能還要降低。有研究表明,高通量及超高通量透析可以清除一定量的CysC,透析后下降率可達(dá)62%~73%[15]。而2014年的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)高通量和血液透析濾過(HDF)治療的HD患者的血清CysC水平可在透析后12h迅速回彈至透析前的95%±5%。這表明在透析結(jié)束12h后抽取血液標(biāo)本,可減少濃度反跳對結(jié)果的影響。但該研究同時也發(fā)現(xiàn)CysC除了腎臟清除外,還存在腎外清除,尤其在GFR較低時,非腎臟清除率可能高于腎臟清除率,這使得CysC在ESRD患者中的應(yīng)用受到限制[16]。
從分子量角度而言,β2-MG與CysC相當(dāng),高通量透析及HDF都能較好清除,透析對其血清水平有明顯影響,而BTP則分子量達(dá)23~29 kD,超出或接近一般高通量濾器的截留分子量,因此清除有限,透析對其血清水平影響較小。但隨著臨床使用的濾器通量不斷增加,及含對流模式的HDF的應(yīng)用越來越廣泛,使得透析對BTP的清除能力也不斷提高,并可能顯著影響其血清水平。2008年的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究了不同透析模式對于BTP的清除效率。該研究納入了17例HD、13例HDF和8例血液濾過(HF)患者,結(jié)果顯示HD后3種小分子蛋白(β2-MG, CysC及BTP)濃度不降反升,HDF后稀釋治療后3種蛋白下降率分別為77%,72%及35%,而前稀釋HF治療后下降率則分別為67%,56%及6%。治療結(jié)束30 min后監(jiān)測顯示,β2-MG及CysC只有在HDF模式下存在反跳,分別為10%及12%,而BTP在所有模式下均無反跳。需注意的是,該研究中HD使用的是低通量透析器[17]。2017年的一項(xiàng)研究在12例透析患者中對比了不同透析模式對于BTP濃度的影響,結(jié)果顯示低通量透析無影響,高通量透析和HDF單次治療中位下降率分別為22%和61%,且HDF治療后直至下次治療前BTP水平仍較基線低15%。同時此項(xiàng)研究還動態(tài)監(jiān)測HD及PD患者3個月的結(jié)果顯示BTP水平相當(dāng)穩(wěn)定,無明顯波動[18]。2017年Donadio等[15]的另一項(xiàng)研究也得出類似結(jié)論,在納入研究的51例HD患者中,24例低通量透析患者的血清BTP水平在透析結(jié)束后有輕度升高,17例高通量透析(濾器超濾系數(shù)KUF 65 ml/hr/mmHg)和10例超高通量透析(KUF 84.7 ml/hr/mmHg)患者BTP下降率分別為26.3%及53.4%。
2016年Shafi等[19]提出了應(yīng)用于HD/PD患者、基于血清BTP,CysC及β2-MG水平的eGFR公式,并證實(shí)有較好的準(zhǔn)確性及較小誤差,特別是聯(lián)合BTP和β2-MG的公式,對于判斷患者RRF是否高于2~2.5 ml/min具有相當(dāng)高準(zhǔn)確性。但此項(xiàng)研究未交代透析方式及所用濾器,因此不清楚對BTP及其他小分子蛋白的清除情況。同年Wong等[20]進(jìn)行了一項(xiàng)類似的HD患者的單中心研究,基于191例患者提出公式,另40例患者進(jìn)行驗(yàn)證。這些患者近80%采用HDF,余采用高通量透析。該研究結(jié)果顯示,聯(lián)合BTP和β2-MG的方程能更精確估測GFR,平均誤差為0.63 ml/min,同樣對于識別尿素清除率大于2 ml/(min·1.73m2)的患者具有較高準(zhǔn)確性。由于該研究納入患者HD模式主要為HDF,因此結(jié)果應(yīng)說明即使在透析清除的影響下,應(yīng)用基于血清BTP和β2-MG水平的GFR估測方程也是相對精確的。
在應(yīng)用這些公式時,透析劑量及透析頻次對血清指標(biāo)的影響也需要考慮。高頻透析網(wǎng)絡(luò)-日間/夜間透析研究(FHN)隨訪1年結(jié)果顯示,增加透析劑量并不影響透析前β2-MG水平,但高頻透析可降低透析前水平幅度達(dá)3.8 μg/ml,無RRF者降幅為5.9 μg/ml,而CysC水平無變化[21]。不清楚該研究中患者是否為高通量透析,但患者透析前β2-MG高達(dá)30~40 mg/L提示低通量透析的可能性大。
目前對這些小分子蛋白的臨床意義的研究尚在進(jìn)行中。有研究表明,HD患者β2-MG水平與死亡率增加相關(guān)。但對于PD患者可能相反。在一個納入725例初始PD患者的研究中,中位隨訪時間38月,β2-MG水平最低者全因死亡及感染死亡風(fēng)險最高,風(fēng)險比達(dá)1.2~2.41,同時伴女性、老年、合并癥如糖尿病、低體重、低白蛋白血癥及高RRF尤為明顯。說明除RRF外,營養(yǎng)不良及慢性炎癥狀態(tài)是導(dǎo)致其低水平的重要因素[22]。另一項(xiàng)韓國研究(36家中心1 946例透析患者)顯示,通過24h尿收集測定的mGFR及基于血清水平估測GFR(eGFR-尿素,eGFR-肌酐,及eGFR-β2-MG),平均隨訪42月,19.8%死亡,多因素COX分析顯示,殘余尿量(HR 0.96;95%CI 0.94~0.98)、mGFR(HR 0.98; 95%CI 0.95~0.99)及eGFR-β2-MG(HR 0.98; 95%CI 0.96~0.99)與全因死亡率獨(dú)立相關(guān), 但如將所有RRF相關(guān)指標(biāo)都納入模型校正,則發(fā)現(xiàn)殘余尿量預(yù)測全因死亡最為可靠,提示殘余尿量較其他RRF指標(biāo)有更好的預(yù)后相關(guān)性[23]。這也顯示了容量負(fù)荷調(diào)節(jié)對RRT患者的重要性。當(dāng)然還需要更多研究來揭示這些小分子蛋白血清水平與ESRD特別是RRT患者預(yù)后的相關(guān)性,及其估測的RRF的意義。
其他方法除上述小分子蛋白血清水平估算RRF外,還有一些其他方法見于文獻(xiàn)報道。如在15例日本穩(wěn)定PD患者中,采用隨機(jī)尿中CysC/Cr比值用于評估RRF,顯示其與mGFR具有較好的相關(guān)性[24]。還有研究報道在HD患者中,采用多頻生物電阻抗(BIA)、年齡、身高及透析前SCr水平建立RRF估測公式,該指標(biāo)P15,P30精確度分別為40.9%及59.1%,且eGFR與mGFR有較好線性相關(guān),與mGFR平均相差僅-0.12 ml/min,此外,用于識別mGFR>2 ml/(min·1.73m2)時,其AUC達(dá) 0.96,敏感性85%,特異性89%,提示這種評估方法值得關(guān)注[25]。
AKI患者行RRT治療時面臨的問題,除了開始時機(jī)外,何時停止也同樣困難。一般認(rèn)為GFR恢復(fù)至15~20 ml/min以上可考慮停止RRT。但由于RRT的影響,傳統(tǒng)eGFR指標(biāo)難以應(yīng)用。臨床實(shí)踐及文獻(xiàn)報告因停止時機(jī)不當(dāng)而導(dǎo)致重新開始RRT的比例并不低,且導(dǎo)致患者預(yù)后惡化。一項(xiàng)研究納入529例連續(xù)腎臟替代治療(CRRT)治療的AKI患者,僅216例成功停止CRRT[26],該研究中殘余尿量是唯一能預(yù)測停止成功的指標(biāo),但尿量受影響因素多,尤其是容量狀態(tài)及利尿劑的使用。目前公認(rèn)的CRRT停止指標(biāo)是基于24h內(nèi)生肌酐清除率(Ccr)。近期一項(xiàng)多中心研究顯示成功停止CRRT的比例為66%,預(yù)測停止成功的指標(biāo)為Ccr11 ml/min (95%CI 6~16 ml/min)[27]。顯然Ccr也需收集24h尿量及多點(diǎn)血檢。為了簡化臨床操作,有人提出了在CRRT停止前12h測量2h尿-Ccr指標(biāo),結(jié)果顯示其預(yù)測效能優(yōu)于尿量,預(yù)測停止標(biāo)準(zhǔn)是>23 ml/min[28]。一項(xiàng)關(guān)于AKI患者RRT劑量的大型多中心隨機(jī)對照研究則采用6h尿-Ccr指標(biāo)(>20 ml/min)作為停止RRT的判斷標(biāo)準(zhǔn)[29]。
鑒于現(xiàn)有手段無法便捷判斷AKI患者腎功能恢復(fù)情況,這種情況下應(yīng)用這些小分子蛋白指標(biāo)來評估RRF也是值得臨床進(jìn)一步研究的方向,但目前為止相關(guān)研究非常少。曾有報道6例AKI患者采用連續(xù)性靜脈-靜脈血液濾過治療24h后SCr水平無變化而CysC明顯下降,說明后者不能作為判斷AKI患者RRF的指標(biāo)[30]。至于分子量更大的BTP的價值,則需要進(jìn)一步研究CRRT是否能清除BTP并足以影響其血清水平,其次,還需研究在危重癥及急性等非穩(wěn)定情況下BTP的產(chǎn)生、腎外清除及與RRF的關(guān)系。
小結(jié):RRF對于接受RRT的急慢性腎損傷患者都具有極其重要的意義,傳統(tǒng)基于血清溶質(zhì)水平判斷GFR的方法無法應(yīng)用于RRT患者RRF的判斷,而收集24h尿液及多點(diǎn)采血以測定RRF的方法,由于操作繁瑣極大限制了其臨床應(yīng)用。應(yīng)用新型指標(biāo),特別是小分子蛋白標(biāo)志物以判斷RRT患者RRF值得臨床期待。