1. 210024 南京, 江苏省老年医院健康管理中心;
2. 212402 句容市疾病预防控制中心;
3. 210029 南京医科大学公共卫生学院流行病学系;
4. 210024 南京, 江苏省老年医院临床流行病学研究室
收稿日期: 2017-03-20
基金项目: 镇江市社会发展指导性项目(FZ2015064);句容市科技局民生科技计划项目(SF2016896226)
Evaluation and application of estimation of glomerular filtration rate based on serum creatinine and cystatin C in renal function staging
1. Health Management Center, Jiangsu Provincial Geriatric Hospital, Nanjing 210024, China;
2. Jurong County Center for Disease Control and Prevention, Jurong 212402, China;
3. Department of Epidemiology, School of Public Health, Nanjing Medical University, Nanjing 210029, China;
4. Department of Clinical Epidemiology, Jiangsu Provincial Geriatric Hospital, Nanjing 210024, China
Fund program: Social Development Guidance Program of Zhenjiang (FZ2015064); People's Livelihood Science and Technology Program of Technology Bureau of Jurong (SF2016896226)
肾小球滤过率(GFR)被“美国国家肾脏病基金会的肾脏病生存质量指导”(K/DOQI)推荐为临床诊断肾脏疾病分期、判断肾功能进展、评估疗效等最重要依据[1]。临床金标准目前采用99 mTc-二乙烯三胺五乙酸(Tc-DTPA)肾动态显像法测定GFR,但因其价格昂贵且需要动态观察,不适合人群筛查及基层医院使用。故临床上常用估算肾小球滤过率(eGFR)评估方程评价肾脏功能,并将GFR<60 ml·min-1·(1.73 m2)-1并持续≥3个月作为慢性肾病(CKD)的诊断标准[2-3]。目前常用的GFR评估方程包括基于血肌酐(Scr)水平的改良简化MDRD(modification of diet in renal disease)[4],由慢性肾脏病疾病流行病学协作组(CKD-EPI)于2009年发表了基于Scr的eGFR估算方程(CKD-EPI2009)[4],以及美国慢性肾脏病流行病学协作组于2012年发表了联合Scr和胱抑素(Cys-C)的GFR估算方程(CKD-EPI2012)[5]。由于种族差异,上述eGFR评估方程是基于白种人及部分黑种人开发的,且欧美人群CKD病因已逐渐转变为高血压肾病和糖尿病肾病[6],而我国CKD主要病因为肾小球疾病[7-8],故有必要分析GFR评估方程对我国CKD人群肾功能分期的适用性。为此本研究以江苏省句容地区成年人群大样本流行病学调查为基础,分别对比基于Scr及其联合Cys-C不同方程估算GFR对CKD分期情况,探讨两种CKD-EPI方程与MDRD对CKD分期一致性,并比较三种方程估算的GFR对常见心血管疾病包括高血压、脑卒中和冠心病的预测作用。
对象与方法
(1) 研究对象
2015年9-11月采用多阶段抽样方法从江苏省句容市13个镇(街道)≥18岁常住居民(过去1年在调查地区累计居住≥6个月)中抽取13 000人。抽样分为4个阶段。第1阶段是在13个镇176个行政村以户数等距随机抽取130个行政村;第2段为在第1阶段抽取的行政村中以随机数法随机抽取2个村民组;第3阶段为在第2阶段抽取的村民组中随机抽出50个家庭户进行家庭问卷调查;第4阶段利用KISH表在各户中随机抽取1名≥18岁以上居民进行个人问卷调查、人体测量和实验室检测。排除标准为年龄<18周岁以及已行肾脏替代治疗、肾功能急性下降、严重低蛋白血症、营养不良、肢体缺如、体腔积液、水肿、脱水等可能会影响GFR评估因素者;入组研究对象均签署知情同意书。
(2) 研究方法
由经过统一培训的调查员采用面对面方式进行问卷调查。包括个人基本信息,家庭生活状况,吸烟、饮酒、饮食、身体活动情况,慢性病患病及精神状况等。实验室检测Scr和Cys-C,分别采用苦味酸法和免疫比浊法。均由浙江迪安诊断技术股份有限公司南京分公司完成。
(3) 诊断标准
高血压定义为经医院诊断为高血压或正在服用治疗高血压药物,或SBP≥140 mmHg或DBP≥90 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。脑卒中和冠心病根据自我报告疾病史并经慢性病发病报告核实,均符合相关诊断标准。根据三种估算方程方法(MDRD[4]、CKD-EPI2009[4]、CKD-EPI2012[5])计算eGFR[ml·min-1·(1.73 m2)-1]值,并以此将CKD可分为5期:≥90为1期;60~89为2期;45~59为3a期,30~44为3b期;15~29为4期;<15为5期。
(4) 统计学分析
采用EpiData 2.1a软件双录入调查数据,统计分析采用SPSS 20.0软件。利用Kappa值(0.75~1.00、0.40~0.75及0.00~0.40分别为一致性好、一般和差)评价各GFR计算方程的肾功能分期一致性,并进行非参数U检验。同时采用Bland-Altman方法分析三种估算方程评估GFR平均值差值,比较各方程的GFR值偏离程度。应用受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)评价其对人群高血压、脑卒中和冠心病预测效果,AUC显著性采用非参数Z检验。
结果
(1) 人群特征
调查的11 151例中有81例未检测Scr和Cys-C,最终共纳入分析11 070例。年龄18.42~97.17岁,平均(60.09±11.38)岁,男性4 357例(39.4%),女性6 713例(60.6%)。
(2) 不同eGFR估算方程对肾功能分期的一致性分析
有218例(1.97%)自我报告既往患CKD史,两种CKD-EPI和MDRD对CKD患者肾功能分期比较结果见表 1。结果显示,CKD-EPI2009、CKD-EPI2012均与MDRD判断结果有较好一致性(P<0.001),Kappa值分别为0.688和0.530。CKD-EPI2012与CKD-EPI2009判断结果有极高一致性(Kappa=0.759,P<0.001)。两种CKD-EPI和MDRD对无CKD史人群肾功能分期比较结果见表 2。结果显示,MDRD、CKD-EPI2012均与CKD-EPI2009的分期结果有较高一致性(P<0.001),Kappa值分别为0.662和0.654;而CKD-EPI2012与MDRD的分期结果仅有中度一致性(Kappa=0.436,P<0.001)。
表 1 不同估算肾小球滤过率方程对慢性肾病患者肾功能分期(CKD 1~5期)结果比较
表 2 不同估算肾小球滤过率方程对无慢性肾病史人群肾功能分期(CKD 1~5期)结果比较
三种估算方程评估GFR值的Bland-Altman方法分析结果显示,对CKD分期结果具有较好的一致性。MDRD与CKD-EPI2009,MDRD与CKD-EPI2012以及CKD-EPI2009与CKD-EPI2012评估GFR均数差值及95%CI分别为3.29(-10.86~17.44)、8.82(-12.43~30.07)以及5.53(-8.93~19.98)。见图 1。
(3) 不同eGFR估算方程对不同年龄和性别人群肾功能分期的比较
≥70岁人群中CKD-EPI方程与MDRD方程对慢性肾病患者CKD分期的一致性高于<70岁人群,男性高于女性,结果见表 3。
表 3 三种估算肾小球滤过率方程对不同年龄和性别人群慢性肾病(CKD)3期检出结果的比较
(4) 不同eGFR估算方程对人群高血压、脑卒中和冠心病预测效果比较
CKD-EPI2009、CKD-EPI2012与MDRD方程计算的GFR对人群高血压、脑卒中和冠心病预测AUC值的差异均有统计学意义(P<0.001)。其中两种CKD-EPI计算的GFR预测高血压的AUC值均高于MDRD(表 4)。CKD-EPI2012计算的GFR预测脑卒中和冠心病的AUC值均高于MDRD,而CKD-EPI2009和MDRD计算的GFR预测脑卒中和冠心病的AUC值的差异无统计学意义。两种CKD-EPI计算的GFR预测高血压、脑卒中和冠心病的AUC值之间的差异无统计学意义。
表 4 不同估算肾小球滤过率方程对预测高血压、脑卒中和冠心病的受试者工作特征曲线下面积(AUC)值比较
讨论
本研究11 151例研究对象平均年龄(60.09±11.38)岁,多为乡镇留守老年人,自我报告既往患CKD者仅218例(1.97%),在自我报告既往无CKD史人群中,仍有4.2%~6.0%达到CKD 3期及以上,即eGFR<60 ml·min-1·(1.73 m2)-1,表明这些人群并不了解自身患病情况。因此应加强CKD知识普及以及筛查,早期实施积极干预。
CKD-EPI2009与MDRD估算GFR的比较分析显示,总体GFR高3.29 ml·min-1·(1.73 m2)-1;CKD-EPI2012与MDRD比较,总体GFR高8.82 ml· min-1·(1.73m2)-1;CKD-EPI2012与CKD-EPI2009比较,总体GFR高5.53 ml·min-1·(1.73 m2)-1。可能模拟MDRD纳入的人群均为CKD患者,而应用于GFR>60 ml·min-1·(1.73 m2)-1健康人群时存在局限性。由于肌肉量的减少和蛋白摄入限制导致Scr生成降低,因此采用MDRD可能低估GFR值[4],导致临床上对CKD患者尤其是肾功能正常者的错误分期。
采用CKD-EPI2009由于纳入了部分非CKD人群,显示GFR值的偏差明显低于MDRD[5]。表明CKD-EPI2009可改善MDRD对GFR值的低估,其准确性和精度更好[9],尤其是在eGFR>60 ml·min-1·(1.73 m2)-1人群中。CKD-EPI2012已被改善全球肾脏病预后组织(Kidney Disease:Improving Global Outcomes,KDIGO)2012年临床实践指南所推荐[6],且在国内外多项验证中显示与金标准计算rGFR的相关性好,精确度高,优于GRF-EPI2009和MDRD[5, 10-11],可能是由于Cys-C受肌肉质量和饮食的影响小于Scr[12-13]。
对不同年龄和性别分组分析显示,≥70岁人群中两种CKD-EPI与MDRD对CKD分期的一致性高于<70岁人群,男性高于女性。既往多项研究显示[14-16],相较于分期固定的人群,分期上调者年龄较低,且女性较多。本研究女性中Kappa值也相对低。一方面提示GFR与年龄增长呈负相关性[17],可能与高血压、高蛋白饮食、高血脂相关,而年龄较大时MDRD与CKD-EPI的Kappa值较高,可能由于在较低GFR水平时两者评估结果准确性更高有关;另一方面也提示老年人应更加注意CKD的预防,尤其是男性应加强对GFR的监测。
有研究提示肾功能恶化即GFR值降低可导致心血管疾病的风险增加,是心血管疾病发生发展的重要危险因素[18]。Miyatake等[19]在日本一项横断面研究显示,原发性高血压患者的年龄、SBP、DBP、脉压等与GFR水平均呈负相关;Coresh等[20]研究显示,肾功能不全为冠心病的独立危险因素;GFR水平大幅下降并伴有炎症标记物和促凝血物质增加者[21],可导致动脉硬化病变。本研究三种方程计算的GFR对预测高血压、脑卒中和冠心病结果有显著性意义,表明GFR可作为预测心血管疾病发病的分子指标。其中,两种CKD-EPI计算的GFR预测高血压的AUC值均高于MDRD。对于脑卒中和冠心病,CKD-EPI2012计算GFR预测的AUC值均高于MDRD,而CKD-EPI2009与MDRD计算的GFR值预测脑卒中和冠心病结果的差异均无统计学意义。CKD-EPI2012与CKD-EPI2009计算的GFR值预测高血压、脑卒中和冠心病结果的差异均无统计学意义。表明与MDRD对比,CKD-EPI2012方程计算GFR预测心血管疾病的价值更高。
尽管目前尚缺乏测定GFR作为参照的“金标准”,本研究显示CKD-EPI2012与CKD-EPI2009计算GFR对肾功能分期结果具有较好一致性,且两者预测高血压的AUC值均高于MDRD,CKD-EPI2012计算GFR预测脑卒中和冠心病的AUC值高于MDRD。本研究结果对人群肾功能评估及其和临床应用具有一定指导意义。
利益冲突:
无