终末期肾病患者矿物质和骨异常的诊治进展
2014-03-06综述审校
万 力(综述),杨 林(审校)
(1.三峡大学第一临床医学院肾病科,湖北 宜昌 443003; 2.宜昌市中心人民医院肾病科,湖北 宜昌 443003)
矿物质和骨异常是终末期肾病(end-stage renal disease,ESRD)透析患者的重要并发症。2009年,全球改善肾脏病预后组织(kidney disease:improving global outcome,KDIGO)将以往的肾性骨病及肾性骨营养不良统一为慢性肾脏病-矿物质和骨异常(chronic kidney disease-mineral and bone disorder,CKD-MBD)[1]。CKD-MBD不仅仅局限于以往传统的骨形态学异常,还包括了更广范围的矿物质异常及其导致的系统性疾病,是一种全身性疾病。随着透析技术理论和实践的不断进步,ESRD患者的生存时间不断延长,CKD-MBD成为影响ESRD患者生存质量的重要因素之一。现将CKD-MRD的分型、诊断以及相关的治疗进展予以综述。
1 CKD-MBD的分型及诊断
1.1CKD-MBD的骨组织学类型
1.1.1高转化性骨病 高转化性骨病又称甲状旁腺功能亢进性骨病或纤维性骨炎,骨吸收、破坏和新骨形成处于一种高速的动态平衡。该病主要由继发性甲状旁腺功能亢进导致[2]。高磷低钙、1,25-二羟维生素D3缺乏、钙敏感受体水平下调、甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)抵抗及代谢性酸中毒均参与致病。
1.1.2低转化性骨病 骨转运和重塑降低伴随破骨细胞、成骨细胞的减少和活性降低。低转化性骨病可分为骨软化和骨再生不良,骨软化由维生素D缺乏、低磷血症或血铝水平升高所致;骨再生不良可能与活性维生素D过度抑制PTH以及血铝水平升高有关。
1.1.3混合性骨病 混合性骨病包含了以上两种骨病的特点,既有大量纤维化组织生成,又有骨矿化障碍所致类骨质面积的增加。2005年的KDIGO会议上,提出一种新的称之为TMV系统的分型方法,T表示骨转运(分为低转运、正常转运和高转运),M表示骨矿化(分为正常矿化和异常矿化),V表示骨容量(分为低容量、正常容量和高容量)[9]。
骨组织学类型的构成比例随着时代变迁不断发生变化。20世纪90年代,低转化性骨病在透析患者的矿物质和骨异常中所占比例不到24%,近年来比例大幅升高至60%左右,且在腹透患者中最为常见[3-4]。朱萍等[5]研究显示,在91例维持性透析患者中,高转化性骨病占54.9%,低转化性骨病仅为9.9%,混合性骨病为35.2%。Krpan等[6]分析了2000例行维持性血液透析的患者骨组织学类型,高转化性骨病占52%,低转化性骨病仅为10%,混合性骨病为34%。铝中毒性骨病多表现为骨再生不良或骨软化,目前临床上限制使用含铝的磷结合剂,使用反渗水行血液透析,大大降低了此类骨病的发生率[7]。国内小样本研究显示,铝中毒性骨病的发生率为13.3%[8]。
1.2CKD-MBD的检查方法
1.2.1骨活检 目前,骨活检仍是CKD-MBD诊断的金标准。一般采用双四环素标记的髂前上棘骨活检及骨组织形态学分析,但该检查为有创性操作,费用高,限制了其在临床中的应用,应掌握其适应证[9]。
1.2.2生化指标 生化指标是目前国际上研究探讨较多的部分。
1.2.2.1PTH PTH是预测骨组织转运形态最有用的指标。传统的检测方法能检测出1-84PTH和7-84PTH,后者能拮抗1-84PTH,导致对PTH估计过高,因此1-84PTH可能会更好地反映CKD患者的骨异常[10]。诊断性Meta分析显示,PTH为150~200 ng/L时诊断高转化性骨病的,灵敏度为93%,特异度为77%;PTH为60 ng/L时诊断低转化性骨病的灵敏度和特异度分别为70%和87%[11]。在腹膜透析患者中尚缺乏相关研究数据。
1.2.2.2骨生成的指标 ①骨特异性碱性磷酸酶(bone specific alkaline phosphtase,BAP)是反映ESRD患者骨形成的重要指标。与碱性磷酸酶相比,BAP与PTH的相关性更好,BAP>20 μg/L时,高度提示高转化性骨病[12]。研究显示,BAP<12.9 μg/L时,诊断低转化性骨病的灵感度达100%,特异度为93.7%[13]。Bednarek-Skoyble-wska等[14]研究显示,碱性磷酸酶、BAP等指标并不能区分轻度高转化性骨病、正常骨组织和低转化性骨病。在研究骨生成与透析时间方面,BAP的可靠性比较高[15]。BAP还能很好地反映继发性甲状旁腺功能亢进患者使用活性维生素D治疗后的反应[3]。②骨钙素在骨重塑中起重要作用,调节CKD-MBD的发生[16]。朱萍等[5]研究证实,在高转化性骨病及混合性骨病患者中,骨钙素呈高分泌状态,低转化性骨病患者骨钙素的水平最低,骨形成受抑制。③Ⅰ型前胶原C端前导肽,在慢性肾衰竭的透析前期,Ⅰ型前胶原C端前导肽与动态的组织形态学参数或其他的骨转化体液性指标呈高度相关性[17]。相关研究发现,透析患者的Ⅰ型前胶原C端前导肽水平与其他所查任何骨骼组织形态学指标参数均无显著相关[18-19]。④Ⅰ型前胶原N端前导肽反映骨胶原合成状态,现有研究发现在成人和儿童中的Ⅰ型前胶原N端前导肽与Ⅰ型前胶原C端前导肽关联性各不相同,成人差异较大,且尚无可靠的Ⅰ型前胶原N端前导肽商用试剂面世,限制了其在临床的应用[17-19]。
1.2.2.3骨吸收的指标 ①酒石酸抗性酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRACP):血循环中有TRACP5a和TRACP5b两种形式,其中TRACP5b标志破骨细胞的活性,反映了骨吸收的状况[20-21]。高转化性骨病患者血清TRACP的活性显著高于其他类型骨病患者,而低转化性骨病的TRACP活性显著降低。②吡啉啶交联:吡啉啶交联以吡啶诺林和脱氧吡啶诺林两种化学形式存在,目前认为尿中吡啉啶交联主要来自骨吸收,且只来源于成熟的细胞外胶原纤维,不受饮食影响,可用吡啶诺林和脱氧吡啶诺林的分泌反映骨转换和骨吸收。③Ⅰ型胶原C末端交联肽及Ⅰ型胶原N末端交联肽:它们是骨骼再造时蛋白酶水解胶原后得到的产物,特异性较高。Ⅰ型胶原C末端交联肽与骨吸收的组织形态学及脱氧吡啶诺林均有很好的相关性,Ⅰ型胶原N末端交联肽与Ⅰ型胶原的值等量表达,能被肾脏迅速清除,目前,Ⅰ型胶原C末端交联肽被作为临床上评价骨吸收特异性的指标。④骨保护素(osteoprotegerin,OPG)和核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of NF-κB ligand,RANKL):OPG-RANK-RANKL系统介导破骨细胞和成骨细胞相互作用,反映破骨细胞功能,是目前MBD研究的热点[16]。RANKL主要与破骨细胞膜下的RANK结合,刺激破骨细胞的分化与活化,并抑制其凋亡,而OPG能阻断RANKL与RANK的结合,抑制破骨细胞的分化和活化。在ESRD患者外周血中,OPG的浓度显著高于健康人群[22-23]。Haas等[26]发现,外周血OPG浓度在高转运型骨病患者要显著低于低转化性骨病。朱萍等[5]的研究得出同样的结论,同时发现高转运型骨病成骨细胞表达的RANKL水平增高。
1.2.2.4β2微球蛋白 β2微球蛋白是血液透析患者的骨关节结构淀粉样沉着的主要成分。研究显示,β2微球蛋白增加白细胞介素6的释放与表达,增强成骨细胞的增殖,诱导骨骼矿物质的溶解,最终导致骨代谢障碍[23-24]。范光磊等[25]发现,血清β2微球蛋白在血液透析患者中的浓度显著高于健康组,且与Ⅰ型原胶原N端前肽等指标呈正相关。血清β2微球蛋白增高与骨细胞数目较多以及与骨转化指标之间的关联,均提示β2微球蛋白可以作为骨细胞活动性的指标之一。Haas等[26]研究发现,β2微球蛋白水平与骨生成的血清生化指标(BAP、骨钙素),以及血清游离吡啉啶存在相关性,根据骨组织形态学确定为高转运型骨病的患者,其血清β2微球蛋白的水平高于正常和低转化性骨病患者;血清β2微球蛋白的水平与高转运型骨病患者的类骨质体积呈负相关。
1.2.3影像学检查 骨骼X线摄片:常规骨骼X线摄片能发现骨质破坏,但对于诊断骨异常并不是很好的方法。有观察发现,其在诊断高转运型骨病的灵敏度、特异度分别为60%和76%。当CKD-MBD患者X线摄片有典型表现时多已处于晚期。KDIGO指南推荐将常规X线摄片用于侧位腹部检查是否存在血管钙化更有意义[1,11]。因此,骨骼X线摄片在临床上仅适用于对部分有明显症状的患者。
定量CT检查对于高转运型骨病早期骨膜下的骨吸收、钙化的显示优于X线摄片,磁共振成像显示骨内囊性病变、骨质坏死等方面要优于X线摄片,但均不能用于CKD-MBD的早期诊断[27]。
双能X线吸光测定法具有精度高、射线低、时间短等优点。单独骨密度检测与骨骼组织形态学的相关性非常低,不能预测CKD-MBD的类型和ESRD患者发生骨折的风险,不建议作为常规检查[1]。
1.2.499Tcm放射性核素骨显像 以99Tcm-亚甲基二磷酸盐为显像剂,具有方法简便、灵敏度高、价格低、无绝对禁忌证等优点。99Tcm-亚甲基二磷酸盐骨显像在CKD患者中的阳性率更高,能更早地发现骨骼改变[28]。
2 CKD-MBD的治疗
2.1纠正高磷血症,维持血钙水平 高磷血症与ESRD患者的预后不良密切相关。KDIGO指南建议,对慢性肾脏病5D期患者,应尽量将升高的血磷水平降低,使之接近正常范围[1]。可通过限制磷的摄入和使用磷结合剂来控制高磷血症。
2.1.1低磷饮食 对于慢性肾脏病5D期的患者,每日磷的摄入应控制在0.8~1.0 g。磷存在于富含蛋白质的食物(奶类、内脏等)、坚果类、全壳类及其他,如碳酸饮料、巧克力、干海鲜等。
2.1.2磷结合剂的使用 使用方案应结合CKD-MBD的其他表现、治疗措施和不良反应等因素来综合考虑。
2.1.2.1含钙的磷结合剂 临床上常用的有碳酸钙和醋酸钙,餐中嚼服,降磷的同时也能补钙。对于同时服用活性维生素D的患者,应特别注意防止高钙血症,这是因为高钙血症可增加软组织钙化及其他血管疾病的风险。若患者反复出现高钙血症、动脉钙化/骨再生不良、持续低水平的血清PTH值(PTH<150 ng/L),应限制使用含钙的磷结合剂。
2.1.2.2不含钙的磷结合剂 盐酸司维拉姆和碳酸司维拉姆是阳离子聚合物,能通过离子交换和氢键与小肠中的磷酸根结合而降低血磷水平,不良反应少。St Peter 等[29]进行的透析临床结局再访问试验共纳入2103例血液透析患者,随机分为司维拉姆和含钙磷结合剂组,观察45个月,发现两组总病死率和心血管疾病的病死率无显著差异,而司维拉姆组住院率和住院时间均优于含钙磷结合剂组。另一项对787例血液透析患者的研究发现,司维拉姆对炎性因子的清除作用使其在降低心血管疾病病死率方面有较大应用前景[30]。
碳酸镧是一种新型磷结合剂。多项研究显示,碳酸镧能有效降低血液透析患者血磷水平,高钙血症发生率更低[31-35]。一项为期2年的前瞻性随机对照试验研究表明,碳酸镧对骨矿化及成骨细胞、破骨细胞数量和活性无明显影响,在治疗CKD骨异常时对骨组织重建恢复和骨体积增大有更大优势[36]。
镁盐用于治疗高磷血症有较长时间。一项随机对照试验研究表明,使用碳酸镁的患者血钙浓度比使用碳酸钙者低,胃肠道不良反应更明显,但两者血磷、PTH水平无显著差异[37]。
含铁的磷结合剂,如右旋糖酐铁、枸橼酸铁铵、麦芽糖铁等,目前尚处于试验阶段。碱式碳酸镁铁是目前最新型的不含钙磷结合剂,主要成分是羟基碳酸铁镁复合物。Mclntyre等[38]进行的Ⅱ期临床试验研究表明,碱式碳酸镁铁在较大pH值范围内具有很高的磷结合能力,这种作用及患者耐受性与药物剂量相关。
环氧氯丙烷-2-甲基咪唑共聚物(考来替兰)是一种阴离子交换树脂,被广泛用于治疗高胆固醇血症,Kurihara等[39]对79例血液透析患者进行的双盲随机对照试验研究发现,考来替兰在短期内能有效降低血磷水平,推测其可能在胃肠道中具有结合磷的作用。Sampathkumar等[40]在血液透析患者中所做的试验表明,烟酸能使血磷、碱性磷酸酶、钙磷乘积显著降低,且耐受性好。
2.1.2.3含铝的磷结合剂 长期使用可致难治性贫血、骨骼和肌肉疼痛、维生素D抵抗的骨软化、痴呆甚至致死性脑病等不良反应,因此仅在顽固性高磷血症,其他降磷治疗效果不佳时可短暂使用,不应超过4周。
2.2PTH异常的治疗
2.2.1活性维生素D及类似物 近年来有许多活性维生素D类似物问世,如帕立骨化醇、度骨化醇、22-奥沙骨化三醇、阿法骨化醇、氟骨三醇等。研究显示,使用帕立骨化醇的透析患者的PTH水平较使用骨化三醇者下降快,且高钙血症发生率低;度骨化醇和阿法骨化醇均需经25-碳羟化才能获得完整生物学活性,度骨化醇可使血液透析患者的PTH水平显著降低,不影响血磷,出现高钙血症也能在停药后缓解;阿法骨化醇已在欧洲广泛使用[41]。活性维生素D口服冲击和静脉冲击治疗效果相当[41]。帕立骨化醇还可抑制甲状旁腺增生,与其诱导细胞周期抑制剂p21抑制转化生长因子α及其受体有关[42]。在腹膜透析患者中的研究显示,间断口服冲击与每日口服疗效相当,前者的依从性更好[43]。
2.2.2钙敏感受体激动剂 西那卡塞是第2代Ⅱ型钙敏感受体激动剂,能有效降低透析患者的PTH和钙磷水平,并能改善骨痛、运动功能障碍等CKD骨病的症状。一项针对200例透析患者的研究显示,长期使用西那卡塞能使所有反映骨异常的指标下降[44]。Borchhardt等[45]报道西那卡塞能减缓骨生成速度,增加骨密度,对骨含量则无影响。
2.2.3甲状旁腺切除术 经药物治疗无效的严重继发性甲状旁腺功能亢进可考虑手术治疗,一般采用甲状旁腺次全切除和全切除+自体移植术,治疗有效率达97%[46]。
2.3其他药物 双磷酸盐可减少高转运状态的骨质丢失,钙磷及PTH控制较好的高转运型骨病和肾移植后骨病有一定疗效,但有可能导致低转运性骨病。人重组骨形成蛋白7能显著降低骨吸收,调整骨形成和成骨分化,有效控制骨再生不良和甲状旁腺功能亢进性骨病。
2.4腹膜透析 作为肾脏替代疗法之一,腹膜透析能较好的清除中大分子毒素。1987年,有学者提出使用低钙腹膜透析液,其钙离子浓度为1.25 mmol/L,钙离子只能从体内转移至腹透液,从而减少钙负荷,较好控制钙磷水平,为含钙磷结合剂的使用提供了更大的空间[47-48]。临床实践表明,低钙腹透液能防治高钙血症及心血管的转移性钙化,降低死亡风险,是维持性透析患者调节钙磷代谢的首选[49]。
3 小 结
CKD-MBD是目前慢性肾脏病研究领域的热点问题之一,人们对于CKD-MBD的致病机制、具体分型、临床特点、诊治方法等都已经有了系统、深入的认识,尤其是最新的KDIGO指南中提出的一些观点为临床实践工作提供了重要的参考依据。通过查阅相关资料,发现在ESRD患者中的研究往往集中在血液透析方面,随着腹膜透析技术的不断发展和推广应用,腹膜透析患者人群中的矿物质和骨异常表现必会有自身的特别之处,但目前缺乏大规模、系统性的研究资料和数据。针对这一特定人群,诊治矿物质和骨异常的方式方法是一个前景广阔、值得进一步研究的重要课题。
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