健康人群和慢性肾病患者基于血清CysC水平估算肾小球滤过率公式的适用性评价*

刘运双，张 彬，张亚梅，罗立梅，吴泳桦(绵阳市中心医院检验科，四川绵阳 621000)

慢性肾病(chronic kidney disease，CKD)已经成为全球公共健康问题，根据全球疾病负担(Global Burden of Disease)2010年的报告，1990年CKD位列全球死亡原因第27位，2010年已经升至第18位[1]。全世界范围内，CKD的发病率为8～16%[2]，在中国，2012年CKD的发病率为10.8%，也就是约1.2亿人患有CKD[3]。 肾小球滤过率(glomerular filtration rate，GFR)是评估肾功能和筛查CKD的最好指标。准确的测定GFR对于CKD的诊断、分期以及调整治疗都是非常重要的。基于血清肌酐(creatinine，Cr)和/或胱抑素C(cystatin C，CysC)估算GFR(estimate glomerular filtration rate，eGFR)的公式广泛应用于临床。2012年慢性肾病流行病协作组(Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration，CKD-EPI)发表了应用于临床的两个新公式，一个是基于CysC的CKD-EPIcys，另一个是基于Cr和CysC的CKD-EPI cr-cys[4]。目前，这两个公式已经被改善全球肾脏病预后组织(Kidney Disease：Improving Global Outcomes，KDIGO)颁布的慢性肾脏病评估与管理临床实践指南推荐用于计算eGFR[5]。

本研究以本地区健康人群和CKD患者为对象，将本实验室开发的基于CysC的公式[6]与2012 CKD-EPI cr-cys和2012 CKD-EPI cys公式进行了比较，评价了本实验室开发的公式的性能。

1材料与方法

1.1 研究对象

1.1.1 健康人群：从2017年1～12月来我院进行健康体检的人群中选取2 495例，均为汉族，其中男性1 310例，年龄为21～91岁，平均年龄为45.8±12.1岁；女性1 185例，年龄为21～84岁，平均年龄为40.3±12.6岁。以10岁为间隔进行年龄分组，1组：21～30岁(521例)，2组：31～40岁(484例)，3组：41～50岁(836例)，4组：51～60岁(441例)，5组：61～70岁(141例)，6组：71岁～(72例)。排除肝肾疾病、糖尿病和高血压等。

1.1.2 CKD患者：2017年1～12月来我院就诊的CKD患者805例，其中男性425例，年龄14～92岁，平均年龄57.4±17.1岁，女性380例，年龄15～87岁，平均年龄50.4±15.4岁。依据KDIGO 2012临床应用指南进行诊断和分期[5]，1期(G1)：eGFR ≥90 ml/min/1.73 m2；2期(G2)：60 ml/min/1.73 m2≤eGFR<90 ml/min/1.73 m2；3期(G3)：30 ml/min/1.73 m2≤eGFR<60 ml/min/1.73 m2；4期(G4)：15 ml/min/1.73 m2≤eGFR<30 ml/min/1.73 m2；5期(G5)：eGFR <15 ml/min/1.73 m2。

1.2 试剂和仪器

1.2.1 试剂：德国罗氏(ROCHE)公司Cr和Cys C测定试剂及校准物。日本和光公司Cr测定试剂和校准物。四川迈克生物科技有限公司Cys C测定试剂和校准物。

1.2.2 仪器：ROCHE C8000生化分析仪和日立(HITACHI)LST008生化分析仪。

1.3 方法

1.3.1 测定方法：肌氨酸氧化法测定血清Cr，胶乳颗粒增强透射免疫比浊法测定血清Cys C。

1.3.2 溯源性：ROCHE 公司Cr测定方法已经通过同位素稀释质谱法(IDMS)标准化。和光公司Cr校准物溯源至美国国家标准和技术研究院(National Institute of Standards and Technology，NIST)的一级参考物(SMR 914)。两个厂家的Cys C校准物均溯源至ERM-DA471/IFCC。

1.3.3 测定系统的比对：按照美国临床和实验室标准协会(Clinical and Laboratory Standards Institute，CLSI)[7]和《医学实验室质量和能力认可准则在临床化学检验领域的应用说明》(CNAS-CL38)的要求[8]对两个测定系统进行了比对，结果具有较好的一致性[9]。

1.3.4 eGFR的计算：

1.3.4.1 CKD-EPI：基于Cys C和Cr的公式(CKD-EPIcr-cysc)及基于Cys C的公式(CKD-EPIcysc)[5]，它们计算的eGFR分别简称为eGFR1和eGFR2。

1.3.4.2 本实验室开发的基于Cys C的公式[6]：eGFRcys(eGFR3)=78.64×Cys C-0.964。

2结果

2.1 健康人群数据 见表1。健康人群的Cys C，Cr，eGFR1，eGFR2和eGFR3在男性和女性之间的差异均有统计学意义(均P<0.001)。不同年龄组健康人Cr结果见表2。第3组与第5组和第6组之间的差异无统计学意义(P>0.05)，第5组与第6组之间的差异无统计学意义(P>0.05)，其余各年龄组间的差异均有统计学意义(P<0.05)， 换言之，自21岁以后，随着年龄的增加，Cr逐渐升高，在51～60岁时达峰值，60岁以后开始降低。随着年龄的增加，Cys C逐渐升高，eGFR逐渐降低，其差异有统计学意义(P<0.05)。

表1 健康人群数据[M(P25，P75)]

表2 不同年龄组健康人群数据[M(P25，P75)]

注：* 第3组与第5组(z=-0.301，P=0.764)和第6组(z=-0.884，P=0.377)的差异无统计学意义，第5组与第6组(z=-5.60，P=0.575)的差异无统计学意义。②未标注者：差异均有统计学意义(均P<0.05)。

2.2 CKD患者的数据 CKD患者及其分期数据见表3和表4。

表3 CKD患者的数据[M(P25，P75)]

表4 CKD患者分期的数据[M(P25，P75)]

2.3 eGFR3的性能指标 分别以eGFR1和eGFR2为参考，计算eGFR1和eGFR2与eGFR3的偏倚、IQR及P30。除外5期CKD患者，在健康人群、总体CKD患者和1～4期CKD患者中，eGFR3与eGFR1的偏倚均小于与eGFR2的偏倚。在所有研究对象中，IQR是较低的(2.0～13.3)。在健康人群和1～2期CKD患者中，P30均达到90% 以上，见表5。Bland-Altman分析结果显示，在所有研究对象中，偏倚的一致限在-30～30范围内，一致限内的比例均超过90%，见表6。在1～2期CKD患者中，eGFR1与eGFR3差异回归曲线的斜率(0.076，95% CI：-0.004～0.155)和截距(1.60，95%CI：-6.58～9.79)均接近0，eGFR2与eGFR3差异回归曲线的斜率较低，但是有较大的截距。在健康人群和CKD<60 ml/min/1.73 m2患者中，差异回归曲线的斜率较低，但是截距较大，见表6。在CKD分期方面，eGFR3与eGFR1具有中等的一致性(κ=0.487)，见表7。

表5 eGFR3的性能指标

表6 Bland-Altman分析的差异回归曲线参数

表7 eGFR3对CKD分期的一致性结果

注：#正确分期的患者数(%)。

3讨论GFR是评价肾脏滤过功能的最重要的指标之一。目前公认的评价GFR的金标准是测定肾脏菊粉清除率，由于其价格贵和操作繁琐等原因，很难在临床常规中使用。其它外源性滤过标志物以核素为主，主要包括51Cr标记的乙二胺四乙酸(51Cr-EDTA)、99mTc标记的二乙烯三胺五乙酸(99mTc-DTPA)、碘海醇和碘酸盐等，测定外源性标志物清除率虽然可以直接测定GFR，由于其操作繁琐、费用贵和放射性暴露，并且受到年龄、性别和体表面积的影响，临床也难常规开展。

目前，血清Cr是临床使用最广泛的内源性标记物，但是血清Cr受到年龄和性别的影响[10]。不同的测定方法导致结果的差异，酶法受到的影响因素少于碱性苦味酸法，基于酶法测定的Cr的eGFR具有更好的准确性[11～14]。Cys C由有核细胞产生，产生的速率基本恒定，可自由通过肾小球基底膜，被近曲小管重吸收和完全代谢，肾小管不分泌，不重吸收入血液[15，16]。Cys C不受肌肉量和蛋白摄入的影响[17，18]，在预测肾功能方面，Cys C优于Cr[19，20]。与基于Cr的eGFR公式相比，基于Cys C的eGFR公式与测定GFR具有较高的一致性[21，22]。本实验室建立的基于Cys C的eGFR在诊断肾功能损伤和CKD分期方面，具有较好的性能[6，23]。

Inker等[24]建立了eGFR1和eGFR2，并在各种人种和人群中进行了准确度和适用性研究。结果显示，在肌肉量变化、慢性疾病、老年人和素食者等人群中较CKD-EPIcr能更准确地计算eGFR。Levey等[25，26]的研究表明，eGFR1较CKD-EPIcr和eGFR2更准确。eGFR1在我国CKD人群中的应用已经有报道[21，24，26～28]，结果表明，eGFR1在中国CKD人群中能够准确地评价GFR[21，22，29，30]。因此，本研究分别以eGFR1和eGFR2为参考，对eGFR3的性能进行了评价。在健康人群中，eGFR3具有较低的偏倚和精密度。P30是评价eGFR公式准确度的指标[31]，P30>80%是公式准确度的标准[32]。一致性分析结果显示，偏倚的一致限在-30～30范围内，一致限内的比例均超过95%。本研究结果表明，eGFR3能够准确地评价健康人群的GFR。在评估G1期和G2期CKD患者的GFR时，eGFR3具有较好的性能，随着GFR的降低，eGFR3的准确度有所降低。一致性分析结果显示，在评估G1期和G2期CKD患者的GFR时，eGFR3与eGFR1具有较好的一致性。在G3～G5期CKD患者中，eGFR3与eGFR1和eGFR2均存在正偏倚，即eGFR3高估GFR。值得注意的是，除外eGFR≥60 ml/min/1.73 m2人群，eGFR1和eGFR2与eGFR3在健康人群和其他CKD人群中，差异回归曲线的截距较大，这可能是eGFR1和eGFR2将年龄和性别因素纳入公式，而eGFR3未纳入这两个因素。另外，建立eGFR3以99mTc-DTPA作为金标准，使用颗粒增强透射免疫比浊法测定Cys C[6]，eGFR1以125I-碘酸盐作为金标准，使用散射比浊法测定CysC[5]。在对CKD分期方面，eGFR3与eGFR1具有中等的一致性，主要归因于在G4和G5期，eGFR3高估GFR，只有约50%的患者被分入这两个期。

关于Cys C是否受性别和年龄等因素的影响是有争议的。有研究认为Cys C不受肌肉量和蛋白摄入的影响[17，18]，几乎不受年龄和性别的影响[33，34]。而有研究表明，Cys C受年龄、性别、体质指数、吸烟状态、C-反应蛋白水平、肾炎和高血压等因素的影响[35～38]。Pottel等[39]发现，Cys C在老年人群中随着年龄的增加而升高。本研究的结果显示，健康人群血清Cys C存在性别差异，男性Cys C明显高于女性。随着年龄增加，血清Cys C逐渐升高。这与王丽娜等[40]的报道一致。因此，建立基于Cys C的eGFR公式时，是否要纳入性别和年龄，需要进一步的研究去证实。

eGFR是计算结果，其准确度的基础是Cys C或Cr测定结果的准确度。测定方法也是影响Cys C测定结果准确度的重要因素，目前，已经对比浊法进行了标准化[41]。KDIGO指南建议使用可溯源至国际标准参考材料的校准物进行校准[5]，本实验室使用了可校准溯源至ERM-DA471/IFCC的方法测定Cys C，保证了测定结果的可靠性。

由于不同人群间特性的差异，一个公式不可能适用于所有人群。在儿童[30]和老年人[17，42]等特殊人群中开发了特定的公式，这些特定的公式比通用公式具有更好的性能。因此，在建立和使用eGFR公式时，应该考虑人群的特性。

本研究的局限性：首先，由于纳入的样本数量较大，无法使用外源性标记物测定GFR；其次，它是一个单一中心的研究。

综上所述，在评价健康人群、1期CKD和2期CKD患者的GFR时，eGFR3与eGFR1具有较好的一致性。在评价3～5期CKD患者的GFR时，与eGFR1比较，eGFR3会高估GFR。在1～3期CKD患者中，eGFR3与eGFR1具有较好的分期一致性，在4～5期CKD患者中，分期一致性较差。

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