IgA肾病无创诊断模型的构建与评价

王萌萌 王祥花 郭丹丹 王惠芳 刘莹莹 谷晓娟 刘雪梅

(青岛大学附属医院肾病科，山东 青岛 266003)

IgA肾病(IgAN)是原发性肾小球疾病最常见的类型[1-6]，其病理特征为IgA或以IgA为主的免疫球蛋白在肾小球系膜区和(或)毛细血管袢沉积，临床以肉眼血尿或持续性镜下血尿为主要表现，可伴有不同程度的蛋白尿、高血压和(或)肾功能不全。多达40%的IgAN患者在30～40年后成为终末期肾病[3-5]，需接受肾脏替代治疗。因此，早期发现和诊断IgAN具有十分重要的意义。目前，肾穿刺活组织检查(肾活检)是诊断IgAN的金标准，但作为一种有创性操作，患者的接受度差。近年研究表明，多种临床指标可用于鉴别诊断IgAN，故本研究通过分析临床指标与IgAN诊断的相关性，建立IgAN患者的无创诊断模型，为辅助IgAN的早期诊断提供重要的参考信息。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2012年6月1日—2019年6月30日在我院经肾活检确诊的原发性肾小球疾病患者为研究对象，所有入选者临床资料完整。入选标准：①临床表现为肾炎综合征的患者；②肾活检确诊为IgAN或其他类型原发性肾小球疾病的首诊患者；③年龄≥18岁者；④估算肾小球滤过率(eGFR)≥60 mL/(min·1.73 m2)；⑤临床资料完整者。排除标准：①入选前已使用激素、免疫抑制剂、降压和(或)降脂等药物治疗者；②患有继发性肾小球疾病者；③合并严重感染或急性肾损伤者；④孕妇；⑤患有肿瘤、获得性免疫缺陷病或其他自身免疫性疾病者。

1.2 资料收集

收集所有研究对象的一般资料和肾活检前的实验室检查数据。①一般资料：包括年龄、性别、有无高血压史等；②血清学指标：血清尿素氮、血肌酐、血尿酸、血清总蛋白、血清白蛋白、血清总胆红素、血清直接胆红素、血清间接胆红素、血清三酰甘油、血清总胆固醇、血清高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、血清LDL-C、血清乳酸脱氢酶、血清碱性磷酸酶、血浆纤维蛋白原、血浆D-二聚体、血清IgA、血清IgG、血清IgM、血清IgE、血清补体C3、血清补体C4、血清C-反应蛋白，计算IgA/C3；③尿液指标：有无肉眼血尿、尿液红细胞计数、24 h尿蛋白定量。

1.3 统计学处理

2 结 果

2.1 基本资料

本研究总共纳入肾炎综合征的患者440例，其中IgAN共235例，非IgAN共205例。按照入选患者确诊时间分组，训练集265例，男153例，女112例；年龄39(30,52)岁；其中IgAN 147例，非IgAN 118例。验证集175例，男84例，女91例；年龄42(32,53)岁；其中IgAN 88例，非IgAN 87例。训练集与验证集组间除性别、肉眼血尿、血清直接胆红素水平差异有统计学意义(P<0.05)外，其余各项临床指标的比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。非IgAN的病理类型包括膜性肾病89例，非IgA系膜增生性肾小球肾炎45例，膜增生性肾小球肾炎26例，局灶节段性肾小球硬化23例，微小病变性肾病22例。

表1 训练集和验证集患者的临床资料比较

2.2 训练集IgAN以及非IgAN患者的临床资料比较

对训练集数据进行分析，与非IgAN患者相比，IgAN患者的年龄较小，肉眼血尿发生率较高，尿红细胞计数、血清尿素氮、血肌酐、血清总蛋白、血清白蛋白、血清直接胆红素、血清IgA、血清IgG、IgA/C3及血清C-反应蛋白水平较高，24 h尿蛋白定量及血清三酰甘油、血清总胆固醇、血清HDL-C、血清乳酸脱氢酶、血清LDL-C、血浆纤维蛋白原、血浆D-二聚体、血清补体C3水平较低，差异均具有统计学意义(P<0.05)；性别、收缩压、舒张压、高血压史、血尿酸、血清总胆红素、血清间接胆红素、血清碱性磷酸酶、血清IgM、血清IgE、血清补体C4在两组间的分布无统计学差异(P>0.05)。见表2。

表2 训练集IgAN和非IgAN患者的临床资料比较

2.3 ROC分析

对两组间有统计学差异的变量进行ROC分析，尿红细胞计数、血清总蛋白、血清LDL-C、血清IgA、血清IgG以及IgA/C3的曲线下面积(AUC)均>0.70。见表3。

表3 与IgAN诊断相关指标的ROC曲线下面积分析

2.4 无创性诊断模型的建立

将AUC>0.70的临床指标纳入多因素Logistic回归分析，筛选出与IgAN诊断相关的独立危险因素，由此建立了IgAN的无创诊断模型。见表4。其预测概率(PRE)公式如下：

PRE=1/(1+e-[-3.559+0.009×尿红细胞计数+0.040×血清总蛋

白-0.751×血清LDL-C+0.788×IgA/C3+0.125×血清IgG])。

表2(续)

2.5 无创性诊断模型的验证与评价

在训练集中，该模型的AUC为0.88(95%CI=0.84～0.92)，ROC分析结果显示，该模型的最佳诊断界值为0.50，此时诊断灵敏度为83.67%，诊断特异度为79.66%，阳性预测值为83.67%，阴性预测值为79.48%。由数据可知，当PRE≥0.50时，对诊断IgAN有一定意义。见图1。

将无创性诊断模型应用于验证集进行外部验证，该模型的AUC为0.84(95%CI=0.78～0.89)，将训练集的最佳诊断界值应用于验证集，其诊断灵敏度为79.55%，诊断特异度为73.56%，阳性预测值为76.53%，阴性预测值为83.11%，说明该模型具有较高的准确性。见图1。

图1 训练集、验证集ROC曲线下面积

3 讨 论

近年来，随着基因测序技术以及免疫学技术等生物信息学技术的飞速发展，外周血中半乳糖基化的IgA1分子、微小RNA等几种IgAN生物标志物相继被提取出来[7-14]，对于IgAN的无创诊断可能具有十分重要的临床意义，但这些标志物目前大多处于科研阶段，尚未广泛应用于临床。而外周血及尿液检测具有操作简单、创伤性小、可重复性高等优点，便于临床广泛应用，故本研究通过分析IgAN患者血清学及尿液参数，建立了一种无创诊断模型，用于辅助IgAN的早期诊断。

本研究训练集发现多个临床常见指标在IgAN和非IgAN之间存在显著差异，其中尿红细胞计数、血清总蛋白、血清LDL-C、血清IgA、血清IgG以及IgA/C3的AUC均>0.70，提示这些指标的鉴别能力较高，对于IgAN的鉴别诊断具有一定的作用。因IgA/C3包含IgA，进行Logistic回归分析时，本研究排除血清IgA，使用尿红细胞计数、血清总蛋白、血清LDL-C、血清IgG和IgA/C3建立了IgAN的无创诊断模型，利用ROC曲线对该模型的准确性进行评价，结果显示该诊断模型的AUC为0.88(95%CI=0.84～0.92)，诊断灵敏度为83.67%，诊断特异度为79.66%，阳性预测值为83.67%，阴性预测值为79.48%，将模型应用于验证集人群进行外部验证，在验证集，该模型的AUC为0.84(95%CI=0.78～0.89)，诊断灵敏度为79.55%，诊断特异度为73.56%，阳性预测值为76.53%，阴性预测值为83.11%，说明其准确度较高。该模型可以用于辅助IgAN的早期诊断，能够为临床医师提供重要的参考信息。

既往研究表明，血清IgA、IgA/C3在IgAN和非IgAN患者间具有统计学差异[15-18]，并且对IgAN的诊断具有一定价值，尤其是与其他临床指标相结合时[19-20]。MAEDA等[19]对IgAN及非IgAN患者进行研究发现，血清IgA水平、尿红细胞计数、尿蛋白定量、IgA/C3比值四者联合对鉴别IgAN及非IgAN具有重要意义。HAN等[20]发现，血清IgA、血清总胆固醇、血浆纤维蛋白原、血浆D-二聚体、年龄相联合对鉴别IgAN以及非IgAN具有重要意义。但MAEDA等[19]研究中纳入的指标较少，而HAN等[20]的研究中非IgAN的研究对象多数为肾病综合征患者，IgAN患者多数表现为肾炎综合征，导致非IgAN组的血凝和血脂相关指标高于IgAN组，血清总蛋白水平低于IgAN组，针对上述问题，本研究尽可能多地纳入常见临床指标，并区分了肾炎综合征患者及肾病综合征患者。本研究发现以肾炎综合征为表现的IgAN患者的IgA/C3比值、血清总蛋白、尿红细胞计数明显高于以肾炎综合征为表现的非IgAN患者。

在PLACZEK等[21]的研究中，通过研究血清中Gd-IgA1和特异性IgG自身抗体水平之间的关系，发现IgAN患者血清中自身抗原浓度与相应的IgG自身抗体之间存在联系。本研究及HAN等[20]的研究均发现，IgAN患者的血清IgG水平明显高于非IgAN患者。本研究中IgAN患者的尿红细胞计数水平高于非IgAN患者，这与宋丽[22]以及蒋任飞[23]的研究结果相同,考虑与IgAN患者血尿症状有关。据有关文献报道，血尿是IgAN患者的常见症状[24-27]。在排除了肾病综合征患者与肾炎综合征患者在血脂、血凝指标方面的差异后，本研究发现以肾炎综合征为临床表现的非IgAN患者血清LDL-C仍高于IgAN患者。罗小艳[28]研究显示IgAN患者的血清中LDL-C与IgA/C3呈现负相关，本研究中IgAN患者的IgA/C3比值高于非IgAN患者，这可以解释非IgAN患者的血清LDL-C仍高于IgAN患者的原因，但其中的联系仍需要进一步研究。

目前，IgAN是临床最常见的原发性肾小球疾病[29-35]，部分患者预后不良，因此早期诊断显得尤为重要。但是由于医疗卫生资源分配不均，我国某些基层医院和偏远地区的医院目前仍缺乏相应的技术和设备，导致许多患者无法进行肾穿刺活检，并且部分患者在疾病早期症状不明显时往往不接受有创检查。因此，能够采用临床指标对IgAN进行早期诊断，将有助于临床医师及早进行诊断和治疗，有利于改善患者的预后。

本研究具有以下优点：①所有患者均经肾脏病理确诊；②由临床指标构建的预测方程可以计算出IgAN患者大致的患病概率，操作简单，使用方便。本研究也存在一定的局限性：①考虑患者的血生化、尿液等指标可能会受到肾功能的影响，故本研究纳入的研究对象均为eGFR≥60 mL/(min·1.73 m2)的患者，用于辅助IgAN的早期诊断，对于eGFR<60 mL/(min·1.73 m2)的患者，该模型的准确性有待进一步的研究；②本研究为单中心的回顾性研究，并且样本量有限，故该模型的代表性可能存在一定的局限性，下一步尚需扩大样本量，并进行多中心的研究。

总之，本研究首次将IgAN患者区分为肾炎综合征和肾病综合征进行诊断研究，并基于临床指标建立了以肾炎综合征为临床表现的IgAN无创诊断模型，其准确性较高，可用于辅助IgAN的早期诊断，从而改善患者的预后。