糖尿病患者腎小球濾過率評估方法的臨床應用研究

李 麗， 楊 帆，毛客自， 陸怡德

(上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院檢驗科，上海 200025)

糖尿病患者腎小球濾過率評估方法的臨床應用研究

李 麗， 楊 帆，毛客自， 陸怡德

(上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院檢驗科，上海 200025)

目的 探討適用于2型糖尿病患者腎臟功能評估的腎小球濾過率(GFR)估算公式，比較簡化腎臟病膳食改善試驗(MDRD)、推薦的腎臟病膳食改善試驗(rMDRD)、慢性腎臟病流行病學協作組(CKD-EPI)和半胱氨酸蛋白酶抑制劑C(Cys C)相關GFR 4個GFR估算公式的實際應用。方法 收集178例2型糖尿病患者的相關資料，檢測血清肌酐(SCr)及Cys C濃度，同時行同位素99m锝-二乙三胺五乙酸(99mTc-DTPA)腎動態顯像，得出同位素GFR(iGFR)，并以此作為GFR的參考標準。依據美國糖尿病協會(ADA)標準將178例患者分成3個亞組［GFR 15～59、60～89、≥90 mL/(min·1．73 m2)］，對各公式的GFR估算值(eGFR)與 iGFR進行配對 t檢驗、相關分析、Bland-Altman分析、受試者工作特征(ROC)曲線及15%、30%、50%符合率比較。結果 MDRD公式應用于GFR＜60 mL/(min·1．73 m2)的患者，其eGFR與iGFR相關性較好，符合率較高，偏差無統計學意義;應用于GFR≥60 mL/(min·1．73 m2)的患者，其eGFR與iGFR差異有統計學意義(P＜0．001)。rMDRD公式計算eGFR在準確性、診斷效能等方面與MDRD公式無明顯差異。CKD-EPI公式應用于GFR≥90 mL/(min·1．73 m2)的患者，其eGFR與iGFR的符合率高于MDRD和rMDRD;應用于GFR 60～89 mL/(min·1．73 m2)的患者時，其符合率低于Cys C GFR公式。Cys C GFR公式得出的eGFR與iGFR的相關性、偏差、一致性及符合率均明顯優于MDRD和rMDRD公式，尤其應用于GFR≥90 mL/(min·1．73 m2)的患者時，其eGFR與iGFR偏差無統計學意義，明顯優于其他3個公式。結論 4個GFR估算公式均能準確估算GFR＜60 mL/(min·1．73 m2)的2型糖尿病患者的腎功能水平。在GFR≥90 mL/(min·1．73 m2)時，Cys C GFR公式明顯優于傳統以SCr為基礎的GFR估算公式。

腎小球濾過率;估算公式;2型糖尿病;半胱氨酸蛋白酶抑制劑C

腎小球濾過率(GFR)被普遍認為是在健康或疾病狀態下評價腎臟功能的最好指標。菊粉清除率、同位素標記物清除率是測定GFR的經典方法，但因操作繁瑣、干擾等因素限制了其在臨床工作中的廣泛應用。目前臨床常使用內源性物質的清除率或濃度估算GFR，最常用的估算公式是美國腎臟病基金會(National Kidney Foundation，NKF)和美國糖尿病協會(American Diabetes Association，ADA)推薦的簡化腎臟病膳食改善試驗(modification of diet in renal disease，MDRD)公式［1-2］。但在大量研究中發現使用該公式評估正常或接近正常腎臟功能的個體以及用于糖尿病患者時常不能準確反映實際 GFR［3-4］。Levey 等［5］使用能溯源至同位素稀釋質譜法(isotope-dilution mass spectrometry，IDMS)的檢測方法測定血清肌酐(SCr)，重新校正GFR估算公式并提出了推薦的腎臟病膳食改善試驗(rMDRD)公式。近來慢性腎臟病流行病學協作組(Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration，CKD-EPI)開發的CKD-EPI公式證明具有比MDRD公式更好的準確性而受到關注［6］。此外某些研究組還開發了半胱氨酸蛋白酶抑制劑C(cystatin C，Cys C)相關的系列公式［7-8］。盡管目前GFR估算公式多達幾十種，但哪個公式適用于2型糖尿病患者這一特殊群體仍不明確，我們比較了幾個具有代表性的GFR估算公式在2型糖尿病患者中的實際應用，以探討適用于2型糖尿病患者腎臟功能評估的GFR估算公式。

材料和方法

一、材料

1．對象 收集2010年8月至2011年7月上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院內科病房住院的2型糖尿病患者178例，其中男109例，女69例。糖尿病診斷依據1999年世界衛生組織(WHO)發布的診斷標準。入選患者的一般情況:年齡37～85歲，糖尿病病程(8±6)年，體重指數(24．2±3．6)kg/m2，糖化血紅蛋白(HbA1c)8．26% ±2．67%(根據ADA指南規定HbA1c＜6．5%為血糖控制達標)。排除各類疾病急性期或感染期患者，患有惡性腫瘤、嚴重心功能不全、肝功能受損、甲狀腺功能異常、自身免疫性疾病及長期應用糖皮質激素的患者，GFR ＜15 mL/(min·1．73 m2)、腹膜透析或血液透析患者。根據ADA發布的標準［2］將178例患者分為3個亞組:GFR＜60、60～89、≥90 mL/(min·1．73 m2)。

2．儀器與試劑 Cys C試劑(批號ZR0001)及配套校準品(批號ZR1001)由希森美康生物科技(有限)公司生產，方法為透射比濁法;SCr試劑(批號Z104203)及配套校準品(批號0302071)由Beckman-Coulter公司生產，方法為堿性苦味酸法(溯源至IDMS)。儀器為貝克BECKMAN-COULTER DXC800自動生化分析儀器。

二、方法

1．同位素99m锝-二乙三胺五乙酸(99mTc-DTPA)腎動態顯像方法(參考標準) 采用ADAC公司VERTEX雙探頭SPECT系統配以低能、高分辨率準直器，首先測定注射前同位素試劑劑量，然后靜脈彈丸注射99mTc-DTPA 74 MBq(2 mCi)后立即開始采集圖像，采集條件是1幀/s，采集60幀，然后1幀/15 s，采集20幀，采集矩陣為128×128，結束后采集針筒內殘余同位素劑量，用GFR A-nalysis專用軟件進行數據處理，根據患者的身高、體重校正后得到同位素GFR(iGFR)。同位素檢查當天上午6∶00行空腹抽血，2 h內檢測血清SCr、Cys C、HbA1c。

2．GFR估算公式 見表1。

三、統計學方法

應用SPSS 17．0統計學軟件進行數據分析。正態分布數據采用ˉx±s表示，偏態分布數據采用中位數(范圍)表示。用線性相關分析SCr、Cys C與iGFR的關系。各估算公式的GFR估算值(eGFR)與iGFR結果之間的比較采用簡單相關分析、配對t檢驗及Bland-Altman做圖法。其中配對t檢驗結果表示各估算公式的eGFR與iGFR的偏差，Bland-Altman做圖法分析各公式eGFR與iGFR的相符程度。用χ2檢驗比較各公式符合率(eGFR落入iGFR±15%、±30%、±50%的病例百分數)。用受試者工作特征(ROC)曲線分析各公式診斷 GFR＜60 mL/(min·1．73 m2)的敏感性。亞組中各公式比較使用簡單相關分析、配對t檢驗及χ2檢驗。P＜0．05為差異有統計學意義。

表1 GFR估算公式

結 果

一、SCr、Cys C與iGFR的關系

178例2型糖尿病患者的血清SCr為85．20(52．00 ～ 178．00)mmol/L，Cys C 為(1．00 ±0．62)mg/L，iGFR 為(94．43 ±29．91)mL/(min·1．73 m2)。將SCr、Cys C分別進行標準倒數轉換后與iGFR進行相關性分析，相關系數(r)分別為0．615(P=0．03)和 0．697(P=0．01)。

二、估算公式評估2型糖尿病患者GFR的臨床適用性

1．估算公式得出的eGFR與iGFR的相關性、偏差、符合率比較 CKD-EPI公式eGFR與iGFR相關性最高，其次為Cys C GFR公式，而MDRD、rMDRD公式eGFR與iGFR相關性最低。MDRD和rMDRD公式計算的eGFR與iGFR差異有統計學意義(P=0．000、P=0．002)，Cys C GFR公式和CKD-EPI公式計算的eGFR與iGFR偏差無統計學意義(P=0．068、P=0．762)。比較各公式計算的eGFR與iGFR的符合率，Cys C GFR、CKD-EPI公式的符合率明顯高于 MDRD和rMDRD公式。而MDRD與rMDRD之間無差異，Cys C GFR公式計算的eGFR的15%符合率明顯高于CKD-EPI公式。見表2。

2．估算公式eGFR與iGFR的一致度比較Bland-Altman做圖法分析各公式計算的eGFR與iGFR的一致度。僅Cys CGFR公式eGFR與iGFR一致度較好，兩者間差異無統計學意義(r=－0．14、P=0．063)，而其他公式二者差異明顯［CKD-EPI:r= －0．17、P=0．024;MDRD:r=－0．39、P=0．000;rMDRD:r= － 0．32、P=0．000］。見圖1。

3．估算公式診斷GFR下降的ROC曲線分析

以GFR＜60 mL/(min·1．73 m2)作為診斷分界點，MDRD、rMDRD、CKD-EPI和 Cys C GFR 公式的 ROC 曲線下面積分別為0．895、0．895、0．898和0．920，差異均無統計學意義(P ＞0．05)。見圖2。

表2 eGFR與iGFR的相關性、偏差、符合率比較

圖1 Bland-Altman做圖法分析各估算公式eGFR與iGFR的一致度比較

圖2 各估算公式診斷中度腎功能下降［GFR＜60 mL/(min·1．73 m2)］的ROC曲線

三、估算公式對GFR不同水平2型糖尿病患者預測GFR的準確性比較

在 GFR ＜60 mL/(min·1．73 m2)組，各公式計算的eGFR與iGFR差異均無統計學意義，且相關性好。在GFR 60～89 mL/(min·1．73 m2)組，各公式計算的eGFR與iGFR均有差異，均高估了實際GFR值。在GFR≥90 mL/(min·1．73 m2)組，Cys C GFR公式計算的eGFR與iGFR偏差無統計學意義(P=0．883)，其余3個公式eGFR與iGFR均有差異。

各估算公式在3個亞組中符合率比較發現，GFR＜60 mL/(min·1．73 m2)組，各公式計算的eGFR符合率比較無差異(P＞0．05);在 GFR 60 ～89 mL/(min·1．73 m2)組，Cys C GFR 公式估算 eGFR 的15%、30%、50%符合率(60．0%、78．2%、89．1%)高于 MDRD(40．0%、54．5%、87．3%)和rMDRD(45．5%、70．9%、87．3%)，15%、30% 符合率高于 CKD-EPI(40．0%、76．4%);在 GFR≥90 mL/(min·1．73 m2)組，Cys C GFR 和 CKDEPI公式計算的eGFR的符合率顯著高于MDRD和 rMDRD(P ＜0．05)。見表3。

表3 eGFR與iGFR在不同分組中的相關性、偏差比較

討 論

糖尿病腎病作為慢性腎臟疾病(CKD)的一種，GFR的準確評估極為重要。目前臨床常使用內源性物質的清除率或濃度估算GFR，但使用公式估算GFR仍然存在很多問題，尤其是用于糖尿病患者。

K/DOQI指南在MDRD公式的使用中強調用于公式中的SCr檢測應該使用能溯源至IDMS的檢測方法。而MDRD建立之初未采用溯源至IDMS的 SCr檢測系統，2006 年 Levey等［5］用能溯源至IDMS的酶法檢測SCr并提出了rMDRD。近來CKD-EPI開發了以CKD患者及大量健康志愿者為研究對象的CKD-EPI公式，具有比MDRD更好的準確性［6］。關于此公式的相關研究結論不盡相同，Camargo等［9］將 CKD-EPI公式用于評估2型糖尿病患者及正常健康人GFR，發現后者的準確性顯著高于前者，且表明使用該公式評估2型糖尿病患者GFR并未明顯優于MDRD。Cys C是近年來報道的理想的GFR內源性指標，其可能較SCr更能準確的評估GFR［10］，并且在糖尿病腎病早期階段及輕度腎臟損傷的糖尿病患者中其檢測敏感性高于 SCr［11］。Macisaac等［12］開發了以 2型糖尿病患者為研究對象的Cys C GFR估算公式，但是否適用于中國2型糖尿病患者仍未見相關報道。在此基礎上，本研究對以上4個具有代表性的GFR估算公式在2型糖尿病患者中的臨床適用性進行了比較。

本研究采用了能溯源至IDMS的苦味酸法檢測血SCr，發現rMDRD公式在估算2型糖尿病患者GFR的準確性、診斷效能等方面未明顯優于MDRD公式。MDRD公式應用于GFR＜60 mL/(min·1．73 m2)的2型糖尿病患者時其eGFR與iGFR相關性較好，符合率較高，偏差無統計學意義。但對于GFR≥60 mL/(min·1．73 m2)的患者而言，估算GFR的準確性隨著iGFR水平的升高而下降。而 CKD-EPI公式在評估 GFR≥90 mL/(min·1．73 m2)的2型糖尿病患者 GFR時其符合率高于MDRD和rMDRD公式。應用Cys C GFR公式估算2型糖尿病患者的eGFR與iGFR相關性、偏差、一致性及符合率均明顯優于MDRD和rMDRD公式。尤其針對GFR≥90 mL/(min·1．73 m2)的患者，該公式估算eGFR與iGFR的偏差無統計學意義，且明顯優于其余3個估算公式。綜上所述，MDRD公式、rMDRD公式均不能準確反映本研究2型糖尿病患者實際GFR水平。此外GFR估算公式的準確性與開發公式人群的GFR水平及該人群的病種特征密切相關。CKD-EPI公式在評估GFR≥90mL/(min·1．73 m2)的患者時其符合率高于MDRD和rMDRD公式，這可能與該公式建立之初研究對象包括了健康人群有關。但可能由于建立人群中糖尿病患者僅占少數，因此CKD-EPI公式在本研究未顯示其明顯優勢。而Cys CGFR估算公式開發的研究人群為2型糖尿病患者，且 Cys C在糖尿病腎病早期階段及輕度腎臟損傷的糖尿病患者中檢測敏感性高于SCr，使得Cys C GFR估算公式無論在相關性、偏差、一致性及符合率等臨床適用性方面均顯示出其應用于2型糖尿病患者時的明顯優勢，尤其在 GFR≥90 mL/(min·1．73 m2)時。

采用公式估算GFR任重道遠。在建立公式之初需考慮研究對象的病種、GFR水平及其他影響因素，在應用過程中需要根據患者的不同階段腎功能水平(不同iGFR)采用合適的估算公式，這樣才能準確反映被評估者GFR的實際水平。

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Clinical app lication of the estimation of glomerular filtration rate in diabetesmellitus patients

LILi，YANG

Fan，MAO Kezi，LU Yide． (Departmentof Clinical Laboratory，Ruijin Hospital，Shanghai Jiaotong University Schoolof Medicine，Shanghai200025，China)

Objective To investigate the suitable equation of glomerular filtration rate(GFR)in estimating renal function for type 2 diabetes mellitus patients，and to compare the application effects of modification of diet in renal disease(MDRD)，reexpressed modification of diet in renal disease(rMDRD)，chronic kidney disease epidemiology collaboration(CKD-EPI)and cystatin C(Cys C)-based equations for GFR．M ethods Clinical data from 178 type 2 diabetesmellitus patients were collected for the detection of serum creatinine(SCr)level，Cys C level and renal clearance of99mTc-diethylenetriamine pentaacetic acid-deoxyglucose(99mTc-DTPA)which was used as the reference of isotopic GFR(iGFR)．According to the standard of the American Diabetes Association(ADA)，the 178 patients were classified into 3 groups［GFR:15-59，60-89 and ≥90 mL/(min·1．73 m2)］．The equations for estimated GFR(eGFR)were compared with iGFR by paired t test，linear analysis，Bland and Altman procedures，receiver operating characteristic(ROC)curves and 15%，30%and 50%coincidences．Results When GFR ＜60 mL/(min·1．73 m2)，there was no significant difference between eGFR and iGFR in MDRD equation，but when GFR≥60mL/(min·1．73 m2)，there was significant difference(P ＜ 0．001)．There was no significant difference of eGFR for rMDRD equation in accuracy and diagnostic sensitivity．When GFR≥90 mL/(min·1．73 m2)，the coincidences were higher in CKD-EPIequation than those in MDRD and rMDRD equation，butwhen GFR 60-89 mL/(min·1．73 m2)，they were lower than those in Cys C GFR equation．The Cys C GFR equation had a better correlation with eGFR and iGFR，a less bias，a higher deviation and a higher coincidence than those in MDRD and rMDRD equations，especiallywhen GFR≥90 mL/(min·1．73 m2)，only there was no significant difference between eGFR and iGFR，and Cys C GPR equation was better than the other 3 equations．Conclusions The 4 equations can estimate GFR accurately for type 2 diabetesmellitus patients when GFR ＜ 60 mL/(min·1．73m2)，but when GFR≥90 mL/(min·1．73 m2)，Cys C GFR equation shows a significant superiority than the old SCr based equations．

Glomerular filtration rate;Estimating equation;Type 2 diabetesmellitus;Cystatin C

2011-12-21)

(本文編輯:龔曉霖)

1673-8640(2012)08-0641-06

R446．12

A

李 麗，女，1983年生，碩士，主要從事臨床生物化學檢驗工作。

陸怡德，聯系電話:021-64370045-600621。