7種eGFR公式早期診斷CKD的性能評價

陳貴英，楊 濤， 應 軍，何曉華

(綿陽市三臺縣人民醫院，四川綿陽621100)

慢性腎病(chronic kidney disease，CKD)是全球關注的公共健康問題。準確評估腎小球濾過率(glomerular filtration rate，GFR)是鑒別CKD的重要診斷依據之一［1-2］。腎臟疾病·改善全球預后(the Kidney Disease · Improving Global Outcomes，KDIGO)組織2012版指南推薦使用慢性腎臟疾病流行病學協作組(the Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration，CKD-EPI)2009肌酐(creatinine，Cr)方程初步進行成人估算腎小球濾過率(estimated glomerular filtration rate，eGFR)的評估。當eGFR值達到45～59 mL/(min·1.73 m2)且患者無腎損傷依據時，應用CKD-EPI 2012半胱氨酸蛋白酶抑制劑C(cystatin C，Cys C)公式和CKD-EPI 2012 Cys C-C聯合公式同時進行驗證［3］。但上述公式在中國人群的適用性有待進一步驗證［4］。為此，我們以 CKD早期診斷為目的，探討CKD-EPI公式［5］、中國 eGFR 協作組公式［6］和 FQ-eGFR公式［7］在估算成人CKD患者GFR的適用性。

材料和方法

一、研究對象

2012年至2013年綿陽市三臺縣人民醫院住院部確診為CKD的成人患者283例(其中男156例，年齡48±16歲;女127例，年齡52±16歲)和門診部成人就診者9 307例(其中男3 436例，年齡51±15歲;女5 871例，年齡43±15歲)。CKD診斷按照KDIGO 2012版指南的診斷標準［3］。

二、方法

1.GFR測定 參照文獻［8］方法，使用SN-697型全自動探頭放射免疫計數器(上海核所日環光電儀器有限公司)測定283例CKD住院患者血漿99m锝-二乙烯三胺五乙酸(99mtechnetiumdiethylene triamine pentaacetic acid，99mTC-DTPA)清除率，作為患者測量GFR(measured glomerular filtration rate，mGFR)。該方法為國際核醫學協會推薦用于GFR檢測的參考方法。試驗前受試者充分準備(飲水300～500 mL后靜坐20 min)，試驗時從一側靜脈彈丸式注入99mTc-DTPA(上海欣科醫藥有限公司，放射性純度要求＞95%)，注入后2、4 h從另側前臂采血，肝素抗凝，記錄準確的采血時間(精確到min)。立即1 000×g離心10 min，分離血漿。及時測量受試者血漿99mTc-DTPA的放射性計數，測量時間1 min，測量前需本底計數校準。mGFR按下述公式計算:mGFR［mL/×0.93×1.73/BSA。式中D表示注入體內藥物放射性計數;T1為第1次采血時間(約2 h);T2為第2次采血時間(約4 h);P1和P2分別為T1和T2時血漿放射性計數;BSA=0.007 184×體重0.425× 身高0.725。經驗證，20例受試者血漿存放4 h與立即測定相比，血漿放射性計數結果的偏差為－0.78%(T1)和－1.17%(T2)，不影響mGFR計算結果，符合質量控制要求。

2.Cys C、Cr測定 采用ADVIA2400全自動生化分析儀(美國SIEMENS公司)測定所有受試者血清Cys C和Cr濃度。血清Cys C測定采用免疫透射比濁法，血清Cr測定采用肌氨酸氧化酶法，試劑盒均由北京利德曼生化股份有限公司提供。其中Cr校準品值溯源至有證參考物質SRM 914a/NIST，Cys C校準品溯源至 ERM-DA471/IFCC參考物質。

3.質量控制 試驗前Cys C采用四川邁克生物科技股份有限公司生產的定值質控血清，Cr采用Randox定值質控血清，按美國臨床實驗室標準化協會(the Clinical and Laboratory Standards Institute，CLSI)EP5文件進行精密度驗證。結果表明在Cys C靶值為0.75和3.99 mg/L(批號:0214071，雙水平)時，室內變異系數(CV)分別為6.75%和 2.83%;在Cr靶值為1.93(批號:887UN)和 6.50 mg/dL(批號:650UE)時，室內 CV分別為2.75%、1.55%。Cys C和Cr的室內 CV均符合質量控制要求。采用回收試驗進行Cys C和Cr準確性驗證。結果表明5份回收樣本Cys C的平均回收率為104.9%，比例系統誤差＜基于生物學變異允許總誤差±8.4%;Cr的平均回收率為101.7%，比例系統誤差＜1/4美國臨床實驗室改進修正法案(the Clinical Laboratory Improvement Amendmentd of 1988，CLIA'88)允許總誤差。

三、eGFR公式

本研究所用的7個eGFR公式見表1。

表1 CKD-EPI、中國eGFR協作組和FQ-eGFR的7個估算公式

四、統計學方法

采用PASW Statistics 18.0和MedCalc11.5 軟件進行統計分析。計量資料用中位數(M)(范圍)表示。eGFR值與mGFR值的差異采用Wilcoxon秩和檢驗，一致性采用一致性相關系數分析［9］，以ρc表示，用以衡量兩結果間的一致性;一致性兩兩比較采用Pearson相關系數(r)的比較分析，反映兩結果的集合程度，用以衡量兩結果間的精密度;CKD各期eGFR估算偏差采用箱圖比較;eGFR估算偏差采用 M［95%可信區間(CI)］表示，代表集中趨勢;精密度采用偏差校正因子(Cb)或標準四分位距(IQR)［95%可信區間(CI)］表示，反映兩結果間的線性關系偏離Y=X參考線的程度，代表離散程度;準確性采用Pearson相關系數(r)或估算值落在mGFR±30%范圍外的值所占百分率(1－P30)表示。P＜0.05表示差異有統計學意義。

結 果

一、eGFR1～eGFR7與mGFR的差異性和一致性比較

用上述7個公式計算283例住院成人CKD患者的eGFR，得到eGFR1～eGFR7共7組結果。將7組eGFR與mGFR進行Wilcoxon秩和檢驗和一致性相關系數分析。Wilcoxon秩和檢驗結果顯示7組eGFR結果中僅eGFR2、eGFR3與mGFR比較差異有統計學意義(z值分別為－7.806、－5.953，P均=0.000)。一致性相關系數分析顯示，ρc值最高為eGFR7，然后依次為eGFR4、eGFR6、eGFR2、eGFR3、eGFR5和 eGFR1，前五者ρc值明顯高于 eGFR1(z值分別為3.474、3.274、2.876、2.540、2.412，P 值分別為0.001、0.001、0.004、0.011、0.016);r值最高為eGFR2，然后依次為eGFR7、eGFR4、eGFR6、eGFR3、eGFR5和eGFR1，前五者r值明顯高于eGFR1(z值分別為2.984、2.837、2.547、2.493、2.485，P 值分別為0.003、0.005、0.011、0.013、0.013);eGFR4 的準確性最高(Cb=0.998 7)，然后依次為eGFR7、eGFR6、eGFR3、eGFR5、eGFR2和 eGFR1(Cb值分別為0.988 1、0.996 2、0.972 2、0.966 7、0.962 3、0.961 3)。見表2。

表2 eGFR與mGFR的差異性及一致性分析

二、各eGFR的偏差、精密度和準確性比較

CKD 1、2、3a、3b、4和 5 期估算偏差最小的分別為eGFR3、eGFR4、eGFR7、eGFR6、eGFR4和eGFR1［M 值分別為0.4、0.3、3.8、0.5、－2.1和0.3 mL/(min· 1.73m2)］。同時，eGFR6和eGFR7估算偏差在CKD 1和CKD 5期最明顯，CKD 1期的M值分別為17.3和15.3 mL/(min·1.73m2)(與KIDGO推薦用于GFR初步評估的eGFR1比較，P值分別為0.009和0.051);CKD5期的M 值分別為－12.1和－10.8 mL/(min·1.73m2)(與eGFR1比較，P=0.000)。283例患者中CKD各期eGFR估算偏差比較見圖1。

圖1 CKD各期eGFR估算偏差

鑒于上述情況，且由于“GFR＜60mL/(min·1.73m2)超過3個月”是CKD早期診斷標準之一，因此將283例CKD患者按mGFR＜60、60～＜90、≥90 mL/(min·1.73 m2)分為A、B、C 3 組。各組eGFR的偏差、精密度和準確性見表3～表5。結果顯示在各組CKD患者中，偏差以eGFR4(A組和B組)或 eGFR3(C組)最小，標準 IQR均以eGFR6最小，1－P30均以eGFR7最小。偏差、標準IQR和1－P303項指標均與同組最小值無明顯差異者 A組為eGFR4、eGFR6和 eGFR7［M 值為－0.2～－1.7 mL/(min·1.73 m2)，P 值為0.107～0.480;標準 IQR為8.2～8.5 mL/(min·1.73 m2)，P 值為0.623～0.868;1－P30為23.8%～29.6%，P 值為0.274～0.700］，B 組為eGFR3、eGFR4、eGFR6和 eGFR7［M 值為0.3～5.2 mL/(min·1.73 m2)，P 值為0.073～0.759;標準 IQR為7.7～9.7 mL/(min·1.73 m2)，P 值為0.067～0.761;1－P30為13.8%～24.6%，P 值為0.117～0.862］，C 組為eGFR2、eGFR3和 eGFR4［M 值為0.4～13.5 mL/(min·1.73 m2)，P 值為0.051～0.405;標準 IQR為12.0～16.3 mL/(min·1.73 m2)，P 值為0.111～0.766;1－P30為6.9%～13.8%，P 值為0.414～1.000)］。在所有組中僅eGFR4的偏差、標準IQR和1－P30與同組最小值比較差異無統計學意義(P均＞0.05)。

KIDGO推薦的eGFR1公式對于A組估算結果的偏差較大［M=5.5mL/(min·1.73 m2)］，精密度［標準 IQR=11.4 mL/(min·1.73 m2)］和準確性(1－P30=44.4%)最差，與eGFR4、eGFR6和eGFR7比較，差異均有統計學意義(P均＜0.05)。

表3 各組eGFR1～eGFR7與mGFR之間的偏差分析 ［M(95%CI)，mL/(min·1.73 m2)］

表4 各組eGFR1～eGFR7與mGFR之間的精密度分析 ［標準IQR(95%CI)，mL/(min·1.73 m2)］

表5 各組eGFR1～eGFR7與mGFR之間的準確性分析 (1－P30，%)

三、各eGFR預測CKD發生率的比較

以＜60 mL/(min·1.73 m2)為標準，回顧分析在9 307例門診就診者中各eGFR預測CKD的發生率。結果表明對于在mGFR＜60 mL/(min·1.73 m2)時性能評價更具優勢的eGFR4、eGFR6和eGFR7方程，eGFR6預測CKD的發生率為12.6%，明顯高于 eGFR4和 eGFR7［相對發病率指數(incidence rate ratio，IRR)=1.090和 1.150，P=0.041和 0.001］，見表 6。進一步按年齡將就診者分組后，eGFR4、eGFR6和 eGFR7值預測年長者(＞65歲)CKD的發生率均明顯高于≤65歲的成年人(IRR為3.21～4.18，P均=0.000)。見表7。

表6 各eGFR方程預測CKD發生率的性能比較

表7 各eGFR方程預測年長者(＞65歲)CKD發生率的性能比較 ［發生率(95%CI)］

討 論

KIDGO 2012版指南對CKD重新定義為對健康有影響的腎臟結構或功能異常超過3個月(未分級)［3］，其中診斷相關的實驗室指標主要有2項，即GFR＜60 mL/(min·1.73 m2)或白蛋白尿的出現。據報道，如果將該2項作為監測指標，中國成人CKD發病率為10.8%，但其知曉率僅為12.5%［10］。因此，準確評估 GFR 或白蛋白尿有助于CKD的早期診斷［11］，從而積極治療，提高CKD患者的生存周期。

KIDGO推薦使用CKD-EPI公式(即eGFR1、eGFR2或eGFR3公式)來估算成人CKD患者的GFR。但國內研究發現，上述公式并不能對中國成人CKD患者的腎功能提供更具優勢的準確評估［12-13］。為此，本研究選擇國內外7個經大樣本研究開發的eGFR公式，計算283例中國成人CKD患者的eGFR，與mGFR進行差異性和一致性比較。結果表明，CKD-EPI開發的3個公式中，eGFR2和eGFR3公式并不適用于中國成人CKD患者的腎功能評估，其估算結果較mGFR低約5～8 mL/(min·1.73 m2)，這與種族差異所致估算公式的不適用性有關。國內開發的4個公式中，除eGFR5公式外，eGFR4、eGFR6和eGFR7公式估算值與mGFR的ρc值均明顯高于eGFR1公式(P均＜0.01)，說明 eGFR4、eGFR6和 eGFR7公式比eGFR1公式更適用于中國成人CKD患者的腎功能評估。

當eGFR＜60 mL/(min·1.73 m2)時，eGFR1 公式的估算偏差較大［M=5.5 mL/(min·1.73 m2)］，估算偏差的變異性最大［標準IQR=11.4 mL/(min·1.73 m2)］，估算準確性最差(1－P30=44.4%)，與eGFR4、eGFR6和 eGFR7 公式相比差異均有統計學意義(P均＜0.05)。由此可見，對于中國CKD患者來說，eGFR1公式在eGFR＜60 mL/(min·1.73 m2)時估算變異性大，更易導致誤診或漏診。究其原因，可能主要是Cr對腎功能評價的不敏感性所致。國內開發的 eGFR4、eGFR6和eGFR7公式計算得出的估算值的偏差、精密度和準確性相當。相比之下，eGFR4公式的偏差更小，eGFR6公式的精密度更高，eGFR7公式的準確性更好，比eGFR1公式更適用于CKD的早期診斷。因此，在預測中國成人CKD的發生時不宜使用eGFR1公式，而應選用上述3個國內開發的公式或其它經證明能比eGFR1公式更準確的公式。

盡管雙血漿法99mTc-DTPA清除率試驗為國際核醫學協會推薦用于GFR檢測的參考方法，但早有研究表明:無論采用何種放射性藥物或測量計算方法，GFR值的確定仍受到相當多技術因素和疾病相關因素的影響，計算GFR的精確度存在不確定性［14-15］。因此，試驗時應保證使用放射性純度滿足要求的99mTc-DTPA，避免不完全的“彈丸”注射或注射點殘留過多，GFR計算時應充分考慮患者的體形變異。此外，生理或病理因素導致的排泄功能障礙也會影響GFR測量的準確性。

本研究進一步回顧性分析了9 307例門診就診者中各eGFR公式預測CKD發生的效率。盡管eGFR2公式估算值預測CKD的發生率最高(16.3%)，但鑒于其對中國成人CKD患者實際GFR的明顯低估，該結果不能真實反映中國成人CKD的發生率。而經本研究證實診斷性能更具優勢的eGFR4、eGFR6和eGFR7公式是除eGFR2公式外預測效率最高的3個公式，其預測CKD的發生率是 eGFR1 公式的1.20、1.31和1.14 倍(P均＜0.01)。3個公式中以 eGFR6公式預測的CKD發生率為最高(12.6%)，分別是 eGFR4和eGFR7公式預測CKD發生率的1.09倍和1.15倍(P均＜0.05)。由此可見，對于中國成人群體，在早期診斷CKD時，臨床實驗室選用eGFR6公式可提高CKD預測診斷率，減少漏診。

另外，本研究還發現 eGFR4、eGFR6和eGFR7公式預測年長者(＞65歲)CKD的發生率是≤65歲成年人的 3.21～4.18倍(P=0.000)。隨著年齡的增長，臟器功能退化，GFR下降也成為必然的趨勢，但是否能夠因此而診斷為CKD，值得質疑［16］。因此，對于年長者(＞65歲)的CKD診斷是目前腎病專題的一個重點話題，需進一步深入研究。

綜上所述，KIDGO推薦用于初步評價的eGFR1公式以及用于驗證的eGFR2和eGFR3公式并不能準確評價中國成人的GFR。相比而言，國內開發的eGFR4、eGFR6和eGFR7公式更適用于中國成人CKD的疾病篩查和早期診斷。但在CKD分期時，eGFR4、eGFR6和eGFR7公式僅適用于CKD 2～4期的中國成人人群;對于CKD 1期和CKD 5期的患者，此3個公式的評價性能均不理想，而eGFR1公式此時卻能提供更為準確的eGFR結果。然而，在臨床工作中應用任何一個公式評價GFR均不僅以有利于CKD早期診斷為目的，而且還應考慮到療效評價及危重病情判斷等各個方面。因此，修正CKD-EPI開發的公式應成為目前我國慢性腎病專題的重點工作之一。

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