老年慢性腎臟病3～5期非透析患者心臟瓣膜鈣化特點及其與血清骨代謝標志物的相關性

洪 維， 肖 婧， 傅辰生， 張曉麗， 葉志斌*

1. 復旦大學附屬華東醫院骨質疏松科，上海 200040 2. 復旦大學附屬華東醫院腎內科，上海 200040

隨著人口老齡化加劇，慢性腎臟疾病(chronic kidney disease, CKD)、糖尿病和高血壓等慢性疾病發病率不斷上升。據統計，全球范圍內CKD的患病率已高達14.3%，我國18歲以上人群CKD的患病率為10.8%，60～79歲人群CKD的患病率為16.3%，而80歲及以上老年人CKD的患病率可高達64.1%[1-2]。腎功能逐漸減退導致的礦物質和骨代謝異常(chronic kidney disease-mineral and bone disorder, CKD-MBD)是CKD患者常見的并發癥[3]。鈣磷代謝異常和相繼的骨代謝紊亂不僅導致CKD患者骨折風險大幅增加，還可引起血管及心臟瓣膜鈣化(cardiac valve calcification, VC)。成骨和破骨過程中的多種信號通路主動參與VC的形成[4]，VC是導致終末期CKD患者心血管事件發生、病死率與致殘率增加的重要危險因素[5-6]。老年患者本身就是VC的高發人群，且往往存在多種影響骨代謝異常的因素，但關于老年CKD非透析患者VC與血清代謝標志物(BTM)相關性的研究甚少。本研究以老年CKD 3～5期非透析患者為研究對象，評估其心臟瓣膜鈣化的發生率及特點，并分析與血清BTM的相關性，為老年CKD患者心臟瓣膜鈣化的早期診斷和預防提供理論依據。

1 資料與方法

1.1 研究對象 入組2016年1月至2018年12月本院腎內科住院的老年CKD 3～5期非透析患者168例，其中男性80例，女性88例，年齡60～93歲。入組標準：年齡≥60歲、符合CKD 3～5期的患者[7]。CKD診斷標準，根據CKD-EPI公式計算得出估算腎小球濾過率(eGFR)<60 mL/(min·1.73 m2)，排除標準：已接受透析治療或腎移植者；近3個月內曾使用鈣敏感受體激動劑、磷結合劑、維生素D類制劑及其類似物、糖皮質激素、免疫抑制劑及抗骨質疏松藥物如雙膦酸鹽、降鈣素、甲狀旁腺素等者；原發性甲狀旁腺功能亢進；合并惡性腫瘤；CKD急性加重期；合并急性感染；先天性心臟??；既往有心臟瓣膜手術史。本研究經復旦大學附屬華東醫院倫理委員會審批通過(編號：2017K038)，所有入選者自愿參加本項研究。

1.2 研究方法 (1)臨床資料與病史收集：記錄參試者的年齡、性別、現病史、藥物使用史，測量身高、體質量，計算體質量指數(body mass index, BMI)。(2)實驗室檢查：入院后48 h內，隔日清晨空腹采血，采用希森美康SE2100全自動分析儀檢測血紅蛋白(hemoglobin, Hb)，用羅氏MODULAR D/P生化分析儀測量血生化指標，包括血清肌酐(creatinine, Scr)、尿素氮(urea nitrogen, BUN)、尿酸(uric acid, UA)、血鈣(calcium, Ca)、血磷(phosphorus, P)、堿性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)、白蛋白(albumin, ALB)、三酰甘油(triglyceride, TC)、膽固醇(cholesterol, TG)。骨鈣素(osteocalcin, BGP)、Ⅰ型膠原分子N-端前肽(N-terminal propeptide of human procollagen type Ⅰ, PINP)、Ⅰ型膠原交聯C-末端肽(beta carboxyl-terminal cross-linking telopeptide of type Ⅰ collagen, β-CTX)、25-羥基維生素D(25 hydroxyvitamin D, 25OHD)、1,25-羥基維生素D[1,25-Dihydroxyvitamin D, 1,25(OH)2D]和全段甲狀旁腺激素(intact parathyroid hormone, iPTH)采用羅氏公司E170全自動電化學發光免疫分析系統檢測。(3)心臟瓣膜鈣化的檢測：采用Philips EPIC7c x5-1探頭2～5 MHz超聲心動儀檢測入組患者心臟瓣膜鈣化情況。心臟瓣膜鈣化診斷標準：主動脈瓣、二尖瓣、三尖瓣中任意1個或多個瓣膜或瓣環上有明亮回聲大于1 mm，即判定為心臟瓣膜鈣化(VC)組，3個瓣膜均未發生鈣化定為心臟瓣膜非鈣化(NVC)組。

1.3 分組標準 CKD分期：根據CKD-EPI[7]公式計算eGFR，將eGFR在30～59 mL/(min·1.73 m2)定義為CKD 3期，eGFR在15～29 mL/(min·1.73 m2)定義為CKD 4期，eGFR<15 mL/(min·1.73 m2)定義為CKD 5期。女性：(1)血肌酐≤ 0.7 mg/dL，GFR=144×[血肌酐(mg/dl)/0.7]-0.329×(0.993)×年齡；(2)血肌酐>0.7 mg/dL，GFR=144×[血肌酐(mg/dl)/0.7]-1.209×(0.993)×年齡。男性：(1)血肌酐≤0.9 g/dL，GFR=141×[血肌酐(mg/dl)/0.9]-0.411×(0.993)×年齡；(2)血肌酐>0.9 mg/dL，GFR=141×[血肌酐(mg/dl)/0.9]-1.209×(0.993)×年齡。

1.4 統計學處理 采用SPSS 21.0統計軟件進行數據處理。符合正態分布計量資料以均數±標準差表示，兩組間比較采用t檢驗；非正態分布計量資料以中位數(四分位間距)表示，兩組間比較采用秩和檢驗；計數資料用率描述，兩組間與多組無序變量比較采用Pearson卡方檢驗或Fisher卡方檢驗；危險因素分析采用單因素Logistic回歸和逐步多元Logistic回歸(LR)；檢驗水準(α)為0.05。

2 結 果

2.1 心臟瓣膜鈣化組(VC)與非鈣化組(NVC)患者一般資料和血BTM的差異 結果(表1)表明：入組的168例平均年齡為(72.79±9.31)歲的老年CKD 3～5期患者中，女性88例，平均年齡為(73.64±9.24)歲，男性80例，平均年齡為(71.86±9.37)歲。其中原發病主要包括慢性腎小球腎炎(56例)、糖尿病腎病(47例)、高血壓腎病(41例)、梗阻性腎病(7例)、缺血性腎病(7例)、狼瘡性腎病(4例)、痛風性腎病(2例)和其他原因腎功能不全(4例)。VC組的年齡﹑iPTH和β-CTX顯著高于NVC組(P<0.05或P<0.01)，VC組的eGFR略低于NVC組(P<0.05)，ALP略高于NVC組(P<0.05)。兩組均存在明顯維生素D缺乏(25OHD均<20 ng/mL)，但兩組間差異無統計學意義(10 ng/mLvs11.1 ng/mL)。兩組間血鈣、血磷、BGP、PINP和1,25(OH)2D等其他骨代謝標志物均無顯著差異。

表1 心臟瓣膜鈣化(VC)組和非鈣化組(NVC)組一般資料和血代謝標志物(BTM)的差異

2.2 老年CKD 3～5期非透析患者的心臟瓣膜鈣化發生率及特點 老年患者CKD各期VC的發生率：CKD 3期11例(30.56%)、4期27例(55.10%)和5期41例(49.40%)，各期間差異無統計學意義(P>0.05)。各期中主動脈瓣鈣化均為最常見，二尖瓣鈣化居其次，三尖瓣瓣鈣最少見。CKD 4期和5期患者主動脈瓣鈣化發生率(53.06%和39.75%)顯著高于CKD 3期(25.00%，P<0.05)。CKD 3～5期各期二尖瓣鈣化發生率無明顯差異(11.11%vs8.16%vs18.07%,P>0.05)，見表2。

表2 老年CKD3-5期非透析患者各期心臟瓣膜鈣化發生率

2.3 老年CKD 3～5期非透析患者心臟瓣膜鈣化及其相關危險因素的單因素Logistic回歸分析 以心臟瓣膜鈣化與否作為因變量行單因素Logistic回歸，結果(表3)表明：年齡、eGFR、β-CTX和iPTH與心臟瓣膜鈣化顯著相關(P<0.05)。

2.4 老年CKD 3～5期非透析患者血清BTM與主動脈瓣鈣化和二尖瓣鈣化的多元Logistic回歸 以主動脈瓣鈣化和二尖瓣鈣化與否分別作為因變量行Logistic逐步多元回歸，將年齡和eGFR及血清BTM作為因變量。結果發現年齡越大和iPTH越高是主動脈瓣鈣化的獨立危險因素(P均<0.01)，但iPTH的OR值只有1.004，因此臨床意義并不大。年齡越大(OR=1.104)和β-CTX越高(OR=1.001)是二尖瓣鈣化的獨立危險因素(P均<0.05)，而β-CTX的OR值只有1.001，因此臨床意義亦不大(表4)。

表3 老年CKD 3～5期非透析患者心臟瓣膜鈣化及其相關危險因素的單因素Logistic回歸分析

表4 老年CKD 3～5期非透析患者血清BTM與主動脈鈣化和二尖瓣鈣化的多元Logistic回歸分析

3 討 論

心臟瓣膜鈣化在終末期腎病(end stage renal disease, ESRD)，尤其是透析患者中十分常見[8]。伴VC的ESRD患者比無心臟瓣膜病ESRD患者的2年生存率下降約30%[9]。關于中、重度非透析CKD患者VC發生率的研究較少，且報道不一。有研究顯示，VC發生率隨CKD的進展而增加，在CKD 3期為40%左右，到CKD 5期可高達80%[10-11]。老年患者由于增齡所致瓣膜退行性變，VC發生率可能相對更高，因此，研究老年非透析CKD患者的VC有重要的臨床意義。本研究168例CKD 3～5期非透析老年患者中，CKD 3期VC患病率為30.56%，CKD 4～5期開始上升到50%左右，但3組間差異無統計學意義。進一步分析發現：主動脈瓣鈣化在各期CKD中均最為常見，其中CKD 4和5期的主動脈瓣鈣化發生率顯著高于CKD 3期，而二尖瓣鈣化的發生率在3組間無明顯差異，三尖瓣鈣化發生率非常低。主動脈瓣鈣化可以引起反流和狹窄，導致進行性左室擴張和呼吸困難等，而二尖瓣鈣化要到疾病晚期才出現癥狀[12]。上述研究結果與波蘭的一項針對平均年齡60歲CKD患者的觀察結果[11]類似，在該研究中，CKD 4～5期患者更容易發生主動脈瓣鈣化，CKD 5期主動脈瓣鈣化率可達61.9%，而二尖瓣鈣化發生率與對照組相比僅輕微增加。另一項研究[13]則顯示，在透析患者中，以二尖瓣鈣化最常見(23.3%)，其次是主動脈瓣鈣化(21.7%)，主動脈瓣和二尖瓣鈣化均有者占11.6%。以上研究結果的差異可能是由于納入人群的CKD分期、CKD基礎疾病、年齡、治療模式和病程等多方面因素影響所致。相比二尖瓣，主動脈瓣膜側承受的機械性壓力較大，加之本研究中的老年患者合并高血壓和糖尿病者較多，內皮細胞容易受損，在此病理基礎上CKD相關的鈣磷代謝和骨代謝紊亂更容易引起主動脈瓣膜鈣化。

VC與多種因素有關，除了常見的增齡、高血壓、糖尿病、血脂異常、炎癥和營養不良等[8,10]，CKD-MBD導致的骨代謝紊亂與VC的發生密切相關。近年研究發現，血管鈣化的細胞分子特征與骨生物學特征有很多相似之處，血管鈣化是類似于骨代謝的主動礦化調節過程。成骨細胞/軟骨樣細胞能夠產生膠原基質并形成富含鈣磷基質的囊泡，引發血管壁和瓣膜的礦化[5]。在CKD患者病理鈣化的瓣膜組織上發現骨相關蛋白的關聯基因和蛋白的表達，如ALP、骨橋蛋白(osteopontin, OPN)、骨鈣素(osteocalcin, BGP)、骨形態發生蛋白(bone morphogenic proteins, BMPs)和Runt相關轉錄因子2(runt-related transcription factor 2, Runx2)等[14-15]。一些血清骨代謝標志物，如血清PTH、1，25(OH)2D、ALP、骨橋蛋白和骨保護素等，在臨床研究中主要用于反映骨形成和骨吸收的狀態，但CKD患者隨著腎功能減退，血清骨代謝標志物水平也會相應發生改變，其對判斷CKD患者骨轉化特點和心血管疾病風險的價值如何均尚有爭議[16-17]。本研究分析了老年CKD非透析患者VC與NVC組血清骨代謝標志物的差異，發現年齡是老年患者VC的重要因素。本研究中VC組的年齡[(76.66±8.94)歲]顯著高于NVC組[(69.26±7.96)歲]，無論是主動脈瓣鈣化還是二尖瓣鈣化，逐步多元回歸都顯示年齡越大是老年CKD非透析患者VC的獨立危險因素，每增加1歲，主動脈瓣鈣化的概率增高1.102倍，二尖瓣鈣化的概率增高1.104倍。有一項研究[18]表明，VC的相對危險度隨增齡每10年增加2.22～2.66倍。在本研究中，VC組部分反映成骨狀態的指標(如ALP)和反映破骨狀態的指標(β-CTX)都較NVC組增高。ALP通過水解磷脂釋放無機磷，使局部磷濃度增加，促進骨礦化，可以輔助評估成骨細胞活動狀態，是反映骨形成的指標之一，而β-CTX是破骨細胞在骨吸收過程中降解膠原片段的特異性指標。在本研究中，VC組的iPTH也顯著高于NVC組。為進一步明確骨代謝標志物與VC的關系，首先將所有因素納入，進行Logistic單因素回歸分析，發現骨代謝標志物中只有iPTH和β-CTX與老年CKD 3～5期患者VC相關；但進一步的逐步多元回歸分析顯示，雖然iPTH較高是主動脈鈣化的獨立危險因素，β-CTX較高是二尖瓣鈣化的獨立危險因素，P值均有統計學意義，但兩者OR值都接近于1。因此，其臨床意義可能并不大。這可能是由于CKD 3～5期時，β-CTX受到腎功能的影響，其指標升高不能完全反映骨轉換的情況[19]，故其對VC的影響較難判斷。繼發性甲狀旁腺功能亢進是CKD患者常見的并發癥之一，iPTH的變化既是判斷CKD-MBD骨轉換類型，也是評估骨折風險和總死亡率的重要指標[20]。體外研究[21]發現，接受PTH注射的大鼠會出現明顯的血管鈣化，且此作用與飲食或腎功能無關，這表明PTH具有促進血管鈣化的作用。意大利的一項研究[22]顯示：在46～56歲的CKD 3～4期患者中，主動脈瓣鈣化程度與iPTH(r=0.212,P=0.03)正相關，在多變量分析中，主動脈瓣鈣化程度與iPTH(P=0.01)水平獨立相關，這與本研究結果類似。也有研究[10]顯示，在CKD 1～5期老年患者中VC組的iPTH與NVC組差異無統計學意義，Logistic多元回歸也進一步顯示iPTH不是VC的獨立危險因素。因此，iPTH與老年CKD患者VC的相關性還有待進一步大樣本前瞻性研究來驗證。常規的血清骨代謝標志物與老年CKD 3～5期非透析患者的VC相關性不大。有研究[23-24]顯示，FGF-23、α-Klotho、sclerostin等新型血清骨代謝標志物在預測CKD患者VC方面有更好的價值。

本研究有一定的局限性，這是一項單中心研究，樣本量較小，未設老年CKD 1～2期的對照組，VC判定是采用心臟彩超的定性檢測而未采用CT進行半定量檢查。此外，本研究是一項橫斷面研究，未對VC及其引起的心血管事件對患者遠期預后進行長期隨訪。

綜上所述，老年CKD 4～5期非透析患者VC發生率較高，半數CKD 4～5期老年人存在VC，CKD各期VC均以主動脈瓣鈣化最常見，二尖瓣鈣化次之。VC組部分反映成骨狀況指標(如ALP)和反映破骨狀況指(β-CTX)都相對NVC組活躍。高齡是老年CKD 3～5期非透析患者VC的獨立危險因素，雖然iPTH較高是主動脈瓣鈣化的獨立危險因素，β-CTX較高是二尖瓣鈣化的獨立危險因素，但其臨床意義可能并不大。傳統常規的血清骨轉換指標對老年CKD患者中VC的預測作用不大，對此尚有待大樣本前瞻性研究進一步驗證。