引用本文
叶解明. 简化估算肾小球滤过率模型算法的参考限及临床特性. 25(4): 266-271
YE Jieming. Reference interval and clinical characteristic of simplified eGFR models. Labratory Medicine, 25(4): 266-271  
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简化估算肾小球滤过率模型算法的参考限及临床特性
叶解明
上海市第一人民医院分院检验科,上海 200081

作者简介：叶解明,男,1957年生,硕士,副主任技师,主要从事临床生化研究、分析、质控、管理及教学工作。

摘要
目的

调查不同估算肾小球滤过率(eGFR)公式的参考范围及其临床应用特性。

方法

测定健康人群血清肌酐(苦味酸法、酶法)及半胱氨酸蛋白酶抑制剂C(Cys C),统计参考限。把肌酐及Cys C测定值代入不同的eGRF公式(美国2个、中国3个、日本3个、Cys C 4个),统计其95%可信区间( CI)。测定83例肾功能异常患者(男43例、女40例)血清肌酐及Cys C,代入不同的eGRF公式,以相关分析观察其一致性。改变某一变量(测定浓度、年龄和干扰),考核对eGFR模型的影响程度。综合归纳eGFR方法适用范围。

结果

肌酐苦味酸法95% CI男、女分别为73~120、55~97 μmol/L;酶法分别为34~106、18~75 μmol/L;Cys C为0.38~0.98 mg/L。肌酐苦味酸法、酶法99% CI分别为41~132、26~120 μmol/L。全国推荐法、美国法、美国IDMS法、瑞金医院、中山医院、日本推荐法、日本苦味酸法、日本酶法、Cys C66.8、Cys C91.6、Cys C77.24、Cys C中山医院eGFR 95% CI分别为53~123、49~110、48~227、52~110、38~85、36~85、44~96、36~169、50~190、75~227、59~213、57~81 mL/(min·1.73 m2)。全国推荐法与美国法及日本法男性组间差异无统计学意义( P>0.05),其余组有明显差异( P<0.05)。回归方程分别为: Y美国法=2.65+0.9 X全国推荐法, R2=1; Y美国IDMS法=-0.81+1.5 X全国推荐法, R2=0.98; Y瑞金医院=8.33+0.8 X全国推荐法, R2=0.99; Y中山医院=2.04+0.7 X全国推荐法, R2=1; Y日本推荐法=2.63+0.66全国推荐法, R2=0.99; Y日本苦味酸法=2.31+0.79 X全国推荐法, R2=1; Y日本酶法=-0.656+1.11 X全国推荐法, R2=0.98; YCys C 66.8=-11.79+1.41 X全国推荐法, R2=0.90; YCys C 91.6=-4.96+1.67 X全国推荐法, R2=0.92; YCys C 77.24=-11.65+1.58 X全国推荐法, R2=0.91; YCys C中山医院=32.52+0.4 X全国推荐法, R2=0.95( P均<0.001)。严重黄疸会使苦味酸法eGFR偏高,严重溶血、脂血会使酶法eGFR偏高,药物对eGFR的影响可忽略不计。eGFR的临界区域为45~53 mL/(min·1.73 m2),敏感区域为5~60 mL/(min·1.73 m2)。

结论

不同eGFR公式的参考区间不同。肌酐eGFR的一致性优于Cys C。肌酐对eGFR的影响远高于年龄。eGFR的敏感区为5~60 mL/(min·1.73 m2),介于肌酐浓度90~1 000 μmol/L之间。内源性干扰会引起eGFR假性增高,需重新认识eGFR临界区[45~53 mL/(min·1.73 m2)]对临床的价值。

关键词: 估算肾小球滤过率; 肌酐; 半胱氨酸蛋白酶抑制剂C
中图分类号:R446.1 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2010)04-0266-06
Reference interval and clinical characteristic of simplified eGFR models
YE Jieming
Department of Clinical Laboratory, the Branch of Shanghai First People's Hospital, Shanghai 200081,China
Abstract
Objective

To investigate the reference interval of different estimated glomerular filtration rate (eGFR) models and their clinical characteristics.

Methods

The concentrations of serum creatinine (Jaffe kinetic creatinine assay and enzymic method) and cystatin C (Cys C) were determined and the reference intervals were analyzed statistically in healthy subjects (eGFR algorithms:2 in American, 3 in Chinese, 3 in Japanese and 4 in Cys C). The 95% confidence interval ( CI) was analyzed statistically. The creatinine and Cys C levels in samples of 83 patients with renal disorder(43 males and 40 females) were determined. The harmonization of different eGFR results was observed according to the analysis of regression and correlation. The validation range of eGFR was deduced from the influence level of eGFR models by changing elements (concentration, age or interference).

Results

95% CI in males and females were 73-120 and 55-97 μmol/L for Jaffe kinetic creatinine assay; 34-106 and 18-75 μmol/L for enzymic method; 0.38-0.98 mg/L for Cys C. 99% CI in Jaffe kinetic creatinine assay and enzymic method were 41-132 and 26-120 μmol/L respectively. 95% CI of eGFR were 53-123, 49-110, 48-227, 52-110, 38-85, 36-85, 44-96, 36-169, 50-190, 75-227, 59-213 and 57-81 mL/(min·1.73 m2) for National recommendation, American, American IDMS, Ruijin Hospital, Zhongshan Hospital, Japanese recommendation, Japanese Jaffe, Japanese enzyme, Cys C66.8, Cys C91.6, Cys C77.24and Cys CZhongshan Hospital, respectively. There was no significant difference among National, American and Japanese group for males ( P>0.05).The others had significant difference( P<0.05). The regression equations were YAmerican=2.65+0.9 XNational, R2=1; YAmerican IDMS=-0.81+1.5 XNational, R2=0.98; YRuijin Hospital=8.33+0.8 XNational, R2=0.99; YZhongshan Hospital=2.04+0.7 XNational, R2=1; YJapanese recommendation=2.63+0.66 XNational, R2=0.99; YJapanese Jaffe=2.31+0.79 XNational, R2=1; YJapanese enzyme=-0.656+1.11 XNational, R2=0.98; YCys C 66.8=-11.79+1.41 XNational, R2=0.90; YCys C 91.6=-4.96+1.67 XNational, R2=0.92; YCys C 77.24=-11.65+1.58 XNational, R2=0.91; YCys C Zhongshan Hospital=32.52+0.4 XNational, R2=0.95( P<0.001).The results of eGFR would increase in Jaffe kinetic creatinine assay with serious icterus and in enzymic method with serious hemolysis and lipemia. There was negligible influence on eGFR with drugs. The critical region of eGFR was 45-53 mL/(min·1.73 m2) and the sensitive region was 5-60 mL/(min·1.73 m2).

Conclusions

Reference intervals vary in different eGFR algorithms. The harmonization of eGFR models in creatinine is superior to Cys C. The influence of eGFR by creatinine is much more than that by age. The eGFR sensitive region which is 5-60 mL/(min·1.73 m2) would be equal to the creatinine concentration 90-1 000 μmol/L. The interference in vivo increases false error of eGFR. The critical region 45-53 mL/(min·1.73 m2) must be understood for clinical value again.

Keyword: Estimated glomerular filtration rate; Creatinine; Cystatin C

肾小球滤过率(GFR)是评价肾功能的最好指标。常用的“ 金标准” 有菊粉、动态法和双血浆法, 以外源性同位素物质如99m锝-二乙三胺五乙酸(99mTc-DTPA) 等来标记。前种方法要注射染料, 市场上没有专门的试剂, 后2种方法需昂贵的仪器, 操作流程复杂, 费用高, 不便于基层医院常规测定GFR。1999年Levey等以125I标记的碘酞酸盐肾脏清除率为GFR参考法, 设计了肾脏病膳食改善(MDRD)系列方程, 影响因素有尿素、白蛋白、肌酐、年龄和人种; 将其转换成指数模型用于临床研究肾病的诊断与治疗, 随后又做了简化, 模型由肌酐浓度、年龄、人种和系数组成。其简化公式被用于计算肾小球滤过率估算值(eGFR)。美国、英国、澳大利亚、日本、我国都尝试用此模型用于临床及研究。美国根据情况不同主要有2个公式, 日本有3个, 我国也有3个, 还有一些根据半胱氨酸蛋白酶抑制剂C(Cys C)的估算公式。目前, 临床研究不少, 主要涉及与参考方法比, 与以前的估算法比, 或不同的肾病应用[1~3]。但这些简化估算法在健康群体中的情况如何?不同估算法在实际应用中的一致性如何?估算法的敏感区和临界区有何特点?基于Cys C估算法与由MDRD方程之间的关系怎样?估算法的适用范围及影响因素程度到底如何是需要解决的问题。我们在验证肌酐苦味酸法、肌酐酶法和Cys C参考限的基础上, 观察12个不同eGFR法的参考限, 以全国肾脏病协作组推荐的简化eGFR法为基础, 比较其他11个简化eGFR法之间的一致性, 考察肌酐苦味酸法和酶法eGFR的临界区和敏感区, 找出适用范围及影响因素, 为更好地出eGFR报告或用于实验室信息管理系统(LIS)做基础。

材料和方法
一、对象

1. 正常参考组 选取体检中心健康体检者1 330名, 其中男708名(298名苦味酸法、410名酶法), 年龄19~87岁; 女602名(283名苦味酸法、319名酶法), 年龄18~83岁; 其余20名测定Cys C, 年龄26~82岁。所有对象均为空腹抽血。

2. 患者组 选取门、急诊和住院患者共83例, 其中男43例, 年龄35~88岁, 血清肌酐为71~592 μ mol/L; 女40例, 年龄26~86岁, 血清肌酐为57~783 μ mol/L。

二、仪器与试剂

分别采用苦味酸动力学法(Roche试剂)和酶法(Wako试剂)测定血清肌酐, Cys C采用乳胶颗粒免疫法(G-cell试剂)。仪器为日立7180全自动生化分析仪。

三、方法

先对样本做肌酐苦味酸法、酶法及Cys C参考值的验证确认; 其次对不同公式做一致性比对试验; 最后做影响因素模拟试验。

四、eGFR公式选取

以下公式中血清肌酐单位为md/dL(μ mol/L÷ 88.4换算), Cys C单位为mg/L。

1. 美国肌酐苦味酸[4] eGRF=186.3× (血清肌酐)-1.154× (年龄)-0.203× (0.742女)× (1.210黑人)。

2. 美国IDMS法[5] eGRF=175× (血清肌酐)-1.154× (年龄)-0.203× (0.742女)× (1.210黑人)。

3. 全国肾协组[6] eGRF=175× (血清肌酐-Hit)-1.234× (年龄)-0.179× (0.79女)。Hit为HITACHI生化分析系统。

4. 中山医院[7] eGRF=175× (血清肌酐-Hit)-1.154× (年龄)-0.203× (0.79女)× (0.827中国人)。Hit为HITACHI生化分析系统。

5. 瑞金医院[8] eGRF=234.96× (血清肌酐)-0.926× (年龄)-0.280× (0.828女)。

6. 日本推荐法[9] eGRF=194× (血清肌酐)-1.094× (年龄)-0.287× (0.739女)。

7. 日本苦味酸法[10] eGRF=186× (血清肌酐)-1.154× (年龄)-0.203× (0.742女)× (0.881日本人)。

8. 日本酶法[11] eGRF=175× (血清肌酐)-1.154× (年龄)-0.203× (0.742女)× (0.741日本人)。

9. Cys C66.8[12] 由125I-碘锐特(iothalamate)法得出。Cys C66.8=66.9× Cys C-1.3。

10. Cys C91.6[13] 由99mTc-DTPA法得出。Cys C91.6=91.6× Cys C-1.123。

11. Cys C77.24[14] 由碘海醇(iohexol)法得出。Cys C77.24=77.24× Cys C-1.262 3。

12. Cys C中山[7] 由中山医院得出。Cys C中山=59.02× Cys C-0.388。

五、统计学方法

试验数据以 ± s表示, 采用Microsoft Excel 2003和SPSS15.0统计软件进行数据分析。参考范围用 ± 2s 表示95%可信区间(CI), 组间比较用t检验。以 ± 3s表示99%CI。组间不同公式与全国推荐法之间关系采用Pearson相关及回归分析表示, P< 0.05表示差异有统计学意义。并模拟肌酐浓度、年龄的变化对eGFR影响做分析, 确定临界点和敏感区域。

结果
一、肌酐和Cys C参考范围的验证

结果见表1。

表1 肌酐和Cys C的参考范围
二、581例肌酐苦味酸法的99%CI为41~132 μ mol/L, 其直方图见图1。729例肌酐酶法的99%CI为26~120 μ mol/L。

图1 肌酐苦味酸法的参考区间直方图

三、各eGFR估算法的参考范围

结果见表2。

表2 eGFR的参考范围
四、各eGFR公式一致性比较

结果见表3。

表3 不同估算法与全国推荐法间回归相关分析
五、模拟试验结果

1. 肌酐浓度对eGFR影响关系 设年龄不变, 为40岁, 亚洲人, 性别为男。从中得出肌酐浓度对eGFR模型影响很大, eGFR临界区间在45~53 mL/(min· 1.73 m2)之间, 于表中灰色区。肌酐浓度对eGFR影响有价值的敏感区在90~1 000 μ mol/L(约1~10 mg/dL)之间。见表4。

表4 肌酐浓度对eGFR的影响

2. 年龄对eGFR影响关系 设肌酐浓度不变为100 μ mol/L, 亚洲人, 性别为男。从中得出年龄对eGFR模型有影响, 但不是主要因素。见表5。

表5 年龄对eGFR的影响

3. 干扰对eGFR的影响 轻度溶血对肌酐测定影响不大, 重度溶血(血红蛋白:10或20 g/L)会导致酶法肌酐测定值下降至原来浓度的70%, 甚至更低, 造成eGFR值的假性偏高(假阴性)。轻度黄疸对肌酐测定影响不大, 重度黄疸(胆红素:200、360、500 μ mol/L)会导致苦味酸法肌酐测定值下降至原来浓度的60%, 甚至更低, 造成eGFR值的假性偏高(假阴性)。轻度脂血对肌酐测定影响不大, 重度脂血(三酰甘油:8、16 mmol/L)会导致酶法肌酐值测定下降至原来浓度的70%, 甚至更低, 造成eGFR值的假性偏高(假阴性)。药物对苦味酸肌酐影响主要在100~150 μ mol/L以下, 对eGFR敏感区间[45~53 mL/(min· 1.73 m2)]影响不大。干扰对Cys C的影响, 造成eGFR模型值的变化, 由于条件和时间的限制, 需进一步调查。

讨论

目前, 慢性肾脏疾病(CKD)的检测和防治已获重视, 临床准确评估GFR的变化已显越来越重要, GFR不能直接测定, 但可通过测某种滤过标记物得到, 外源性标记物包括99mTc-DTPA、125I-碘锐特, 菊粉和碘海醇肾清除率测定方法仍被视为GFR评判的金标准。但其价格贵, 需专门设备, 有放射性, 限制了基层推广。自从美国肾脏病生存质量指南(K/DOQI)推出基于肌酐的公式来计算eGFR以来, 我国eGFR协作组也提出了适合自己的MDRD方程, 日本也相应地提出了自己的eGFR公式, 都是以肌酐测定为基础。

经肌酐参考范围确认试验验证, 苦味酸法肌酐测定参考范围与《全国临床检验操作规程》(第3版)[15]的范围一致; 酶法肌酐参考范围与文献[16]报道的一致; Cys C的参考范围与操作说明书上一致。

12个不同eGFR参考范围表明:全国推荐法与美国法及瑞金医院的较为接近, 中山医院与日本的几个估算法接近; 肌酐测定估算eGFR方法参考范围之间相似性要好于Cys C。从中可以得出其临界范围在45~53 mL/(min· 1.73 m2)之间。

11个相关比较显示R2均> 0.90, 基于肌酐测定的eGFR的R2> 0.98, 说明基于肌酐测定的eGFR一致性好于基于Cys C的eGFR。从比较方程可看出Cys C法的斜率大于肌酐法, 说明Cys C测定敏感。但从方程的95%CI和标准误来看, Cys C法的离散度大于肌酐法, 说明用肌酐计算eGFR比Cys C更准确可靠。

本研究评估了肌酐浓度、年龄对eGFR影响的关系。发现肌酐浓度变化对eGFR的影响远大于年龄所造成的影响, 提示肌酐测定准确的重要性, 测定数据模拟显示肌酐对eGFR影响有价值的敏感区在5~60 mL/(min· 1.73 m2)之间, 相当于肌酐浓度的90~1 000 μ mol/L(约1 ~10 mg/dL)。

本研究表明肌酐测定方法不同, 其受到的干扰因素也不一样, 最终结果会不同。但在敏感区或临界区, 如不是严重干扰, 可忽略, 即使是严重干扰, 也可稀释测定予以纠正。虽然肌酐受性别、年龄、饮食、肌肉量等因素影响, 当GFR下降1/3~1/2时, 肌酐才会有显著变化。对肾功能来说, 或许Cys C要比肌酐测定敏感, 但对计算eGFR得出的结论是肌酐要比Cys C好。这和校准品的溯源、方法的一致性比对、质量控制、成本因素和测定的计算模式有关。

MDRD方程是在肾脏病膳食改良试验中得出的, 以125I-碘锐特GFR为金标准, 平均GFR为(39.8± 21.2)mL/(min· 1.73 m2)。从统计学角度来讲, MDRD方程最佳适用范围是开发样本GFR的平均值。因此, 当用于GFR明显高于平均值时, 会低估真实值倾向, 而将其用于GFR水平较低的患者时, 又会高估真实值的倾向。由于MDRD方程基于严重肾衰竭患者的数据开发来的, 重度衰竭患者中应用较好, 可能最佳范围为2~35 mL/(min· 1.73 m2)。在正常人及血肌酐正常的CKD患者中, MDRD方程可能无法准确估计GFR, 有些区域段可能存有30%~50%的误差。在eGFR> 60 mL/(min· 1.73 m2)的患者中, 不推荐使用。这都是与参考方法比出来, 用美国标准衡量的结果。由于动态法及双血浆法测定是左右两肾的GFR, 然后相加, 参考限[男(125± 15)mL/min, 女(115± 15)mL/min]也与eGFR不一。但假如能够界定参考范围、临界区和敏感区, 考虑到eGFR模型的局限性, 以另一种符合实际的标准, 情况就会有所不同。特别是随着医院LIS的普及, 临床实验室可通过LIS获得基本信息如年龄、性别等, 便可通过电脑自动报告eGFR, 减少人工计算量, 更好地服务临床。

The authors have declared that no competing interests exist.

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