慢性肾脏病(chronic kidney disease, CKD)是一种常见疾病,已经成为威胁全世界公共健康的主要疾病之一。近几年关于慢性肾脏病流行病学研究表明^{[ 1]}:发达国家,普通人群中有6.5%~10%患有不同程度的肾脏疾病,美国的患病率为1%~6%,北欧为6.5%~10%。目前我国慢性肾脏病患病率11.3%,随着年龄的增大,发病率越来越高,在70岁以上的老年人里,患病率大约是30%左右。同时慢性肾脏病的治疗已经成为我国医疗保健的一个沉重负担,这些患者不但花费大,而且生活质量低下。贫血是慢性肾脏病患者的最常见并发症,约60%~80%患者合并贫血,贫血在慢性肾脏疾病进展恶化之前即已发生^{[ 2]},并随着肾功能的下降,贫血越严重,当患者肾小球滤过率<30 mL/min(CKD 4期)或血肌酐水平高于200~500μmol/L时,其血红蛋白水平常低于110g/L,对于需要肾脏替代治疗的患者大多数已存在较重程度贫血^{[ 3]}。

CKD患者贫血最初为正色素正细胞性贫血。红细胞生成素缺乏,红细胞生成障碍以及红细胞寿命缩短是CKD患者贫血的主要原因^{[ 4]}。除此之外,缺铁也是此类患者发生贫血的一个重要原因,有多种因素参与CKD患者体内铁缺乏,主要由于饮食中铁摄入不足以及肠道吸收障碍,此外失血(如频繁的抽血化验)及铁的需要量增加(如使用红细胞生成素治疗后)等造成,而对于血液透析(hemodialysis, HD)患者,透析本身可造成铁丢失,透析患者每年平均可失去2g铁^{[ 5, 6]}。

世界卫生组织推荐在成年男性和绝经后女性血红蛋白水平低于130g/L,绝经前女性血红蛋白水平低于120g/L定义为贫血。贫血影响了60%~80%CKD患者,降低了患者的生活质量,是患者早期死亡的重要危险因素。贫血参与并加重了CKD患者某些症状及并发症的发生,如疲乏、活动耐力降低、呼吸困难以及心血管事件(左心室肥大和左心室收缩功能障碍)^{[ 7]}。研究还发现贫血与患者心脏病及脑卒中的发生率与死亡率增加有关^{[ 8]}。

以往,对于大多数肾功能不全患者在透析治疗开始时才给予贫血的干预,往往此时患者已存在较重程度的贫血并伴随有不可逆转的并发症如左心室肥厚及纤维化^{[ 9]}。一项前瞻性流行病学研究证明,早期的贫血治疗可以降低透析患者第一年死亡率^{[ 10]}。相关研究^{[ 11]}也证明CKD患者在透析开始时其基础血红蛋白水平越低,心血管疾病的发生危险性越大,透析第一年的死亡率越高。早期治疗贫血可以降低上述风险的发生率。Rackis等^{[ 12]}对CKD 3期和CKD 4期的CKD患者贫血进行早期干预,发现干预组的心血管事件发生率显著低于未干预组,前者的生活质量也有显著提高。近年来有许多相关研究证明早期治疗CKD患者的贫血对减慢疾病的发生发展至关重要。

目前CKD患者贫血的治疗主要有重组的人类红细胞生成素(recombinant human erythropoietin, r-HuEPO),口服或静脉补铁以及血液输注。前两者为常规治疗,血液输注仅在紧急情况下或重度贫血时使用。给予r-HuEPO可使CKD患者血红蛋白水平呈剂量依赖性增加,在体内EPO量足够多的情况下,血红蛋白浓度可升高至正常水平。由于铁不足在CKD患者中非常常见,给予补铁治疗对于有效治疗CKD患者贫血至关重要。

r-HuEPO与补铁2种治疗方法相互影响、相互依赖。一方面铁的不足可以减弱机体对r-HuEPO的治疗反应,影响贫血治疗效果。尤其CKD贫血患者常存在不易评估的功能性铁不足状态,此时虽然贮存铁正常,但实际可用于红细胞生成的铁减少,即功能性铁不足,其可抑制骨髓对促红细胞生成素的反应,近而降低红细胞生成能力。因此,CKD患者体内铁水平,尤其早期存在的功能性铁不足可影响机体对r-HuEPO的治疗效果。另一方面CKD患者在使用r-HuEPO进行贫血干预的过程中,由于红细胞的大量生成导致体内铁消耗,此时应进行补铁治疗,否则反过来影响治疗效果,而当机体大量补铁时,若未合理使用r-HuEPO或其他原因使得红细胞生成障碍,铁利用减低导致铁超载,近而造成机体组织损伤、肾毒性以及肾衰竭患者氧化应激增强等铁负荷危害^{[ 13, 14]}。因此,对于CKD贫血患者在贫血治疗前以及治疗过程中监测机体铁代谢水平至关重要。

实际上,诊断CKD患者贫血是一个排除性过程。对于单纯性肾脏病贫血的化学诊断一般临床上需要实验室检测患者的血红蛋白水平了解贫血程度,红细胞平均体积及平均血红蛋白含量了解贫血类型,网织红细胞绝对计数甚至行骨髓细胞学检查了解红细胞生成能力。如果临床考虑患者可能合并有潜在的出血、巨红细胞血症、血液学疾病(如自身免疫性溶血、多发性骨髓瘤、骨髓异常综合症等)或铝中毒等,还需要实验室检测患者的大便隐血情况(必要时肠镜)、血清维生素B12和叶酸浓度、血清结合珠蛋白、溶血试验、血清及尿蛋白电泳、骨髓检查、血清铝浓度等检测项目,若存在上述相关指标异常时尚需要进一步寻找依据以确诊贫血病因并给予积极治疗。需要提出的是临床实际工作中很少检测红细胞生成素浓度用于肾性贫血的诊断,除非患者肾小球滤过率在60~120 ml/min同时存在较重程度贫血时才检测用于寻找病因。

目前临床上评价机体铁代谢的常规实验室检测参数有血清铁、转铁蛋白饱和度以及血清铁蛋白,血清铁及铁蛋白主要反应机体贮存铁状况,而血清转铁蛋白饱和度可反应机体功能性铁状态。虽然这些指标的运用非常常见,但仍有许多不足之处如血清铁水平昼夜变化差异较大,且易受饮食影响(在摄入肉类食物后短期复测指标可恢复至正常范围),此外还受检测方法及溶血的影响。血清铁蛋白不仅可反应机体贮存铁情况,而且其还是一个急性时相反应蛋白,在轻度炎症、肿瘤、肝脏疾病等情况下其水平可增加至少2~4倍^{[ 15, 16]},但此时贮存铁水平实际并未增加。而血清转铁蛋白饱和度的大小日间变化差异较大,其浓度还受机体总蛋白量多少的影响,且急慢性炎症产生的细胞因子亦对其产生影响^{[ 17]}。此外,血清可溶性转铁蛋白受体也可用于评估功能性铁不足,提示骨髓红细胞生成情况,其不易受炎症、饮食等因素影响。测定血清可溶性转铁蛋白受体浓度既可监测红细胞生成素治疗效果,也可诊断机体是否缺铁。虽然可溶性转铁蛋白受体逐渐被用于监测和评估缺铁性贫血,但相关研究^{[ 18]}发现对于CKD贫血患者,该项指标并没有提供更多有用信息。如对于接受红细胞生成素治疗的血液透析患者,血清可溶性转铁蛋白受体水平可反映红细胞生成情况,但不能提示实际可利用铁水平。当然使用免疫法很容易检测血清可溶性转铁蛋白受体水平,但相对其他指标价格昂贵。

临床上经常可以看到正在积极进行补铁和纠正贫血治疗的慢性透析患者其血清铁蛋白水平往往高于正常范围,常波动在200~1 000 μg/L,而此时功能性铁不足可能存在(即没有足够铁用于红细胞生成),因此在慢性透析患者,功能性铁不足的问题受到了极大的关注^{[ 19]}。对于这些患者,检测常规铁代谢参数往往意义不大,而是需要一个能够反应红细胞生成和可利用铁之间平衡的检测指标。

由此可见传统的铁代谢检测指标在某些情况下不能真正反应机体铁代谢水平,尤其对于患有CKD的这样一个特殊群体,因为这些患者长期存在持续的慢性氧化应激及微炎症状态^{[ 14]}。

20世纪90年代以来,可进行网织红细胞计数的血液分析仪相继问世,虽然早在80年代就有专家应用网织红细胞流式细胞仪法进行网织红细胞计数,其临床应用价值已被公认,但由于其仅能检测网织红细胞,常给临床诊断带来不便,而相继问世的新型全自动血液分析仪不但能检测网织红细胞计数值,而且还可检测网织红细胞的平均体积,单个网织红细胞血红蛋白分布宽度,单个网织红细胞平均血红蛋白浓度,单个网织红细胞血红蛋白含量,小红细胞比率,低色素红细胞比率等参数,可见其不仅能进行网织红细胞计数及分群,而且还可测量与网织红细胞血红蛋白等有关的网织红细胞参数,拓宽了网织红细胞分析的临床应用,其代表的血液分析仪主要有Bayer ADVIA-120,Beckman Coulter LH750,Sysmex XE-2100等。

因为网织红细胞是晚幼红细胞脱核后发育为成熟红细胞过程胞浆内含有残留RNA的红细胞,平均网织红细胞体积、单个网织红细胞内血红蛋白含量、单个网织红细胞内血红蛋白浓度、网织红细胞体积分布宽度等网织红细胞参数的变化均与红细胞合成血红蛋白的数量有关。当铁等造血原料不足时,血红蛋白生成减慢,骨髓红系反应性分裂次数增加,导致各阶段红细胞体积变小,当血红蛋白浓度逐渐达到一定水平时红系停止分裂,转为体积变小的网织红细胞。因此铁限制性红细胞生成障碍(功能性铁不足)时,在血红蛋白浓度一定情况下,网织红细胞体积变小,单个网织红细胞血红蛋白含量减低。

Bayer ADVIA-120血液分析仪的检测参数单个网织红细胞内血红蛋白含量(reticulocyte He content, CHr)、低色素红细胞比率(the percentage of hypochromic red blood cells, %Hypo或HRC);Beckman Coulter LH750的MAF (microcytic anaemia factor)、LHD (low haemoglobin density);Sysmex XE-2100的Ret-He(he content of reticulocytes)等可用于临床评估制造红细胞的铁含量,监测铁及EPO治疗进展,以及儿童及肾透析患者缺铁的诊断。如Bayer ADVIA-120血液分析仪检测参数CHr参考范围为<29.0pg,%Hypo参考范围为<2.5%。若被检测患者CHr值高于参考范围提示机体存在功能性铁不足,%Hypo值高于参考范围常见于缺铁性贫血、慢性感染、地中海贫血、铁粒幼细胞贫血等疾病。国内近年来越来越多的引进具有网织红细胞检测功能的全自动血液分析仪,可为临床提供近10余项网织红细胞的实验参数,不仅极大地提高了工作效率,而且改善了计数结果的精密度和准确性。为了探讨网织红细胞系列参数的分析性能及临床应用价值,很多大型实验室进行了方法学评价,并对国内健康成年人以及缺铁性贫血患者等的相关数据进行了检测与分析。研究得出检测网织红细胞血红蛋白含量的检测方法重复性及稳定性好,并且该检测参数优于传统的血液学及生化指标,在缺铁性贫血的诊断和鉴别诊断中有很好的应用价值^{[ 20]}。对缺铁性贫血患者的相关网织红细胞参数进行检测得出观察网织红细胞血红蛋白含量等的变化,可使临床医生能及早了解骨髓对铁剂的治疗,明确诊断,提示临床及早选择合理用药。国内北京协和医院血液科对于网织红细胞血红蛋白含量在诊断缺铁性贫血的性能方面进行了相关研究^{[ 21]},结果认为网织红细胞血红蛋白含量对缺铁性贫血的诊断有很高的灵敏度(93.3%),显著高于红细胞平均体积灵敏度(85.0%)、红细胞血红蛋白含量灵敏度(83.3%)及血清铁灵敏度(83.3%)。而网织红细胞血红蛋白含量和红细胞血红蛋白含量在缺铁性贫血诊断中的特异性最高均为(86.7%),显著高于红细胞平均体积(70.0%)和血清铁(51.7%)。

反应机体铁代谢水平的新检测参数网织红细胞血红蛋白含量(CHr、MAF、Ret-He)近年来逐渐被应用在CKD贫血患者,尤其是血液透析患者中,用以评估其体内功能性铁状况及EPO、铁剂治疗后的反应。需要提出的是检测低色素红细胞比率(%Hypo 、HRC)也可很好反应功能性铁状况,但由于一些条件限制,实际用于CKD和HD患者并不多(如对温度敏感、标本放置时间限制等)。尤其%Hypo参数已被美国肾脏病与透析患者生存质量指导指南收录并推荐其作为诊断贫血的检测指标,但由于%Hypo检测只能用于Siemens仪器,因此,极大限制了其临床应用。近来有研究报道^{[ 22]}Beckman Coulter LH750 参数LHD 可以反应与%Hypo一致的临床意义,并证明与%Hypo相关性好( r=0.869),且诊断功能性铁不足灵敏度高、特异性强。此外,Beckman Coulter LH750新参数MAF较传统的铁代谢生化检测指标能更好的反应功能性铁不足及患者EPO治疗反应。

近来关于网织红细胞血红蛋白含量在监测终末期肾脏病贫血患者铁水平中的重要临床价值的研究较多。Mittman等^{[ 23]}研究证明了在血液透析患者使用Ret-He或CHr作为铁代谢检测指标,明显优于血清铁蛋白和转铁蛋白饱和度,其能更好的反应功能性铁状况。对于CKD及HD患者进行铁治疗时为了合理、适量使用EPO以及铁剂需要很好监测机体铁代谢水平及早发现功能性铁状况。经典的随机对照研究^{[ 24]},对进行铁治疗的血液透析患者随机分为2组,前组使用RET-He监测机体铁代谢水平,后组使用血清转铁蛋白饱和度、铁蛋白作为监测指标,该研究结果发现前组患者的最终累计补铁总量显著小于后组患者。此外关于这个新参数在肾脏病贫血患者中检测的稳定性也有相关研究,Van等^{[ 25]}对连续血液透析患者的相关网织红细胞系列参数及传统的铁代谢指标进行了检测分析,发现CHr的变异系数明显小于血清转铁蛋白饱和度及铁蛋白。

长久以来,对于CKD贫血患者尤其终末期血液透析患者体内的铁水平、补铁的疗效以及EPO的最佳治疗剂量及个体化的治疗方式的评估及选择一直困扰着临床一线的肾脏病医生,特别是在患者的临床症状及体征与传统的铁代谢检测结果不符的情况下,使得判断及治疗更加复杂。评价铁代谢的新检测参数网织红细胞血红蛋白含量应用在CKD贫血患者这样一个特殊群体中较传统的铁代谢检测参数受机体微炎症状态影响小,且可以早期及时地反应出机体功能性铁状况,利于临床准确评估、及时合理选择用药。