估算 GFR 的公式那麼多,到底該選哪一個?
腎小球濾過率(glomerular filtration rate,GFR)對腎臟功能的評價具有重要意義,也是腎臟病的診斷、分期、藥物使用等重要參考指標;但人體腎小球數目超過百萬,直接測定 GFR 並不現實,所以通常是以某種濾過標誌物(內源性或外源性)的腎臟清除情況來間接反映 GFR。
既往認爲評價 GFR 的金標準爲腎臟菊粉清除率,菊粉可被腎小球自由濾過,在腎小管和集合管不被重吸收和分泌,結果可靠而準確,但由於其操作繁瑣,需要靜脈滴注、重複抽血並留置導尿管採集尿液標本等缺點,所以多用於實驗室研究。
其他標誌物如 99m Tc-DTPA、51Cr-EDTA 等核素雖也具有較高靈敏度度,但因 ECT 機器昂貴等原因臨牀尚未能廣泛使用。另外,研究者們也通過開發方程公式來估算腎小球濾過率,自 1957 年開發出首個 GFR 估算公式以來,目前已發展至 50 多個,以下即臨牀常見、常用的的幾個公式。
C-G(Cockcroft-Gault)公式
1976 年,Cockcroft D.W. 和 Gault M.H. 發表文章《Prediction of Creatinine Clearance from Serum Creatinine》,介紹了 C-G 公式。1998 年美國 FDA 也向業界推薦了 C-G 公式(2010 年更新加入了 MDRD 公式),這可能也是許多藥品說明書中依據腎功能調整劑量時多依據 C-G 公式的原因。
但該方程公式並沒有考慮到體表面積標準化校準的問題,尤其對水腫和肥胖患者的誤差可能更大,而且該公式依據 249 名美國白人的臨牀數據開發,種族差異也可能會使所得結果與實際相差甚遠。
MDRD(Modification of Diet in Renal Disease)公式
1999 年,美國腎臟病膳食改良試驗工作組在通過對 1628 例 CKD 患者的研究總結得出的經驗方程,該方程綜合考慮了肌酐、尿素氮、白蛋白、年齡、性別和人種六個變量而得出經驗方程,且考慮了體表面積的校正問題。
該方程過於複雜,爲臨牀應用帶來了不便。於是在 2000 年,MDRD 方程被簡化爲包含 4 個變量 (肌酐、年齡、性別、人種)的公式。
但是 MDRD 方程研究中依然沒有包括亞裔。一項將 MDRD 方程應用於我國 CKD 患者的研究發現,當真實值較高時方程估測值低於真實值;真實值較低時方程估測值高於真實值。
因此,2006 年我國 eGFR 課題協作組開發了適合我國 CKD 患者的 GFR 評估方程,協作組收集了國內不同地域、腎功能不同分期的 CKD 患者 684 例的有關資料。隨機選取 454 例爲開發組,230 例爲驗證組。
以雙血漿法 99m Tc-DTPA 血漿清除率作爲 GFR 參考標準,得出了針對中國慢性腎臟病患者的改良的簡化 MDRD 公式 (30% 的準確性由 66.1% 提高至 77.8% 和 79.6%,P<0.05)。
CKD epidemiology collaboration(CKD-EPI)公式
CKD-EPI 公式包含 3 個:CKD-EPI Scr 公式,CKD-EPI SCysC 公式和 CKD-EPI Scr-SCysC 聯合公式。CKD-EPI 的 3 個公式也是一個發展的過程。
首先,MDRD 簡化公式在 GFR<60 時,所得結果準確性較低,因此 2009 年,美國慢性腎臟病流行病學研究組將肌酐、性別、年齡種族作爲變量,提出了 CKD-EPI Scr 公式,有效提高了 CKD3 期的診斷準確性。
但無論是 MDRD 公式還是 CKD-EPI Scr 公式都是將血肌酐作爲主要計算變量,對於肌肉含量異常變化的人羣,用基於血肌酐的計算公式不夠合適。
這時另一種內源性生物標誌物胱抑素 C引起人們重視。胱抑素 C 由有核細胞產生,產生速率基本恆定,可自由通過腎小球基底膜,被近曲小管重吸收及完全代謝,腎小管不分泌,不重新吸收入血,排出只受到 GFR 的影響,而不受性別、年齡、飲食、炎症等因素的影響。
可以說 Cys C 很好的滿足了理想的濾過標誌物的標準,亦有多項研究發現,胱抑素C可作爲 GFR 獨立影響因子,且在一定程度上可替代血肌酐。
2012 年 CKD-EPI 研究組提出了基於標準化 Scr 和 SCysC 的 CKD-EPI SCysC 公式和 CKD-EPI Scr-SCysC 聯合公式。在3種 CKD-EPI 公式對比驗證中發現,聯合公式相比兩個單獨公式計算偏差無明顯差異,但精確性和診斷準確性更高,並有效降低了因單獨計算公式診斷的假陽率。
2012 年 KDIGO 慢性腎臟病指南對在臨牀成人 GFR 評估方面建議首次評估時使用血清肌酐和 GFR 公式,在某些特殊情況下肌酐公式不夠準確,此時可以使用胱抑素 C 或者腎濾過標誌物清除率等方法進行 GFR 確診評估,指南對實驗室的建議包括:
在人衛第九版《內科學》中,也將 CKD-EPI 公式列爲臨牀上推薦的評估 GFR 的計算公式。
兒童用什麼公式?老年人用什麼公式?
上文所介紹公式主要都是基於成年人數據開發,並不適用於兒童,早期用於評估兒童 GFR 主要依據 1976 年開發的 Schwartz 公式,後經過發展,至 2012 年,研究組用免疫比濁法重新測定 SCysC,提出了改良 Schwartz 公式,其計算精確性和診斷準確性明顯提高。
2012 年,Schaeffne 等人依據柏林倡議研究(Berlin initiative study,BIS)中 70 歲以上老年 CKD 白人患者研究開發出了 BISscr 公式和 BIS Scr-SCysC 聯合公式,國外研究顯示 BIS 公式在 70 歲以上老年患者 GFR 的準確性上明顯優於其他公式結果。
FAS(full age spectrum)公式
以上公式納入研究對象年齡連續性不佳,不同年齡段所適合的公式截然不同。2016 年,Pottel 等提出了基於Scr/QScr 的適用於全年齡段的 FAS 方程,其中Q是指特定年齡和性別的健康人羣的中位數血清肌酐值。
驗證研究在歐洲和美國 14 箇中心開展,共納入了 6870 例樣本,根據年齡進行分組,小於 18 歲與 Schwartz 公式進行比較,17~70 歲與 CKD-EPI 公式進行比較,70 歲以上的與 BIS 公式及 CKD-EPI 公式進行比較。
結果得出 FAS 公式在適用年齡上有較好的連貫性,在小於 18 歲人羣中偏差和 P30 優於 Schwartz 公式,成年人中與 CKD-EPI 表現接近 ,在老年人中 FAS 公式準確性、偏差、精確性均優於 CKD-EPI 公式(見下圖)。
目前我國已有一些關於 FAS 公式在我國人羣適用性的研究,證實了其在我國適用性較強,但仍需要多中心、多數據庫的綜合研究爲 FAS 公式在我國的使用提供依據。
沒有一種公式是完美的,所以在臨牀工作中當需要選擇公式估算 GFR 時,還是應根據所需估算 GFR 人羣特點做出選擇。
隨着科技的發展,之前各種公式繁瑣的運算已可在電腦和手機程序上實現,希望未來能開發出準確性更高、更加標準化、適合中國人羣的 GFR 估算公式,爲臨牀腎臟疾病的診斷、用藥指導、腎臟替代時機等提供參考。
首發 | 腎內時間
策劃 | 靜姝
投稿 | [email protected]