IgA腎病無創(chuàng)診斷模型的構(gòu)建與評(píng)價(jià)

王萌萌 王祥花 郭丹丹 王惠芳 劉瑩瑩 谷曉娟 劉雪梅

(青島大學(xué)附屬醫(yī)院腎病科，山東 青島 266003)

IgA腎病(IgAN)是原發(fā)性腎小球疾病最常見的類型[1-6]，其病理特征為IgA或以IgA為主的免疫球蛋白在腎小球系膜區(qū)和(或)毛細(xì)血管袢沉積，臨床以肉眼血尿或持續(xù)性鏡下血尿?yàn)橹饕憩F(xiàn)，可伴有不同程度的蛋白尿、高血壓和(或)腎功能不全。多達(dá)40%的IgAN患者在30～40年后成為終末期腎病[3-5]，需接受腎臟替代治療。因此，早期發(fā)現(xiàn)和診斷IgAN具有十分重要的意義。目前，腎穿刺活組織檢查(腎活檢)是診斷IgAN的金標(biāo)準(zhǔn)，但作為一種有創(chuàng)性操作，患者的接受度差。近年研究表明，多種臨床指標(biāo)可用于鑒別診斷IgAN，故本研究通過分析臨床指標(biāo)與IgAN診斷的相關(guān)性，建立IgAN患者的無創(chuàng)診斷模型，為輔助IgAN的早期診斷提供重要的參考信息。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選取2012年6月1日—2019年6月30日在我院經(jīng)腎活檢確診的原發(fā)性腎小球疾病患者為研究對(duì)象，所有入選者臨床資料完整。入選標(biāo)準(zhǔn)：①臨床表現(xiàn)為腎炎綜合征的患者；②腎活檢確診為IgAN或其他類型原發(fā)性腎小球疾病的首診患者；③年齡≥18歲者；④估算腎小球?yàn)V過率(eGFR)≥60 mL/(min·1.73 m2)；⑤臨床資料完整者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①入選前已使用激素、免疫抑制劑、降壓和(或)降脂等藥物治療者；②患有繼發(fā)性腎小球疾病者；③合并嚴(yán)重感染或急性腎損傷者；④孕婦；⑤患有腫瘤、獲得性免疫缺陷病或其他自身免疫性疾病者。

1.2 資料收集

收集所有研究對(duì)象的一般資料和腎活檢前的實(shí)驗(yàn)室檢查數(shù)據(jù)。①一般資料：包括年齡、性別、有無高血壓史等；②血清學(xué)指標(biāo)：血清尿素氮、血肌酐、血尿酸、血清總蛋白、血清白蛋白、血清總膽紅素、血清直接膽紅素、血清間接膽紅素、血清三酰甘油、血清總膽固醇、血清高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、血清LDL-C、血清乳酸脫氫酶、血清堿性磷酸酶、血漿纖維蛋白原、血漿D-二聚體、血清IgA、血清IgG、血清IgM、血清IgE、血清補(bǔ)體C3、血清補(bǔ)體C4、血清C-反應(yīng)蛋白，計(jì)算IgA/C3；③尿液指標(biāo)：有無肉眼血尿、尿液紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、24 h尿蛋白定量。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 基本資料

本研究總共納入腎炎綜合征的患者440例，其中IgAN共235例，非IgAN共205例。按照入選患者確診時(shí)間分組，訓(xùn)練集265例，男153例，女112例；年齡39(30,52)歲；其中IgAN 147例，非IgAN 118例。驗(yàn)證集175例，男84例，女91例；年齡42(32,53)歲；其中IgAN 88例，非IgAN 87例。訓(xùn)練集與驗(yàn)證集組間除性別、肉眼血尿、血清直接膽紅素水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)外，其余各項(xiàng)臨床指標(biāo)的比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。非IgAN的病理類型包括膜性腎病89例，非IgA系膜增生性腎小球腎炎45例，膜增生性腎小球腎炎26例，局灶節(jié)段性腎小球硬化23例，微小病變性腎病22例。

表1 訓(xùn)練集和驗(yàn)證集患者的臨床資料比較

2.2 訓(xùn)練集IgAN以及非IgAN患者的臨床資料比較

對(duì)訓(xùn)練集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，與非IgAN患者相比，IgAN患者的年齡較小，肉眼血尿發(fā)生率較高，尿紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、血清尿素氮、血肌酐、血清總蛋白、血清白蛋白、血清直接膽紅素、血清IgA、血清IgG、IgA/C3及血清C-反應(yīng)蛋白水平較高，24 h尿蛋白定量及血清三酰甘油、血清總膽固醇、血清HDL-C、血清乳酸脫氫酶、血清LDL-C、血漿纖維蛋白原、血漿D-二聚體、血清補(bǔ)體C3水平較低，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；性別、收縮壓、舒張壓、高血壓史、血尿酸、血清總膽紅素、血清間接膽紅素、血清堿性磷酸酶、血清IgM、血清IgE、血清補(bǔ)體C4在兩組間的分布無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。見表2。

表2 訓(xùn)練集IgAN和非IgAN患者的臨床資料比較

2.3 ROC分析

對(duì)兩組間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的變量進(jìn)行ROC分析，尿紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、血清總蛋白、血清LDL-C、血清IgA、血清IgG以及IgA/C3的曲線下面積(AUC)均>0.70。見表3。

表3 與IgAN診斷相關(guān)指標(biāo)的ROC曲線下面積分析

2.4 無創(chuàng)性診斷模型的建立

將AUC>0.70的臨床指標(biāo)納入多因素Logistic回歸分析，篩選出與IgAN診斷相關(guān)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，由此建立了IgAN的無創(chuàng)診斷模型。見表4。其預(yù)測(cè)概率(PRE)公式如下：

PRE=1/(1+e-[-3.559+0.009×尿紅細(xì)胞計(jì)數(shù)+0.040×血清總蛋

白-0.751×血清LDL-C+0.788×IgA/C3+0.125×血清IgG])。

表2(續(xù))

2.5 無創(chuàng)性診斷模型的驗(yàn)證與評(píng)價(jià)

在訓(xùn)練集中，該模型的AUC為0.88(95%CI=0.84～0.92)，ROC分析結(jié)果顯示，該模型的最佳診斷界值為0.50，此時(shí)診斷靈敏度為83.67%，診斷特異度為79.66%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為83.67%，陰性預(yù)測(cè)值為79.48%。由數(shù)據(jù)可知，當(dāng)PRE≥0.50時(shí)，對(duì)診斷IgAN有一定意義。見圖1。

將無創(chuàng)性診斷模型應(yīng)用于驗(yàn)證集進(jìn)行外部驗(yàn)證，該模型的AUC為0.84(95%CI=0.78～0.89)，將訓(xùn)練集的最佳診斷界值應(yīng)用于驗(yàn)證集，其診斷靈敏度為79.55%，診斷特異度為73.56%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為76.53%，陰性預(yù)測(cè)值為83.11%，說明該模型具有較高的準(zhǔn)確性。見圖1。

圖1 訓(xùn)練集、驗(yàn)證集ROC曲線下面積

3 討 論

近年來，隨著基因測(cè)序技術(shù)以及免疫學(xué)技術(shù)等生物信息學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，外周血中半乳糖基化的IgA1分子、微小RNA等幾種IgAN生物標(biāo)志物相繼被提取出來[7-14]，對(duì)于IgAN的無創(chuàng)診斷可能具有十分重要的臨床意義，但這些標(biāo)志物目前大多處于科研階段，尚未廣泛應(yīng)用于臨床。而外周血及尿液檢測(cè)具有操作簡(jiǎn)單、創(chuàng)傷性小、可重復(fù)性高等優(yōu)點(diǎn)，便于臨床廣泛應(yīng)用，故本研究通過分析IgAN患者血清學(xué)及尿液參數(shù)，建立了一種無創(chuàng)診斷模型，用于輔助IgAN的早期診斷。

本研究訓(xùn)練集發(fā)現(xiàn)多個(gè)臨床常見指標(biāo)在IgAN和非IgAN之間存在顯著差異，其中尿紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、血清總蛋白、血清LDL-C、血清IgA、血清IgG以及IgA/C3的AUC均>0.70，提示這些指標(biāo)的鑒別能力較高，對(duì)于IgAN的鑒別診斷具有一定的作用。因IgA/C3包含IgA，進(jìn)行Logistic回歸分析時(shí)，本研究排除血清IgA，使用尿紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、血清總蛋白、血清LDL-C、血清IgG和IgA/C3建立了IgAN的無創(chuàng)診斷模型，利用ROC曲線對(duì)該模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示該診斷模型的AUC為0.88(95%CI=0.84～0.92)，診斷靈敏度為83.67%，診斷特異度為79.66%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為83.67%，陰性預(yù)測(cè)值為79.48%，將模型應(yīng)用于驗(yàn)證集人群進(jìn)行外部驗(yàn)證，在驗(yàn)證集，該模型的AUC為0.84(95%CI=0.78～0.89)，診斷靈敏度為79.55%，診斷特異度為73.56%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為76.53%，陰性預(yù)測(cè)值為83.11%，說明其準(zhǔn)確度較高。該模型可以用于輔助IgAN的早期診斷，能夠?yàn)榕R床醫(yī)師提供重要的參考信息。

既往研究表明，血清IgA、IgA/C3在IgAN和非IgAN患者間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異[15-18]，并且對(duì)IgAN的診斷具有一定價(jià)值，尤其是與其他臨床指標(biāo)相結(jié)合時(shí)[19-20]。MAEDA等[19]對(duì)IgAN及非IgAN患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，血清IgA水平、尿紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、尿蛋白定量、IgA/C3比值四者聯(lián)合對(duì)鑒別IgAN及非IgAN具有重要意義。HAN等[20]發(fā)現(xiàn)，血清IgA、血清總膽固醇、血漿纖維蛋白原、血漿D-二聚體、年齡相聯(lián)合對(duì)鑒別IgAN以及非IgAN具有重要意義。但MAEDA等[19]研究中納入的指標(biāo)較少，而HAN等[20]的研究中非IgAN的研究對(duì)象多數(shù)為腎病綜合征患者，IgAN患者多數(shù)表現(xiàn)為腎炎綜合征，導(dǎo)致非IgAN組的血凝和血脂相關(guān)指標(biāo)高于IgAN組，血清總蛋白水平低于IgAN組，針對(duì)上述問題，本研究盡可能多地納入常見臨床指標(biāo)，并區(qū)分了腎炎綜合征患者及腎病綜合征患者。本研究發(fā)現(xiàn)以腎炎綜合征為表現(xiàn)的IgAN患者的IgA/C3比值、血清總蛋白、尿紅細(xì)胞計(jì)數(shù)明顯高于以腎炎綜合征為表現(xiàn)的非IgAN患者。

在PLACZEK等[21]的研究中，通過研究血清中Gd-IgA1和特異性IgG自身抗體水平之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)IgAN患者血清中自身抗原濃度與相應(yīng)的IgG自身抗體之間存在聯(lián)系。本研究及HAN等[20]的研究均發(fā)現(xiàn)，IgAN患者的血清IgG水平明顯高于非IgAN患者。本研究中IgAN患者的尿紅細(xì)胞計(jì)數(shù)水平高于非IgAN患者，這與宋麗[22]以及蔣任飛[23]的研究結(jié)果相同,考慮與IgAN患者血尿癥狀有關(guān)。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，血尿是IgAN患者的常見癥狀[24-27]。在排除了腎病綜合征患者與腎炎綜合征患者在血脂、血凝指標(biāo)方面的差異后，本研究發(fā)現(xiàn)以腎炎綜合征為臨床表現(xiàn)的非IgAN患者血清LDL-C仍高于IgAN患者。羅小艷[28]研究顯示IgAN患者的血清中LDL-C與IgA/C3呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，本研究中IgAN患者的IgA/C3比值高于非IgAN患者，這可以解釋非IgAN患者的血清LDL-C仍高于IgAN患者的原因，但其中的聯(lián)系仍需要進(jìn)一步研究。

目前，IgAN是臨床最常見的原發(fā)性腎小球疾病[29-35]，部分患者預(yù)后不良，因此早期診斷顯得尤為重要。但是由于醫(yī)療衛(wèi)生資源分配不均，我國(guó)某些基層醫(yī)院和偏遠(yuǎn)地區(qū)的醫(yī)院目前仍缺乏相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備，導(dǎo)致許多患者無法進(jìn)行腎穿刺活檢，并且部分患者在疾病早期癥狀不明顯時(shí)往往不接受有創(chuàng)檢查。因此，能夠采用臨床指標(biāo)對(duì)IgAN進(jìn)行早期診斷，將有助于臨床醫(yī)師及早進(jìn)行診斷和治療，有利于改善患者的預(yù)后。

本研究具有以下優(yōu)點(diǎn)：①所有患者均經(jīng)腎臟病理確診；②由臨床指標(biāo)構(gòu)建的預(yù)測(cè)方程可以計(jì)算出IgAN患者大致的患病概率，操作簡(jiǎn)單，使用方便。本研究也存在一定的局限性：①考慮患者的血生化、尿液等指標(biāo)可能會(huì)受到腎功能的影響，故本研究納入的研究對(duì)象均為eGFR≥60 mL/(min·1.73 m2)的患者，用于輔助IgAN的早期診斷，對(duì)于eGFR<60 mL/(min·1.73 m2)的患者，該模型的準(zhǔn)確性有待進(jìn)一步的研究；②本研究為單中心的回顧性研究，并且樣本量有限，故該模型的代表性可能存在一定的局限性，下一步尚需擴(kuò)大樣本量，并進(jìn)行多中心的研究。

總之，本研究首次將IgAN患者區(qū)分為腎炎綜合征和腎病綜合征進(jìn)行診斷研究，并基于臨床指標(biāo)建立了以腎炎綜合征為臨床表現(xiàn)的IgAN無創(chuàng)診斷模型，其準(zhǔn)確性較高，可用于輔助IgAN的早期診斷，從而改善患者的預(yù)后。