CKD273預(yù)測慢性腎臟病的研究進展

高秀梅，張萍綜述 王淑春審校

慢性腎臟病(chronic kidney disease，CKD)是指各種原因引起的慢性腎臟結(jié)構(gòu)和功能障礙(腎臟損害病史大于3個月)，包括腎小球濾過率(glomerular filtration rate，GFR)正常和不正常的病理損傷、血液或尿液成分異常、影像學(xué)檢查異常、不明原因GFR下降(<60 ml ·min-1·1.73 m-2)超過3個月。近年來CKD的發(fā)病率和患病率呈逐年上升趨勢，全球有17%成年人和20% 65歲以上老年人受其影響[1]，CKD因其高流行率和對國家醫(yī)療的巨大經(jīng)濟負擔(dān)成為一個重要的公共衛(wèi)生問題，因此采取措施早期發(fā)現(xiàn)CKD并預(yù)防其并發(fā)癥以提高生存率和生活質(zhì)量是十分重要的。

1 目前檢測指標的局限性

目前CKD的檢測指標有眾多局限性，且不能早期發(fā)現(xiàn)及預(yù)測疾病發(fā)展。尿白蛋白/肌酐比值(UACR)或尿白蛋白排泄率(UAER)是目前被廣泛接受的糖尿病腎病(DKD)早期診斷指標，微量白蛋白尿(定義為UACR≥30 mg/g)的出現(xiàn)通常提示腎病早期，但其他腎病也可出現(xiàn)微量白蛋白尿，且白蛋白尿作為診斷標志物的效能受到許多因素的限制，因此微量白蛋白尿敏感度及特異度不高[2]，更不能準確預(yù)測疾病進展。99Tcm-DTPA腎動態(tài)顯像法是一種成熟、可靠的腎功能評測技術(shù)，是目前應(yīng)用于臨床唯一可測定單腎腎功能的技術(shù)，但該技術(shù)只是腎功能檢測，不能更早期發(fā)現(xiàn)疾病，且患者需接觸一定的放射物質(zhì)[3]。KDIGO指南推薦使用血清肌酐(SCr)估算GFR并分類[4]，這種分類使CKD得以統(tǒng)一和標準化，然而，SCr是疾病的晚期標志物，其出現(xiàn)異常時GFR已下降至50%，且不同年齡、體質(zhì)量指數(shù)、種族等都會影響計算結(jié)果，估算不準確。腎臟穿刺病理檢查是腎臟病病因診斷的金標準，盡管腎組織活檢檢測到的形態(tài)學(xué)改變與腎臟功能改變有關(guān)，但是腎穿刺術(shù)為有創(chuàng)操作，且隨機抽取，不能完全代表整個腎臟，應(yīng)用病理學(xué)改變來預(yù)測預(yù)后仍需進一步探討，使用腎組織活檢作為CKD進展的監(jiān)測仍不被認為是常規(guī)臨床診療方法[5]。CKD通常無癥狀，病程緩慢，癥狀明顯時已有嚴重的腎損害，因此通過癥狀早期發(fā)現(xiàn)CKD也基本不可能。目前手段在確定CKD最早跡象或跟蹤進展方面有很多局限性，因此發(fā)現(xiàn)滿足臨床需求的新分子生物標志物來評估健康人群CKD的風(fēng)險及預(yù)測CKD進展非常重要。

2 CKD273概述

蛋白質(zhì)和代謝產(chǎn)物的性質(zhì)或水平變化的測量為病理生理過程提供了解釋，在諸多蛋白質(zhì)生物標志物中，尿CKD273可以預(yù)測CKD進展，特別值得關(guān)注。2010年，Good等[6]對230例各種病因?qū)е碌腃KD患者和379例健康者進行隊列研究，使用毛細管電泳—質(zhì)譜分析(CE-MS)首次檢測出CKD273，在同一研究中，CKD273分類模型在110例CKD患者和34例健康者的獨立測試組中得到驗證，其敏感度為85.5%，特異度100%。CKD273是通過應(yīng)用存在于尿液中的CKD特異性多肽開發(fā)出的多維分類模型，由273個尿肽片段組成，其主要成分是膠原片段(約占74%)，5-抗胰蛋白酶、尿調(diào)節(jié)素、血清白蛋白、纖維蛋白原、聚合物免疫球蛋白受體等構(gòu)成其余部分，CKD273異常最顯著的變化是膠原片段。雖然CKD發(fā)生可能是由多種不同的原發(fā)性疾病和/或繼發(fā)性危險因素導(dǎo)致，但進行性腎小管間質(zhì)纖維化是最常見的分子和病理特征之一，它被認為是CKD的一個標志。纖維化是由于細胞外基質(zhì)(ECM)的合成和降解不平衡造成的。腎纖維化是疾病進展的重要指標，并影響所有腎臟結(jié)構(gòu)。腎纖維化的病理生理學(xué)與不受控制的纖維形成過程有關(guān)，任何類型的腎臟損傷都會激活纖維形成過程。纖維化的擴大改變了正常的組織內(nèi)平衡和結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致腎衰竭。目前，CKD尚無有效的治療方法，在一定程度上與缺乏腎臟疾病的早期標志物有關(guān)。尿CKD273中膠原片段的減少表明膠原降解減少，導(dǎo)致膠原在腎臟組織中沉積增加，促進纖維化的形成，曾有研究觀察到CKD273中膠原片段減少與細胞外基質(zhì)沉積增加有關(guān)[7]，在腎活檢中，CKD273評分與腎纖維化程度之間存在顯著的相關(guān)性，CKD273評分越高，CKD發(fā)生及進展的風(fēng)險就越高；相反，臨床中常規(guī)使用的其他參數(shù)(UACR、eGFR)與腎臟纖維化的百分比無顯著相關(guān)性，說明CKD273發(fā)現(xiàn)并預(yù)測CKD進展更具有優(yōu)越性[8]。2012年Molin等[9]對62例CKD和75例蛋白尿正常的2型糖尿病患者進行研究，進一步證實了CKD273診斷CKD曲線下面積(AUC)為0.96。2014年Siwy等[10]觀察165例2型糖尿病患者，CKD273診斷CKD的AUC為0.950～1.000，這說明通過檢測CKD273可在早期階段無創(chuàng)地評估膠原片段變化，為早期預(yù)測CKD提供新途徑，而針對膠原蛋白的研究可對治療提供新思路。

3 CKD273預(yù)測CKD的價值

3.1 CKD273預(yù)測蛋白尿 早在2010年Good等[6]發(fā)現(xiàn)CKD273分類模型時，驗證了CKD273能有效地區(qū)分CKD患者與健康者，提示CKD273對于早期診斷及預(yù)測CKD進展可能具有重要作用，可對早期診斷CKD進行無創(chuàng)評估。Zurbig等[11]研究表明，CKD273較UAER能更早地發(fā)現(xiàn)白蛋白尿，CKD273在發(fā)生微量白蛋白尿前1～5年預(yù)測了從正常到微量白蛋白尿的變化，該研究將CKD273>0.343定義為陽性；調(diào)整模型之后，CKD273甚至在疾病進展前3～5年就可以識別出從微量白蛋白尿到大量白蛋白尿的進展，表明CKD273能早期預(yù)測白蛋白尿的發(fā)生，對還未發(fā)展為CKD的患者進行早期評估。Roscioni等[12]在44例2型糖尿病患者及44例健康對照人群研究中發(fā)現(xiàn)，CKD273與從微量白蛋白尿到大量白蛋白尿的轉(zhuǎn)變相關(guān)(OR=1.35，95%CI1.02～1.79,P=0.035)，CKD273還能評估GFR進展(ROC增加0.03，P=0.002)。調(diào)整基礎(chǔ)尿蛋白排泄和eGFR之后，除eGFR外，還可以預(yù)測3年內(nèi)尿蛋白的發(fā)展階段。一項多中心隨機臨床對照試驗[13]，737例正常蛋白尿的糖尿病患者被分配到坎地沙坦或安慰劑組，隨訪4.1年，次要終點為持續(xù)性微量白蛋白尿的形成，除去治療(坎地沙坦或安慰劑)、性別、年齡、收縮壓、糖化血紅蛋白、尿蛋白排泄率、腎小球濾過率和糖尿病持續(xù)時間，CKD273仍然是持久微量蛋白尿的獨立預(yù)測因子，此研究為了更早檢測到DKD，將之前的CKD273評分截斷值降至0.154，提高了風(fēng)險預(yù)測，這有助于識別高風(fēng)險正常蛋白尿患者，以預(yù)防DKD。CKD273不僅能預(yù)測尿蛋白的進展，還可預(yù)測微量蛋白尿與死亡的相關(guān)性。Currie等[14]觀察了155例確診為微量蛋白尿2型糖尿病患者，隨訪6年，在調(diào)整了性別、年齡、血壓、冠狀動脈鈣化(CAC)評分、N未端利尿鈉肽前體(NT-proBNP)后，CKD273仍與2型糖尿病和微量蛋白尿患者病死率相關(guān)，但該研究沒有顯示出CKD273對2型糖尿病和微量蛋白尿患者心血管事件的預(yù)測價值。以上結(jié)果表明CKD273可對CKD患者進行早期預(yù)測即風(fēng)險評估，進一步的研究還需要確認CKD273在預(yù)防腎衰竭中的作用。

3.2 CKD273預(yù)測CKD進展 CKD273不僅可預(yù)測蛋白尿的發(fā)生，還可預(yù)測CKD進展[15-17]。CKD273評分與eGFR(中度CKD期)有顯著的相關(guān)性[18]。在一項對53例CKD患者的研究中，CKD273隨CKD分期的惡化而升高，并且與eGFR呈線性相關(guān)(r=-0.64，P<0.001)，在為期3.6年的隨訪中，有4例失訪，在所有到達透析(9例)或死亡(6例)的終點患者中，CKD273評分均>0.55，而CKD273評分<0.55的患者無1例到達終點，CKD273能夠根據(jù)疾病嚴重程度區(qū)分CKD患者，但該試驗CKD273的評分閾值較其他試驗高，可能與該試驗預(yù)測終點為透析或死亡硬性終點有關(guān)[15]。Pontillo等[19]研究了2 672例主要診斷為糖尿病(1型和2型)的人群，以每年eGFR下降>5 ml·min-1·1.73 m-2為主要終點，在eGFR>70 ml·min-1·1.73 m-2基線范圍內(nèi)，CKD273比UAER有更好的腎功能進展預(yù)測價值，因此CKD273適合更早期腎功能進展的預(yù)測。關(guān)于CKD273絕大部分研究對象為糖尿病患者，既往有一項368例心臟移植(HTx)患者的研究顯示，在調(diào)整了參與者多年來HTx、體質(zhì)量指數(shù)、平均動脈壓、吸煙史、血糖、高密度脂蛋白/膽固醇比、使用降壓藥和免疫抑制藥物后的eGFR和CKD273之間橫斷面相關(guān)性。CKD273在心臟移植術(shù)后CKD患者(eGFR <60 m·/min-1·1.73 m-2)中比24 h蛋白尿與腎臟功能障礙有更密切的相關(guān)性，此試驗CKD273閾值為0.154[20]。一項納入2 087例糖尿病患者的研究[21]，平均年齡46.1歲，eGFR均≥60 ml·min-1·1.73 m-2，在調(diào)整協(xié)變量和基線eGFR后，CKD273獨立于UAER，預(yù)測糖尿病患者慢性腎功能不全進入3期eGFR<60 ml·min-1·1.73 m-2，CKD273的臨床應(yīng)用閾值為0.154。另一項研究納入1 014例1型和2型糖尿病患者，結(jié)果顯示CKD273能夠在無蛋白尿情況下識別eGFR<60 ml·min-1·1.73 m-2的糖尿病患者(整個隊列陽性預(yù)測率為34%，2型糖尿病患者陽性預(yù)測率為47%)，該結(jié)果支持CKD273與UACR、eGFR無關(guān)[22]。Steno-2試驗對從1995年納入的151例持續(xù)性微量白蛋白尿的糖尿病患者長達19年的隨訪，使用CKD273對腎病進展進行觀察，腎病進展包括大量蛋白尿(UAER>300 mg/24 h)、腎功能不全(GFR <45 ml·min-1·1.73 m-2)或進展為終末期腎病(ESRD)或死亡，根據(jù)CKD273評分，以0.343作為分界點，分為低風(fēng)險和高風(fēng)險。該研究未能證明CKD273是大量蛋白尿的進展、腎功能受損腎臟終點的預(yù)測指標，但CKD273中的尿肽亞群(基于GFR的評分模型)與大量蛋白尿及CKD3b階段的風(fēng)險增加相關(guān)，但該研究為事后分析，有局限性，不是以此為目的研究設(shè)計的。Rodríguez-Ortiz等[23]研究觀察了1 482例患者，糖尿病患者占74%，在進行預(yù)測因子的比較中，CKD273在預(yù)測eGFR >70 ml·min-1·1.73 m-2患者中eGFR的快速進展(每年eGFR下降>5 ml·min-1·1.73 m-2)方面優(yōu)于白蛋白尿，在eGFR >60 ml·min-1·1.73 m-2和蛋白尿<30 mg/d的個體中，CKD273亞分類器預(yù)測eGFR的快速損失，AUC從0.797(0.743～0.844)到0.736(0.689～0.780)不等。在調(diào)整了性別、年齡、蛋白尿、糖尿病、eGFR基線和收縮壓之后，CKD273亞分類器和CKD快速進展之間的相關(guān)性仍然顯著。CKD273對GFR的預(yù)測存在爭議，尿肽亞群可能更有用，有必要對CKD273更具體的片段檢測進一步研究觀察。

3.3 CKD273評價CKD和DKD藥物治療潛力 除預(yù)測CKD價值外，CKD273還可以評價CKD和DKD藥物治療潛力。Tofte等[24]通過多中心、前瞻性、觀察性研究，觀察了從10個歐洲國家15個中心招募的2型糖尿病、尿蛋白排泄正常及腎功能正常1 775例患者，該項研究隨訪2.51年，結(jié)果顯示CKD273不僅能夠預(yù)測2型糖尿病患者微量白蛋白尿和CKD的進展，還能評價螺內(nèi)酯對阻斷醛固酮產(chǎn)生抗纖維化作用，CKD237閾值為0.154，高于閾值者對螺內(nèi)酯的反應(yīng)較好。Lindhardt等[25]對111例有難治性高血壓的2型糖尿病患者進行隨機雙盲臨床試驗的事后分析，目的是評估CKD273評分是否能預(yù)測醛固酮受體拮抗劑螺內(nèi)酯對蛋白尿的反應(yīng)，研究發(fā)現(xiàn)，對CKD273水平高的患者給予螺內(nèi)酯治療，可能有助于調(diào)整對治療的反應(yīng)；而對CKD273水平低者，治療通常無反應(yīng)，也就意味著不需要使用無效的藥物，從而避免不必要的不良反應(yīng)，但CKD273不能預(yù)測螺內(nèi)酯治療期間高鉀血癥的風(fēng)險，這表明UACR的減少并不總是與鉀的增加相一致，可能與MRA治療效果的2種截然不同的途徑有關(guān)：一種是腎小球效應(yīng)，導(dǎo)致尿蛋白/肌酐比值降低，而引起高鉀血癥的機制更可能與腎小管水平的效應(yīng)有關(guān)。目前正在進行的包括3 280例正常白蛋白尿的2型糖尿病患者的多中心臨床試驗(PRIORITY試驗)中，應(yīng)用CKD273分類模型篩選出進展為CKD的高危人群，隨機接受小劑量螺內(nèi)酯(25 mg/d)或安慰劑治療，而低風(fēng)險參與者除標準護理外不進行干預(yù)，隨訪3年后檢測尿白蛋白的變化，從而評估應(yīng)用螺內(nèi)酯治療是否可以在正常白蛋白尿的糖尿病患者中早期預(yù)防，該研究將CKD273的高低風(fēng)險閾值定在0.154，結(jié)果將會對CKD273用于疾病風(fēng)險分層臨床分類模型的有效性提供重要參考價值[26]。早在2010年Andersen等[27]對存在微量白蛋白尿的2型糖尿病患者給予厄貝沙坦治療，經(jīng)過2年隨訪發(fā)現(xiàn)，使用厄貝沙坦治療的患者CKD273評分顯著降低，而安慰劑組無明顯改善，表明CKD273可能在DKD的藥物治療效果中具有評估作用。一項納入1 777例患者的研究也顯示CKD273與eGFR、UACR有關(guān)聯(lián)(P<0.05)，該試驗CKD273閾值為0.154，由此看來阻斷腎素—血管緊張素—醛固酮系統(tǒng)(RAAS)仍然是治療CKD的基礎(chǔ)(曲線下面積0.72)[28]。接受DPP-4抑制劑利格列汀治療的高危CKD患者，腎衰竭喪失有減緩趨勢[29]。以上研究均說明，CKD273能夠評價CKD和DKD藥物治療潛力，有助于治療方案的制定與完善，但還需要大量的臨床試驗進行驗證。

3.4 CKD273預(yù)測CKD患者心血管(CV)事件風(fēng)險 以往試驗觀察到CKD預(yù)測微量蛋白尿與死亡的相關(guān)性，但沒有顯示出CKD273對2型糖尿病和微量蛋白尿患者心血管事件的預(yù)測[14]。另有試驗隨訪了5.5年，評估CKD273對CKD患者CV事件的預(yù)測價值?；€CKD273與總死亡率、致命或非致命性CV事件顯著相關(guān)，但與CV病死率無關(guān)。分層分析顯示，僅在CKD G1～G3b且無CV病史的亞組發(fā)現(xiàn)，CKD273是一個強有力的、獨立的致命或非致命CV事件的預(yù)測因子，且在該亞組患者中CKD273>0.360組比CKD273<-0.09組發(fā)生致命或非致命CV事件的風(fēng)險增加了10倍，即使調(diào)整了性別、年齡、糖尿病、腎小球濾過率及蛋白尿也沒有改變結(jié)果，因此建議在早期CKD及無CV病史患者中進行篩查及風(fēng)險管理，對高風(fēng)險人群應(yīng)用他汀類藥物等干預(yù)，獲益更多。

3.5 CKD273在其他方面的價值 除了對CKD及心血管并發(fā)癥預(yù)測外，CKD273還被發(fā)現(xiàn)作為其他篩查工具。有研究對24例慢性抗體介導(dǎo)排斥反應(yīng)的腎移植患兒及36例對照組進行試驗，尿CKD273分類器可以監(jiān)測腎移植受者的慢性抗體介導(dǎo)排斥反應(yīng)，具有較高敏感度和中等特異度，可以作為一線篩查工具，避免不必要的活檢和強化免疫抑制治療，雖然試驗樣本數(shù)量少，但樣本量足夠有效，當然CKD273應(yīng)該在所有年齡更大的患者隊列中進行前瞻性驗證，如果試驗成功，可作為常規(guī)診斷工具[30]。在一個早衰征的個案報道中，無意中發(fā)現(xiàn)了CKD273在衰老方面的研究價值，該患者實際年齡為10歲，而通過檢測尿CKD273水平估測生物學(xué)年齡為24歲，雖然比根據(jù)肌肉骨骼評估的年齡要小，但這種是整體年齡的估計，不是器官特異性的，為檢測衰老提供了獨特的視角，可能成為一種無創(chuàng)檢測早期衰老的方法[31-32]。

3.6 CKD273的經(jīng)濟效益及局限性 最近的一項健康—經(jīng)濟評估表明，計算應(yīng)用CKD273分類模型篩查2型糖尿病患者腎臟疾病進展的成本—效果比，發(fā)現(xiàn)在所有2型糖尿病患者一生的預(yù)計過程中，用CKD273分類模型進行年度篩查費用較UAER更高，但CKD273更有效，而對于DKD繼發(fā)心血管相關(guān)并發(fā)癥的高危患者，使用CKD273進行篩查可以節(jié)省成本，且CKD273是一種反映CKD病理生理的生物標志物，從而可使人們對可能有效的藥物進行更深入的研究。使用CKD273評估2型糖尿病進展至DKD或腎移植、移植失敗、透析或者死亡、心血管事件等成本效益的研究也在進行，包括應(yīng)用抗高血壓治療、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑、螺內(nèi)酯等，CKD273可能更昂貴，但慢性腎病進展更緩慢，減少糖尿病并發(fā)癥和整體生活質(zhì)量更好[33]。CKD273的檢測過程較為復(fù)雜，對實驗室及技術(shù)操作人員的要求較高，目前仍不能大規(guī)模在臨床篩査及檢驗中使用，因此需要技術(shù)人員簡化流程，從而達到降低成本的效果，才能有利于其在臨床實踐中推廣。以上研究CKD273閾值不同，包括0.550、0.360、0.343不等，有的更低為0.154，而閾值不同可能直接影響試驗結(jié)果，因此其預(yù)測的截斷值尚需進一步研究以明確。

4 小結(jié)與展望

綜上所述，CKD273作為一種新型的尿蛋白質(zhì)組學(xué)分類模型，可以用于CKD的早期診斷與進展評估，并且較UACR和eGFR具有更高的特異度和敏感度，甚至能預(yù)測CKD患者心血管風(fēng)險、藥物作用、監(jiān)測慢性抗體介導(dǎo)排斥反應(yīng)。對一般人群來說，篩查費用可能較高，但對于一些高危患者，能節(jié)省成本，加上其具有無創(chuàng)性和相對穩(wěn)定的特點，有望在臨床應(yīng)用中代替目前的診斷標志物。但還需要簡化檢測流程、加大臨床實踐中的推廣，進行更多的試驗進一步明確CKD273用于早期診斷的截斷值，以便更好預(yù)測CKD患者預(yù)后及評估治療的效果，改善生存質(zhì)量，也能更好促進新藥物的研發(fā)以預(yù)防CKD。