应俊 张晓辉 黄坚 陈江华
慢性肾脏病患者的血红蛋白变异性
应俊 张晓辉 黄坚 陈江华
Hb变异性是指Hb水平随时间在某一水平附近波动,目前常用的评估方法有Hb标准差、Hb残余标准差、跨阈值波动及周期性波动法。慢性肾脏病(CKD)患者发生Hb变异性的机制可能有很多。目前Hb变异性与CKD患者临床预后的关系还有争议,腹膜透析患者Hb变异性较血液透析患者小。临床工作中应尽可能实现患者的个体化管理以降低Hb变异性。
慢性肾脏病 Hb变异性 评估方法 发生机制 临床预后
近年来慢性肾脏病(CKD)的发病率不断上升,我国成年人CKD的患病率为10.8%,并有逐年增高的趋势[1]。CKD患者由于内源性促红细胞生成素(EPO)分泌缺乏,肾性贫血多不可避免,目前推荐肾性贫血Hb的治疗目标为110~120g/L。如今,促红细胞生成素制剂(ESA)和铁剂的广泛应用已彻底改变了CKD患者贫血的现状。但在ESA治疗肾性贫血的过程中,甚至是通过治疗Hb已达目标范围的患者,如在一段时间内对Hb水平进行多次检验,会发现Hb仍在不断波动,且波动幅度大的患者获益可能小于预期。因此,Hb波动对CKD患者预后的潜在影响已引起临床医生的高度重视。
Hb变异性是指Hb随时间变化在某一水平附近上下波动。2003年Berns等[2]最早描述了接受ESA治疗的血液透析患者中存在Hb波动现象。健康人受人体氧和状态的影响,Hb也可以有一定程度波动,但波动幅度往往<10g/L[3]。CKD患者较健康人具有更高的Hb波动性[4],研究表明无论是否使用ESA或处于透析状态,CKD患者中均普遍存在Hb变异性[5]。Hb变异性主要分为患者间及患者自身的变异性,本文旨在阐述后者。Ofsthun等[6]对41 919例透析患者进行了维期2年的观察,>50%的患者在1.2~6个月内Hb可出现约11g/ L的波动。Lacson等[7]对65 000例透析患者进行维期1年的观察,提示只有38%的患者Hb维持在110~120g/L的目标范围内。Fishbane等[8]分析了281例血液透析患者Hb变化轨迹,高达90%的患者存在Hb变异性。美国肾脏病数据系统的研究将血液透析患者按Hb水平分为3组,分别为<110g/L组、110~125g/L目标组、>125 g/L组,经过3个月的观察期,3组患者的Hb水平都表现出了显著的波动性[9]。因此,各种研究证实Hb具有复杂的波动轨迹,在一定时间内,只简单地观察Hb水平是不全面的。
2009年Thomas等[10]通过对美国医疗保险和医疗补助中心数据库中144 980例血液透析患者进行研究,阐述了4种评估Hb变异性的方法,包括Hb标准差、Hb残余标准差、跨阈值波动法、Hb周期性波动法。
Hb标准差是指观察期内每一次Hb实测水平与平均Hb水平之间差值的统计学汇总,由此体现了每月Hb的变化程度。其优点是可以用单一、量化的方式表现Hb变异性,便于理解。但它不能展现Hb变化的方向及趋势。
Hb残余标准差是将患者的Hb水平做线性回归,计算每一Hb实测水平相对于回归线的剩余标准差,回归线的坡度表示Hb增长或减少的趋势。其优点是它可以量化Hb的波动趋势,同时展现Hb增高或降低的变化,这种方法被Yang等[11]用于预测血液透析患者Hb变异性与预后的关系。其缺点是很多患者的Hb变异并非线性,且它不能反映Hb的动力学模式。
跨阈值波动法是根据患者Hb起始值、变化方向及变化幅度对Hb变异的情况进行分类。归类为如下6组:持续目标范围波动、持续低水平波动、持续高水平波动、低水平小幅波动、高水平小幅波动、大幅波动组。其被Altunoren等[12]用于评价血液透析患者Hb变异性对病死率及心血管参数的影响。它可以更深入地探索Hb波动的本质,但无法对Hb变异性进行量化描述。
Fishbane和Berns[8]最先定义了Hb周期性波动的方法,是指Hb水平从低到高(从高到低)或循环的波动模式,并要求在1个月内,Hb的波动幅度≥15g/L[13]。它较其他方法更能体现Hb波动的模式。Fishbane等[8]研究显示超过90%的血液透析患者经历Hb周期性波动。
总而言之,目前尚没有用于描述Hb变异性大小的单一标准,鉴于其各有利弊,在评估患者的Hb变异性时可联合运用。
3.1 药物因素 ESA的药代动力学、使用频率、途径(静脉注射对比皮下注射)及患者对ESA的反应性都可能对CKD患者的Hb变异性产生影响。ESA治疗时间间隔延长、剂量减少有利于提高CKD患者的Hb稳定性,目前一些治疗肾性贫血的新型药物正在研发、使用,如半衰期较长的二代ESA,红细胞生成刺激因子(ESAs)及持续红细胞生成素受体激动剂(CERA)在药剂稳定性和药物动力学方面较第一代ESA具有更大的优势[14]。另外可口服给药、不直接激活EPO受体的促红细胞生成剂,缺血诱导因子(HIF)稳定剂也正处于实验运用中[15]。而用于合成Hb的药物如铁剂[16-17],CKD患者降压的一线药物血管紧张素转换酶抑制剂和血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂也会影响Hb变异性[18-19],特别是在药物开始或停止使用的阶段。
3.2 患者因素 Hb变异性因患者的种族、年龄、性别而产生差异。流行病学调查发现黑人、高龄、女性患者的Hb变异性较白人、低龄、男性患者小[20-22]。Altunoren等[12]对348例血液透析患者分析认为,合并有糖尿病、高血压、冠状动脉粥样硬化心脏病的患者的Hb变异性更大,并且患者的基础肾功能情况、营养状况、透析充分性亦与Hb波动性密切相关。若患者合并有炎症、感染、肿瘤、铁缺乏等疾病,也会对ESA治疗产生极大的影响[11]。由此可见,在临床工作中应积极改善透析患者的营养状况、氧化应激及透析充分性来降低Hb变异性。
3.3 医疗相关因素 各个透析中心对贫血管理理念的不同直接影响Hb变异性的高低。目前在肾脏病预后质量(K/DOQI)等指南影响下,大多数临床医生都将“Hb 110~120g/L”作为肾性贫血治疗的靶目标。但另有研究指出,为达到盈利性目的,某些透析中心的患者被给予更大剂量的ESA,从而使患者具有高于其他透析中心的Hb水平[23]。同样,由于受到医疗保险政策的限制,部分透析中心的患者得不到应有的ESA资源,从而使Hb水平持续在目标值下限波动。故合理制定医疗保险政策、调整血常规监测频率、个体化使用ESA等有助于降低Hb变异性。
有学者提出Hb变异会导致组织局部反复缺血、缺氧,从而造成器官功能障碍、损失,特别是心肌细胞在缺血、缺氧的状态下,心脏需代偿性增加心输出量,心肌细胞工作量增加,从而引起心肌细胞肥大,导致左心室质量指数增加、心室肥厚,再加上本身尿毒症对心脏的影响,最终加速心力衰竭。另外,Hb水平变异可致自主神经系统功能受累,发生自主神经功能紊乱等症状,导致患者猝死[11]。
Hb变异性是否为CKD预后的独立危险因素,目前仍具争议。2007年针对FMC数据库中的34 963例血液透析患者进行回顾性分析[11],结果表明Hb变异性每增加10g/L,死亡风险将增加1.33倍。而2011年对美国医保与医务服务中心数据库的研究[24]认为CKD患者的死亡预后与疾病严重程度相关,在对疾病严重程度进行风险控制后,CKD患者的死亡预后与Hb变异性无关。“透析预后与实践模式研究”(DOPPS)是目前全球范围内肾性贫血相关的最大研究,其第三阶段研究证实Hb变异性与死亡预后强烈相关,变异性>17g/L的患者比<11g/L的患者死亡风险增加了19%[25],优化Hb变异性的管理有助于提高血液透析患者生存率。2012年台湾学者对363例腹膜透析患者进行了维期2年的回顾性研究[26],结果显示Hb变异性不能预测患者预后。
血液透析和腹膜透析是目前国内外采用的两种基本透析方式。Hb变异性最先在血液透析患者中被发现,它同样存在于腹膜透析患者中[27]。北京大学人民医院透析中心发现血液透析患者的Hb变异性明显高于腹膜透析患者,且血液透析患者同期使用的ESA剂量亦高于腹膜透析患者[28]。腹膜透析患者Hb变异性较小的原因可能是:(1)血液透析失血量多于腹膜透析,包括血管通路的出血、透析过程中体外循环引起的失血、穿刺针脱落等;(2)腹膜透析对中分子毒素清除优于血液透析,从而使骨髓抑制发生风险降低;(3)血液透析可加重终末期肾病患者体内的炎症反应,如透析器膜与管路的生物不相容性导致机体产生反应,引起白细胞、单核细胞、补体的变化,细胞因子活化等改变,目前我省透析器多为不可重复、一次性使用,可加重上述炎症反应发生;(4)腹膜透析有利于保护终末期肾病患者的残余肾功能,而余留的肾功能仍能分泌一定量的EPO,有助于促进骨髓造血。
临床实际工作中医师往往会参照患者Hb水平调整ESA的剂量,忽略Hb变异性的影响[10],从而引起Hb过度波动及各种并发症发生,如高血压、PLT增高及血栓事件等。对肾性贫血进行个体化管理更有助于降低患者的Hb变异性[29]。目前国内各透析中心对于Hb的监测频率大多为每1~2月1次,提高Hb的监测频率有助于降低CKD患者的Hb变异性[30]。目前国外已有针对透析患者Hb水平和ESA水平自动预测ESA敏感性及用量的软件程序出现,以协助临床简化贫血的管理[31]。Carlo Barbieri等[32]对752例患者进行了为期12个月的回顾性分析,研究支持具有临床决策能力的人工智能有利于优化肾性贫血的管理。计算机程序控制的ESA个体化治疗有望成为肾性贫血治疗的最新趋势。
[1] Zhang L,Wang F,Wang L,et al.Prevalence of chronic kidney disease in China:a cross.Sectional Survey[J].Lancet,2012,379 (9818):815-822.
[2] Berns J S,Elzein H,Lynn R I,et al.Hemoglobin variabilityin epoetin-treated hemodialysis patients[J].Kidney In,2003,64(4): 1514-1521.
[3] Feng Q Z,Zhao Y S,Li Y F,et al.Effect of hemoglobin concentration on the clinical outcomes in patients acute myocardial infarction and the factors related to haemoglobin[J].BMC Res Notes,2011,4(1):1-8.
[4] Boudville N C,Djurdjev O,Macdougall I C,et al.Hemoglobinvariabilityinnondialysis chronic kidney disease:examiningthe association with mortality[J].Clin J Am SocNephrol,2009,4(7): 1176-1182.
[5] Szeto C C,Kwan B C,Chow K M,et al.Haemoglobin variability in Chinese pre-dialysisCKD patients not receiving erythropoietin [J].NephrolDial Transplant,2011,26(9):2919-2924.
[6] Ofsthun N J,LaBrecque J,Keen M,et al.The association of mortality and hospitalization with hemoglobinand missed dialysis treatments in stage 5 chronic kidney diseasepatients with and without cardiac comorbidities[J].Nephrol Dial Transplant,2005, 20(10):268-274.
[7] Lacson E J,Ofsthun N,Lazarus J M.Effect of variability in anemia management on hemoglobin outcomes in ESRD[J].Am J Kidney Dis,2003,41(1):111-124.
[8] Fishbane S,Berns J S.Hemoglobin cycling in hemodialysis patients treated with recombinant human erythropoietin[J].Kidney Int,2005,68(3):1337-1343.
[9] Collins A J,Kasiske B,Herzog C,et al.Excerpts from the UnitedStates Renal Data System 2006 Annual Data Report[J].Am J KidneyDis,2008,51(1):1-320.
[10] Thomas J,Arneson,David Zaun,et al.Comparison of methodologies to characterize haemoglobin variability in the US Medicare haemodialysis population[J].Nephrol Dial Transplant, 2009,24(5):1378-1383.
[11] Yang W,Israni R K,Brunelli S M,et al.Hemoglobin variability and mortality in ESRD[J].J Am SocNephrol,2007,18(12): 3164-3170.
[12] Altunoren O,Dogan E,Sayarlioglu H,et al.Effect of hemoglobin variability on mortality and some cardiovascular parameters in hemodialysis patients[J].Renal Failure,2013,35(6):819-824.
[13] 唐政.血红蛋白稳定性的评价方法[J].肾脏病与透析肾移植杂志, 2014,23(2):161-162.
[14] Jelkmann W.The ESA scenario gets complex:from biosimilarepoetins to activintraps[J].Nephrol Dial Transplant,2015,30(4): 553-559.
[15] Mario Bonomini,Lucia Del Vecchio,Vittorio Sirolli,et al.New Treatment Approaches for the Anemia of CKD[J].Am J KidneyDis,2016,67(1):133-142.
[16] Aronoff G R.Safety of intravenous iron in clinical practice:Implications for anemia management protocols[J].J Am Soc Nephrol,2004,15(12):245-275.
[17] Kalantar-Zadeh,Regidor D L,Mc Allister C J,et al.Time-dependent associations between iron and mortality in hemodialysis patients[J].J Am Soc Nephrol,2005,16(10):3070-3080.
[18] Hayashi K,Hasegawa K,Kobayashi S.Effects of angiotensinconverting enzyme inhibitors on the treatment of anemia with erythropoietin[J].Kidney Int,2001,60(5):1910-1916.
[19] Ishani A,Weinhandl E,Zhao Z,et al.Angiotensin-converting enzyme inhibitor as a risk factor for the development of anemia, and the impact of incident anemia on mortality in patients with left ventricular dysfunction[J].J Am Coll Cardiol,2005,45(3): 391-399.
[20] Maraldi C,Ble A,Zuliani G,et al.Association between anemia and physical disability in older patients:Role of comorbidity[J]. Aging&ClinExp Res,2006,18(6):485-492.
[21] Powers J S,Krantz S B,Collins J C,et al.Erythropoietin response to anemia as a function of age[J].J Am GeriatrSoc, 1991,39(1):30-32.
[22] Warnock D G,McClellan W,McClure L A,et al.Prevalence of chronic kidney disease and anemia among participants in the Reasons for Geographic and Racial Differences in Stroke(REGARDS)Cohort Study:Baseline results[J].Kidney Int,2005,68 (4):1427-1431.
[23] Thamer M,Zhang Y,Kaufman J,et al.Dialysis facility ownership and epoetin dosing in patients receiving hemodialysis[J]. JAMA,2007,50(4):538-541.
[24] Weinhandl E D,Peng Y,Gilbertson D T,et al.Hemoglobin variability and mortality:confounding by disease severity[J].Am J Kidney Dis,2011,57(2):255-265.
[25] Pisoni R L,Bragg-Gresham J L,Fuller D S,et al.Facility-level interpatlent hemoglobin variability in hemodialysis centers participating in the dialysis outcomes and practice patterns study (DOPPS):associations with mortality,patient characteristics, and facility practices[J].Am J Kidney Dis,2011,57(2): 266-275.
[26] Chen H C,Chen K H,Lin Y J,et al.Hemoglobinvariability does not predictmortality in peritoneal dialysis patients[J].Chang GungMed,2012,35(1):79-87.
[27] Goncalves S M,DalLago E A,de Moraes T P,et al.Lack of adequatepredialyiscare and previous hemodialysis,butnot hemoglobinvariability,areindependentpredictors ofanemia-associated mortalityin incident Brazilian peritoneal dialysis patients:results from the 5BRAZPD study[J].Blood Purif,2012, 34(34):298-305.
[28] 程艳娟,王梅.血红蛋白变异性与透析患者预后的关系[J].中华肾脏病杂志,2013,29(4):253-257.
[29] Adam E,Gaweda,George R,et al.Individualized anemia management reduces hemoglobin variability in hemodialysis patients[J].J Am Soc Nephrol,2014,25(1):159-166.
[30] 李萍,陈孜.血红蛋白检测频率对血红蛋白变异的影响及与血液透析患者预后的关系研究[J].肾脏病与透析肾移植杂志,2015,14 (3):148-151.
[31] Brier M E,Gaweda A E.Predictive modeling for improved anemia management in dialysis patients[J].Current Opinion in Nephrology&Hypertension,2011,20(6):573-576.
[32] Carlo Barbieri,Manuel Molina,Pedro Ponce,et al.An international observational study suggeststhat artificial intelligence for clinical decisionsupport optimizes anemia management inhemodialysis patients[J].Kidney International,2016,90(2): 422-429.
2016-10-27)
(本文编辑:李媚)
10.12056/j.issn.1006-2785.2017.39.14.2016-1732
金华市科学技术研究计划公益类项目(2017-4-027)
321000 金华市中心医院肾内科(应俊、黄坚);浙江大学医学院附属第一医院肾脏病中心(张晓辉、陈江华)
陈江华,E-mail:chenjianghua@zju.edu.cn