血清游离轻链及肾脏相关小分子代谢物在多发性骨髓瘤合并肾脏损伤早期诊断中的应用

李 英,林志强,尹佳锋,马燕粉,杨 波,王晓琴*

(1西安交通大学第一附属医院检验科,西安 710061;2陕西省康复医院检验科;3新乡医学院第一附属医院检验科;4西安交通大学第二附属医院检验科;*通讯作者,E-mail:1493722680@qq.com)

血清游离轻链及肾脏相关小分子代谢物在多发性骨髓瘤合并肾脏损伤早期诊断中的应用

李 英1,2,林志强3,尹佳锋4,马燕粉1,杨 波1,王晓琴1*

(1西安交通大学第一附属医院检验科,西安 710061;2陕西省康复医院检验科;3新乡医学院第一附属医院检验科;4西安交通大学第二附属医院检验科;*通讯作者,E-mail:1493722680@qq.com)

目的 分析血清游离轻链(FLC)、尿素(BUN)、肌酐(CRE)、尿酸(UA)、胱抑素C(CysC)、血清总钙(Ca)及基于肌酐计算的肾小球滤过率估算值(eGFR)等指标在多发性骨髓瘤(MM)合并肾脏损伤早期诊断中的应用价值。 方法 收集193例确诊为MM的患者,检测其血清FLC水平及BUN、CRE、UA、Cys C等肾脏相关小分子代谢物水平,利用方差分析统计不同肾功能组患者间上述指标的差异，利用Pearson相关分析统计FLC与其他肾脏相关指标间的相关性,利用Logistic二元回归评估患者肾脏损伤的风险因素。 结果 ①患者FLCκ、λ、κ/λ及FLC差值(dFLC)的数据分布均为偏态分布,将其经过常用对数转化后则转为正态分布。②利用既往诊断及BUN、CRE、eGFR的检测结果判断为肾功能异常的患者,其血清Cys C、UA及Lg(FLCκ)、Lg(FLCλ)和Lg(dFLC)均显著高于肾功能正常的患者(P<0.01)。③BUN、CRE、eGFR、UA与FLC指标间具有统计意义上的相关性(P<0.05),且与经常用对数转化后的FLC指标间的相关性更高;而Cys C仅与Lg(FLCκ)相关(P<0.01)。④BUN、CRE、Cys C、UA、FLCκ、λ及dFLC均为MM患者发生肾脏损伤的危险因素(P<0.05),eGFR为保护性因素(P<0.01),其中Cys C的风险最高,而经常用对数转化后的FLCκ、λ及dFLC的风险均高于未经转化的原始值。 结论 监测FLC指标,尤其是Lg(FLC)和Lg(dFLC)的水平,及血清Cys C、CRE、BUN、UA等肾脏相关小分子代谢物水平对于预测MM患者发生肾脏损伤的风险及早期诊断MM肾损伤具有重要的临床意义。

多发性骨髓瘤; 肾脏淀粉样变; 血清游离轻链; 肾损伤标记物

多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是恶性浆细胞病中最常见的一种类型,发病率占所有癌症的1%,占血液系统恶性肿瘤的10%[1,2]。由于MM的临床表现多样,极易发生误诊或漏诊,因此患者被确诊时多已涉及多组织和脏器的受累[3]。在MM的并发症中,以免疫球蛋白轻链与多糖的复合物沉淀于组织器官中而引起的淀粉样变性最为严重,受累的组织器官广泛,其中肾脏、心血管系统、肝脏和神经系统的淀粉样变将导致严重的后果。肾脏淀粉样变导致的慢性肾脏损伤和肾功能不全是MM患者致死的重要原因[4,5],因此临床早期发现并及时干预MM相关肾损伤具有重要的临床意义。血清游离轻链(FLC)定量检测对于MM的诊断、治疗效果评价和预后评估都具有极为重要的参考价值[6-9],另有文献报道FLC定量检测亦可用于MM相关肾损伤的早期诊断[10-12]。本研究的主要目的在于系统评价尿素氮(BUN)、肌酐(CRE)、尿酸(UA)、胱抑素C(CysC)等小分子代谢物、血清总钙(Ca)、基于肌酐计算的肾小球滤过率估算值(eGFR)和FLC定量检测指标等标志物与MM相关肾损伤的关系,进而初步筛选出一些可用于MM肾损伤早期诊断的标志物。

1 对象与方法

1.1 研究对象

收集2015-01～2015-12间至西安交通大学第一附属医院、西安交通大学第二附属医院及新乡医学院第一附属医院门诊及住院治疗的确诊为多发性骨髓瘤的患者(无年龄限制),排除其他血液系统疾病、急性肾损伤、慢性肾炎、肾病综合征、泌尿系感染、高血压肾病、自身免疫性疾病、恶性肿瘤、内分泌代谢性疾病等基础疾病。

1.2 数据收集

收集所有患者的年龄、性别等一般信息。所有患者清晨7-8点空腹采集静脉血,分离血清,并于采血后4 h内经西门子BNII特定蛋白分析仪及配套N LatexFLC试剂检测患者血清游离轻链FLCκ及FLCλ,计算FLCκ/λ比值及FLC差值(dFLC,即FLCκ与FLCλ间差值的绝对值);利用全自动生化分析仪测定患者血清BUN、CRE、UA、CysC、Ca的水平,并采用CKD-EPI公式计算患者eGFR。[eGFR=141×选小值(SCr/k,1)a×选大值(SCr/k,1)1.209×0.993Age×1.018(女性),其中:SCr为血清肌酐(mg/dl);k在女性为0.7,男性为0.9;a在女性为-0.329,男性为-0.411]。

1.3 统计方法

本研究所有的统计结果均由SPSS19.0软件分析得出,FLC数据的常用对数转换利用Excel2016软件执行。所有数据中,FLCκ、FLCλ、FLCκ/λ及dFLC用百分位数表示,其余数据均用均数±标准差表示。数据统计中,组间比较采用T检验,数据间相关性分析采用Pearson相关性分析,患病风险因素评估采用Logistic二元回归。所有统计分析中,P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 患者的基本情况

本研究纳入临床诊断为多发性骨髓瘤的患者共计193例,患者平均年龄为(56.9±11.6)岁,其中男性患者占比65.3%。在所有纳入患者中,按照患者的临床诊断及其BUN、CRE及eGFR水平对患者的肾功能进行评价,符合骨髓瘤合并肾功能损伤的患者共计49例,占比25.4%。所有患者的基本情况和各项观察指标的分布情况见表1。通过对所有待研究指标进行分析发现,包括FLCκ、FLCλ、FLCκ/λ及dFLC在内的所有FLC相关指标的分布状态均为显著的偏态分布,而将这些指标进行常用对数转化后则分布状态均转为正态分布。

表1纳入患者的基本信息

Table1Basicinformationofthepatients

指标 n数值FLCκ(mg/L)19324.200(13.350,70.650) FLCλ(mg/L)19248.000(21.025,170.750)FLCκ/λ1930.650(0.140,1.370) dFLC(mg/L)19337.300(12.200,355.065)Lg(FLCκ)1931.565±0.787Lg(FLCλ)1931.804±0.807Lg(FLCκ/λ)193-0.248±1.211 Lg(dFLC)1931.841±1.014BUN(mmol/L)1927.46±6.95CRE(μmol/L)193124.0±161.1UA(μmol/L)183331.9±147.1eGFR(ml/min/1.73m2)19393.2±45.8CysC(mg/L)1911.749±1.876Ca(mmol/L)1922.120±0.286

2.2 不同肾功能分组患者间FLC等检测指标的差异

分析肾功能正常及异常两组患者间各项待研究指标的差异,结果显示,游离轻链检测相关指标中,肾病组Lg(FLCκ)、Lg(FLCλ)及Lg(dFLC)水平均高于肾功能正常组,差异有统计学意义(P<0.01),而两组间Lg(FLC κ/λ)差异无统计学意义(P>0.05，见表2);此外,肾病组UA及CysC水平高于肾功能正常组,差异具有统计学意义(P<0.01或P<0.05),而患者间血Ca、年龄及性别间差异均无统计学意义(P>0.05)。

表2肾功能正常组与肾功能异常组间各项指标比较(Mean±SD)

Table2Comparisonsoftheindexesbetweenpatientswithnormalandabnormalrenalfunction

指标 肾功能正常组(n=144)肾功能异常组(n=49)TP男性[例(%)]98(68.0)28(57.1)1.920.167年龄56.1±11.759.2±11.1 2.5840.110Lg(FLCκ)1.436±0.6671.941±0.979*16.2240.000Lg(FLCλ)1.703±0.7422.102±0.919*9.3230.003Lg(FLCκ/λ)-0.278±1.103 -0.161±1.494 0.3380.562Lg(dFLC)1.694±0.8982.275±1.201*12.7530.000BUN(mmol/L)5.22±2.3914.00±10.79*83.5770.000CRE(μmol/L)72.0±41.5276.8±258.4*84.8270.000eGFR[ml/(min·1.73m2)]107.7±35.8 50.5±45.4*81.1580.000UA(μmol/L)298.3±125.1431.9±162.8*33.4950.000CysC(mg/L)1.316±1.1893.004±2.759*34.7530.000Ca(mmol/L)2.11±0.232.16±0.40 1.0530.306

2.3 患者肾功能相关指标与FLC指标间的相关性

为了进一步研究FLC水平与患者肾功能间的关系,利用Pearson相关性分析评估了患者BUN、CRE、UA、eGFR等肾功能指标与不同FLC指标间的相关性。结果表明,肾功能相关指标与除FLCλ外的大部分FLC指标间均存在一定的相关性,尤其与常用对数转化后的FLC各指标的相关性较为显著。其中BUN与对数转化后的Lg(FLCκ)、Lg(FLCλ)、Lg(FLCκ/λ)及Lg(dFLC)均相关,但与FLCκ、FLCλ、FLCκ/λ及dFLC无相关性;CRE与FLCκ、FLCκ/λ、dFLC、Lg(FLCκ)、Lg(FLCλ)、Lg(FLCκ/λ)及Lg(dFLC)均相关,但与FLCλ无相关性;eGFR与FLCκ、FLCκ/λ、dFLC、Lg(FLCκ)、Lg(FLCκ/λ)及Lg(dFLC)均相关,但与FLCλ和Lg(FLCλ)无相关性;UA与FLC κ/λ、dFLC、Lg(FLCκ)及Lg(dFLC)具有相关性;而Cys C仅与Lg(FLCκ)相关(见表3,4)。

表3患者肾功能指标与FLC指标间的相关性

Table3CorrelationsbetweenrenalindexesandFLCindexes

指标FLCκFLCλFLCκ/λdFLCrPrPrPrP BUN0.1320.0680.0430.5510.1280.0760.1330.067CRE0.2240.0020.1140.1140.2020.0050.2420.001eGFR-0.2170.002-0.1260.081-0.2390.001-0.2410.001UA0.1430.0540.0860.2510.1960.0080.1610.029CysC0.0850.2450.0620.3960.1060.1440.0950.193

2.4 患者发生肾脏损伤的风险因素评估

利用Logistic二元回归评估患者发生肾脏损伤的危险因素,结果表明:患者的性别和年龄与肾病的发生无显著相关性(P>0.05);BUN、CRE、UA及Cys C等肾功能评价指标均是患者发生肾脏损伤的风险因素(P<0.01),其中Cys C的OR值最高(2.585),UA的OR值最低(1.006);eGFR是患者发生肾脏损伤的保护性因素(P<0.01);Ca与患者肾病的发生无显著性相关;纳入研究的FLC指标中,除FLCκ/λ及Lg(FLC κ/λ)外,其余指标均为肾脏损伤的风险因素(P<0.05,见表5),且Lg(FLCκ)、Lg(FLCλ)和Lg(dFLC)的OR值均分别高于FLCκ、FLCλ和dFLC。

表4患者肾功能指标与Lg(FLC)指标间的相关性

Table4CorrelationbetweenrenalindexesandLg(FLC)indexes

指标Lg(FLCκ)Lg(FLCλ)Lg(FLCκ/λ)Lg(dFLC)rPrPrPrP BUN0.3770.0000.1520.0350.1450.0450.2560.000CRE0.4510.0000.1960.0060.1640.0220.3640.000eGFR-0.3570.000-0.1170.105-0.1540.033-0.2710.000UA0.1990.0070.0640.3920.0910.2190.2630.000CysC0.2590.0000.0580.4260.1310.0720.1140.118

表5患者发生肾脏损伤的危险因素分析

Table5Riskfactoranalysisforrenalinjury

因素BSEWaldsOR95%CI下限上限P男性-0.4690.3401.9050.6260.3221.2180.167年龄0.0240.0152.5451.0240.9951.0540.111FLCκ0.0000.0004.9981.0001.0001.0010.025FLCλ0.0000.0005.0231.0001.0001.0010.025FLCκ/λ0.0010.0012.7921.0011.0001.0030.095dFLC0.0000.0009.5841.0001.0001.0010.002Lg(FLCκ)0.7790.21613.0042.1791.4273.3280.000Lg(FLCλ)0.6280.2158.5701.8741.2312.8540.003Lg(FLCκ/λ)0.0790.1360.3401.0830.8291.4140.560Lg(dFLC)0.5680.16911.3391.7641.2682.4550.001BUN0.2910.05825.3161.3381.1951.4990.000CRE0.0160.00321.6931.0161.0091.0230.000eGFR-0.0380.00641.8610.9630.9520.9740.000UA0.0060.00123.0331.0061.0041.0090.000CysC0.9500.18925.2092.5851.7843.7440.000Ca0.5710.5601.0411.7700.5915.3040.308

3 讨论

MM是临床常见的一种血液系统恶性肿瘤,由于其早期症状不典型,因此极易导致误诊和漏诊。血清FLC检测是能够有效指导临床对MM进行诊断的一种重要手段,而且FLC还可用于MM相关并发症的早期诊断。本研究通过收集陕西及河南两省MM患者的临床资料,检测其血清FLC及肾病相关小分子代谢物水平,研究了上述标志物在MM患者合并肾脏损伤诊断中的应用价值。研究表明,FLC及其相关指标尤其是经常用对数转化后的FLC指标与MM患者的BUN、CRE、UA及eGFR等肾功能相关指标显著相关;肾病患者中经常用对数转化的Lg(FLC)及Lg(dFLC)水平显著高于肾功能正常的患者;在MM患者发生肾功能损伤的风险因素中,FLC及经常用对数转化后的FLC指标与患者肾病的发生密切关联,且Lg(FLCκ)、Lg(FLCλ)和Lg(dFLC)的风险均高于FLCκ、FLCλ和dFLC。近年来国内外已有大量文献报道血清FLC在MM的诊断、疗效评估及患者预后分析中均具有重要的应用价值[6,9,11],血清FLC定量检测已作为MM诊断的重要依据写入新版的临床诊疗指南[4,13]。此外,有大量文献报道了血清FLC定量检测在MM相关淀粉样变性疾病的诊断及治疗中具有较高的应用价值[6,11,12],尤其是患者FLCκ/λ比值及dFLC可用于预测MM患者并发肾脏淀粉样变及肾功能损伤的风险,并可作为该类患者预后评价的重要指标[13-15]。综合上述研究结果,本研究提示:高FLC及dFLC水平是MM患者发生肾脏损伤的重要风险因素,监测MM患者FLC及dFLC水平可用于患者肾功能损伤的诊断和发生肾功能损伤的风险评估;并且将FLC及dFLC进行常用对数转化后可提高其诊断价值。然而本研究与既往文献报道不同之处在于:FLCκ/λ比值及Lg(FLCκ/λ)与患者肾脏损伤的相关性低于其他研究报道[14],这可能与本研究样本量不大相关,下一步的工作中拟增大样本量,并深入分析其原因。

除FLC相关指标外,本研究结果提示:MM并发肾功能损伤的患者与慢性肾炎等常规慢性肾病的患者相似,其血清Cys C水平显著增高,且Cys C是MM患者并发肾功能损伤风险因素中OR值最高的指标。这一结果与国内外近期关于MM相关肾病诊断的研究一致,提示在高FLC及dFLC的MM患者中应定期监测血清Cys C水平[16,17],从而提高对患者肾功能受损的早期诊断能力。此外,本研究还发现患者血清FLC指标中除Lg(FLCκ)水平外,其余指标均与Cys C无显著性相关,提示高Cys C血症可能是MM患者并发肾病的一个相对独立的危险因素[17]。

除Cys C外,本研究发现肾病患者相比非肾病患者UA显著升高,高UA血症同样是MM患者并发肾病的危险因素。此外,在MM并发肾病的患者中,血Ca水平并未显著增高,且高Ca并非患者并发肾病的风险因素。这一结果与既往文献报道的结论不同[16,18,19],其可能原因可能在于本研究收集的病例中少有高Ca血症的患者,大部分MM合并肾脏受损患者的血Ca水平仍处在正常范围内,因此高Ca对肾脏的损伤作用在本研究患者中并未体现出显著作用。

综合上述分析,本研究提示:为了有效预测MM患者并发肾病的风险,早期对MM患者并发肾脏损伤的风险进行评估,监测经常用对数转化后的FLC指标[尤其是Lg(FLC)和Lg(dFLC)的水平]及血清CysC、CRE、BUN、UA等肾脏相关小分子代谢物水平具有重要的临床诊断意义。

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Applicationofserumfreelightchainandkidney-relatedsmallmoleculemetaboliteinearlydiagnosisofmultiplemyelomacomplicatedwithrenalinjury

LI Ying1,2, LIN Zhiqiang3, YIN Jiafeng4, MA Yanfen1, YANG Bo1, WANG Xiaoqin1*

(1DepartmentofClinicalLaboratory,FirstAffiliatedHospitalofXi’anJiaotongUniversity,Xi’an710061,China;2DepartmentofClinicalLaboratory,ShaanxiRehabilitationHospital;3DepartmentofClinicalLaboratory,FirstAffiliatedHospitalofXinxiangMedicalCollege;4DepartmentofClinicalLaboratory,Se-condAffiliatedHospitalofXi’anJiaotongUniversity;*Correspondingauthor,E-mail:1493722680@qq.com)

ObjectiveTo explore the diagnostic value of serum free light chain(FLC), urea nitrogen(BUN),creatinine(CRE), uric acid(UA), cystatin C(CysC), total calcium(Ca), and estimated glomerular filtration rate(eGFR) in early diagnosing multiple myeloma with renal injury.MethodsA total of 193 patients with multiple myeloma were collected, and the serum FLC levels and other renal related makers, including BUN,CRE,UA,Cys C, were detected. The difference of the above makers between patients with different renal function was analyzed using variance analysis, the correlation between FLC and renal makers was analyzed using Pearson correlation analysis, and the risk factors of renal injury were further forecasted by Logistic binary regression.Results①The FLCκ, FLCλ, FLCκ/λ, and the difference of FLC(dFLC)showed skewed distribution, and all these data showed normal distribution after converted by common logarithm. ②The values of Cys C,UA, Lg(FLCκ),Lg(FLCλ),and Lg(dFLC) were significantly higher in patients with abnormal renal function according to BUN, CRE, eGFR and previous diagnosis, than those in patients with normal renal function(P<0.01). ③The values of BUN,CRE,eGFR, and UA were correlated to FLC indexes(P<0.05), especially to common logarithm converted FLC indexes, and CysC was only correlated to Lg(FLCκ)(P<0.01).④BUN,CRE,CysC,UA,FLCκ, FLCλ, and dFLC were risk factors of renal injury(P<0.05), while eGFR was the protective factor(P<0.01). In the above indicators, Cys C had the highest OR value, and OR values of the common logarithm converted FLC indexes were higher than those of un-converted data.ConclusionMonitoring the common logarithm converted FLC indexes, especially levels of Lg(FLC) and Lg(dFLC), and serum renal makers of Cys C,CRE,BUN and UA have great clinical significance in predicting the risk of renal injury in patients with multiple myeloma and early diagnosing multiple myeloma associated renal injury.

multiple myeloma; renal amyloidosis; serum free light chain; renal injury markers

R733.3

A

1007-6611(2017)10-1048-05

10.13753/j.issn.1007-6611.2017.10.015

陕西省国际合作与交流计划资助项目(2015KW-045)

李英,女,1982-07生,学士,主管检验师,E-mail:psliying@126.com

2017-05-10