IgA腎病無創診斷模型的構建與評價

王萌萌 王祥花 郭丹丹 王惠芳 劉瑩瑩 谷曉娟 劉雪梅

(青島大學附屬醫院腎病科，山東 青島 266003)

IgA腎病(IgAN)是原發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和(或)毛細血管袢沉積，臨床以肉眼血尿或持續性鏡下血尿為主要表現，可伴有不同程度的蛋白尿、高血壓和(或)腎功能不全。多達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，早期發現和診斷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的金標準，但作為一種有創性操作，患者的接受度差。近年研究表明，多種臨床指標可用于鑒別診斷IgAN，故本研究通過分析臨床指標與IgAN診斷的相關性，建立IgAN患者的無創診斷模型，為輔助IgAN的早期診斷提供重要的參考信息。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2012年6月1日—2019年6月30日在我院經腎活檢確診的原發性腎小球疾病患者為研究對象，所有入選者臨床資料完整。入選標準：①臨床表現為腎炎綜合征的患者；②腎活檢確診為IgAN或其他類型原發性腎小球疾病的首診患者；③年齡≥18歲者；④估算腎小球濾過率(eGFR)≥60 mL/(min·1.73 m2)；⑤臨床資料完整者。排除標準：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患有繼發性腎小球疾病者；③合并嚴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

收集所有研究對象的一般資料和腎活檢前的實驗室檢查數據。①一般資料：包括年齡、性別、有無高血壓史等；②血清學指標：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、血清補體C3、血清補體C4、血清C-反應蛋白，計算IgA/C3；③尿液指標：有無肉眼血尿、尿液紅細胞計數、24 h尿蛋白定量。

1.3 統計學處理

2 結 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間分組，訓練集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。訓練集與驗證集組間除性別、肉眼血尿、血清直接膽紅素水平差異有統計學意義(P<0.05)外，其余各項臨床指標的比較，差異無統計學意義(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，局灶節段性腎小球硬化23例，微小病變性腎病22例。

表1 訓練集和驗證集患者的臨床資料比較

2.2 訓練集IgAN以及非IgAN患者的臨床資料比較

對訓練集數據進行分析，與非IgAN患者相比，IgAN患者的年齡較小，肉眼血尿發生率較高，尿紅細胞計數、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、血清補體C3水平較低，差異均具有統計學意義(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、血清補體C4在兩組間的分布無統計學差異(P>0.05)。見表2。

表2 訓練集IgAN和非IgAN患者的臨床資料比較

2.3 ROC分析

對兩組間有統計學差異的變量進行ROC分析，尿紅細胞計數、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診斷相關指標的ROC曲線下面積分析

2.4 無創性診斷模型的建立

將AUC>0.70的臨床指標納入多因素Logistic回歸分析，篩選出與IgAN診斷相關的獨立危險因素，由此建立了IgAN的無創診斷模型。見表4。其預測概率(PRE)公式如下：

PRE=1/(1+e-[-3.559+0.009×尿紅細胞計數+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)

2.5 無創性診斷模型的驗證與評價

在訓練集中，該模型的AUC為0.88(95%CI=0.84～0.92)，ROC分析結果顯示，該模型的最佳診斷界值為0.50，此時診斷靈敏度為83.67%，診斷特異度為79.66%，陽性預測值為83.67%，陰性預測值為79.48%。由數據可知，當PRE≥0.50時，對診斷IgAN有一定意義。見圖1。

將無創性診斷模型應用于驗證集進行外部驗證，該模型的AUC為0.84(95%CI=0.78～0.89)，將訓練集的最佳診斷界值應用于驗證集，其診斷靈敏度為79.55%，診斷特異度為73.56%，陽性預測值為76.53%，陰性預測值為83.11%，說明該模型具有較高的準確性。見圖1。

圖1 訓練集、驗證集ROC曲線下面積

3 討 論

近年來，隨著基因測序技術以及免疫學技術等生物信息學技術的飛速發展，外周血中半乳糖基化的IgA1分子、微小RNA等幾種IgAN生物標志物相繼被提取出來[7-14]，對于IgAN的無創診斷可能具有十分重要的臨床意義，但這些標志物目前大多處于科研階段，尚未廣泛應用于臨床。而外周血及尿液檢測具有操作簡單、創傷性小、可重復性高等優點，便于臨床廣泛應用，故本研究通過分析IgAN患者血清學及尿液參數，建立了一種無創診斷模型，用于輔助IgAN的早期診斷。

本研究訓練集發現多個臨床常見指標在IgAN和非IgAN之間存在顯著差異，其中尿紅細胞計數、血清總蛋白、血清LDL-C、血清IgA、血清IgG以及IgA/C3的AUC均>0.70，提示這些指標的鑒別能力較高，對于IgAN的鑒別診斷具有一定的作用。因IgA/C3包含IgA，進行Logistic回歸分析時，本研究排除血清IgA，使用尿紅細胞計數、血清總蛋白、血清LDL-C、血清IgG和IgA/C3建立了IgAN的無創診斷模型，利用ROC曲線對該模型的準確性進行評價，結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%，陽性預測值為83.67%，陰性預測值為79.48%，將模型應用于驗證集人群進行外部驗證，在驗證集，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%，陽性預測值為76.53%，陰性預測值為83.11%，說明其準確度較高。該模型可以用于輔助IgAN的早期診斷，能夠為臨床醫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患者間具有統計學差異[15-18]，并且對IgAN的診斷具有一定價值，尤其是與其他臨床指標相結合時[19-20]。MAEDA等[19]對IgAN及非IgAN患者進行研究發現，血清IgA水平、尿紅細胞計數、尿蛋白定量、IgA/C3比值四者聯合對鑒別IgAN及非IgAN具有重要意義。HAN等[20]發現，血清IgA、血清總膽固醇、血漿纖維蛋白原、血漿D-二聚體、年齡相聯合對鑒別IgAN以及非IgAN具有重要意義。但MAEDA等[19]研究中納入的指標較少，而HAN等[20]的研究中非IgAN的研究對象多數為腎病綜合征患者，IgAN患者多數表現為腎炎綜合征，導致非IgAN組的血凝和血脂相關指標高于IgAN組，血清總蛋白水平低于IgAN組，針對上述問題，本研究盡可能多地納入常見臨床指標，并區分了腎炎綜合征患者及腎病綜合征患者。本研究發現以腎炎綜合征為表現的IgAN患者的IgA/C3比值、血清總蛋白、尿紅細胞計數明顯高于以腎炎綜合征為表現的非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系，發現IgAN患者血清中自身抗原濃度與相應的IgG自身抗體之間存在聯系。本研究及HAN等[20]的研究均發現，IgAN患者的血清IgG水平明顯高于非IgAN患者。本研究中IgAN患者的尿紅細胞計數水平高于非IgAN患者，這與宋麗[22]以及蔣任飛[23]的研究結果相同,考慮與IgAN患者血尿癥狀有關。據有關文獻報道，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、血凝指標方面的差異后，本研究發現以腎炎綜合征為臨床表現的非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呈現負相關，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，但其中的聯系仍需要進一步研究。

目前，IgAN是臨床最常見的原發性腎小球疾病[29-35]，部分患者預后不良，因此早期診斷顯得尤為重要。但是由于醫療衛生資源分配不均，我國某些基層醫院和偏遠地區的醫院目前仍缺乏相應的技術和設備，導致許多患者無法進行腎穿刺活檢，并且部分患者在疾病早期癥狀不明顯時往往不接受有創檢查。因此，能夠采用臨床指標對IgAN進行早期診斷，將有助于臨床醫師及早進行診斷和治療，有利于改善患者的預后。

本研究具有以下優點：①所有患者均經腎臟病理確診；②由臨床指標構建的預測方程可以計算出IgAN患者大致的患病概率，操作簡單，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、尿液等指標可能會受到腎功能的影響，故本研究納入的研究對象均為eGFR≥60 mL/(min·1.73 m2)的患者，用于輔助IgAN的早期診斷，對于eGFR<60 mL/(min·1.73 m2)的患者，該模型的準確性有待進一步的研究；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，下一步尚需擴大樣本量，并進行多中心的研究。

總之，本研究首次將IgAN患者區分為腎炎綜合征和腎病綜合征進行診斷研究，并基于臨床指標建立了以腎炎綜合征為臨床表現的IgAN無創診斷模型，其準確性較高，可用于輔助IgAN的早期診斷，從而改善患者的預后。