曾小君 謝可煒 李 萍 劉 上 仇 婷 顏佳毅 潘舒婷 林 巖 袁江姿 龐慧華 張偉明 顧樂怡 陸任華
終末期腎病(end stage renal disease,ESRD)是一項全球關注的公共醫(yī)療衛(wèi)生問題。2018年,美國腎臟病數(shù)據(jù)系統(tǒng)(United States Renal Data System,USRDS)顯示,ESRD的發(fā)病率約為373.4/100萬人[1]。截至2030年,亞洲地區(qū)透析患者預計將增至216.2萬人[2]。認知損害(cognitive impairment,CI)是ESRD患者常見的神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥之一[3-5]。本研究團隊前期的單中心、隊列觀察性研究[6]應用蒙特利爾認知評估量表(Montreal Cognitive Assessment,MoCA量表)評估接受維持性血液透析(maintenance hemodialysis,MHD)的ESRD患者是否伴有認知功能損害,結果顯示,ESRD患者中CI的發(fā)病率為51.6%,較非腎臟病患者顯著增加3倍;研究還發(fā)現(xiàn),伴有CI行MHD患者的3年存活率顯著低于認知功能正常的同類患者,這需引起醫(yī)學界的廣泛關注。
ESRD人群中CI的發(fā)生與氧化應激關系密切[3]。研究[7-8]結果表明,硫胺素作為轉酮醇酶的輔助因子,在減少神經(jīng)系統(tǒng)活性氧(reactive oxygen species, ROS)產(chǎn)生,減輕氧化應激反應中發(fā)揮重要作用。葉酸具有直接的抗氧化效應,通過與內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase, eNOS)相互作用,影響NO輔助因子的生物利用度。葉酸是同型半胱氨酸代謝為甲硫氨酸的必需物質,可降低同型半胱氨酸水平[9]。動物研究[10]發(fā)現(xiàn),硫胺素和葉酸缺乏與氧化應激相關標志物(包括丙二醛、蛋白羰基、8-羥基脫氧鳥苷和NO等)水平的升高密切相關,可促使CI的發(fā)生。臨床研究[9-11]結果表明,補充硫胺素或葉酸均可降低血液中包括同型半胱氨酸在內(nèi)的氧化應激標志物水平,為MHD患者帶來心血管獲益[11],尤其是對于行強化治療(如大劑量使用或聯(lián)合使用維生素B類藥物)或血同型半胱氨酸水平下降幅度超過20%的患者。
本項前瞻性、隨機、對照、開放標簽的單中心研究旨在探討兩種維生素B(硫胺素和葉酸)的聯(lián)合治療是否可顯著改善行MHD繼發(fā)CI患者的MoCA量表評分與疾病預后。
1.1 研究對象 收集2000—2016年在上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院行MHD患者的臨床資料。納入標準:年齡18~80歲,性別不限;行MHD時間≥3個月;伴有CI,定義為MoCA量表評分<26分,如患者受教育年限<12年,定義為MoCA量表評分<25分[4-5]。排除標準:患者病史資料丟失或不全;不能配合完成研究者;預計生存期限<1年者;3個月內(nèi)參加過其他臨床試驗者;有嚴重貧血、感染、腫瘤、活動性出血或心、肝、肺疾病者;硫胺素和葉酸過敏者;罹患引起認知障礙的疾病,如部分腦血管疾??;妊娠或哺乳期婦女;研究者判斷不適合入選本研究者。本研究已通過醫(yī)院倫理委員會的審核、批準(批準號為仁濟倫審[2017]028號),所有受試者在入選前均已簽署知情同意書。該研究已在中國臨床試驗注冊中心注冊(注冊號:ChiCTR-IPR-17012210)。
1.2 方法 本研究設計為前瞻性、隨機、對照、開放標簽、單中心研究。應用SAS(9.3版)獨立數(shù)據(jù)管理器生成隨機化序列,存儲于密封、不透明的信封中。若患者同意參加研究,研究人員即打開一個信封以獲得治療分配,根據(jù)隨機號以1∶1隨機分為兩組。共50例符合入排標準的MHD患者被納入本研究(入組時間為2017年);隨機分為治療組和對照組,每組各25例。對照組不予任何干預;治療組給予硫胺素(90 mg/d,即30 mg/次,3次/d口服;山西汾河制藥有限公司,規(guī)格10 mg/片)聯(lián)合葉酸(30 mg/d,10 mg/次,3次/d口服;常州制藥廠有限公司,規(guī)格5 mg/片)強化治療。
1.3 觀察指標
1.3.1 資料收集 ①受試者人口學資料:年齡、性別、身高、受教育程度(受教育年限≥12年或<12年)和CI家族史。②受試者既往史:ESRD病因、高血壓史、糖尿病史、心血管疾病史、腦血管疾病史、肝硬化史、COPD史。日平均尿量和透析齡。③受試者基線期、隨訪48周和96周相關資料:透析時長、透析頻率、透析方式 [血液透析(hemodialysis,HD)或血液透析濾過(hemodiafiltration,HDF),以何種治療為主(如1周2次HD聯(lián)合1次HDF,即以HD為主)];透析用血管通路為內(nèi)瘺或插管;透析期間是否出現(xiàn)低血壓[收縮壓<90 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)或舒張壓<60 mmHg];透析前后體重、血壓和心率。④受試者基線期、隨訪48周和96周實驗室檢查結果:血紅蛋白(Hb)、ALT、AST、白蛋白(Alb)、TC、TG、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、血鈣、血磷、全段甲狀旁腺激素(iPTH)、CRP、β2微球蛋白(β2-MG)、腦鈉肽(BNP),以及硫胺素、葉酸和同型半胱氨酸水平。⑤計算受試者透析充分性[即單室模型尿素清除指數(shù)(spKt/V)],以及基線期、隨訪48周和96周的MoCA量表評分。
1.3.2 療效評價 主要療效評價指標:受試者基線期和隨訪96周時的MoCA量表評分。次要療效評價指標:受試者基線期和隨訪96周時的血硫胺素、葉酸和同型半胱氨酸水平;隨訪96周時的生存情況。安全性指標:研究期間不良事件的發(fā)生率。
1.3.3 CI診斷 應用MoCA量表[5]北京版(2006年8月26日)對受試者行認知功能評估。該評估由經(jīng)專業(yè)培訓的神經(jīng)內(nèi)科研究人員進行,在患者行HD前或開始1 h內(nèi)完成。受試者的隨機分組結果對行評估人員保密。MoCA量表評分<26分(如果受教育年限<12年,MoCA量表評分<25分)則判定發(fā)生CI[4-5]。
2.1 兩組基線期一般資料比較 兩組間患者的基線期人口學資料、各既往史患者比例、HD相關資料和MoCA量表評分的差異均無統(tǒng)計學意義(P值均>0.05)。見表1、2?;€期實驗室檢查結果顯示,除治療組血磷水平顯著高于對照組(P<0.05)外,兩組間其他指標的差異均無統(tǒng)計學意義(P值均>0.05)。見表3。
表1 兩組基線期人口學資料和既往史的比較 (N=25)
表2 兩組基線期HD相關資料的比較 (N=25)
表3 兩組基線期實驗室檢查結果的比較 (N=25)
2.2 兩組隨訪期間HD相關資料和實驗室檢查結果比較 隨訪至48周時,治療組患者為24例,對照組為21例;隨訪至96周時,治療組患者為22例,對照組為16例。隨訪48周和96周時,兩組間患者HD相關資料和實驗室檢查結果的比較差異均無統(tǒng)計學意義(P值均>0.05)。見表4、5。
表4 兩組隨訪期間HD相關資料的比較
表5 兩組隨訪期間實驗室檢查結果的比較
2.3 兩組基線期和隨訪96周時療效指標比較 隨訪96周時,治療組患者的MoCA量表評分和血葉酸水平均顯著高于同組基線期(t=6.86、5.67,P值均<0.001)。組間分析顯示,隨訪96周時治療組患者的MoCA量表評分、血硫胺素和血葉酸水平均顯著高于對照組同時間點(F=44.89、7.29、24.31,P值均<0.01),而血同型半胱氨酸水平顯著低于對照組同時間點(F=6.42,P=0.016)。見表6。
表6 兩組基線期和隨訪期間的療效評價指標比較
2.4 兩組隨訪至96周時生存情況比較 隨訪至96周時,共12例受試者死亡。治療組和對照組的死亡比例分別為3/12和9/12,差異有統(tǒng)計學意義(P=0.047)。Kaplan-Meier生存曲線分析顯示,治療組患者的生存率86.4%(19/22)顯著高于對照組7/16(P=0.048),見圖1。主要死亡原因為心腦血管疾病9例,其中治療組1例,對照組8例;惡性腫瘤2例,皆為治療組;感染1例,為對照組。
圖1 兩組患者Kaplan-Meier生存曲線分析結果
2.5 兩組不良事件發(fā)生情況比較 隨訪期間不良事件總發(fā)生率為66.0%(33/50)。治療組不良事件發(fā)生率為21.2%(7/33),包括惡性腫瘤3例,心腦血管疾病2例,心力衰竭1例和低血壓1例;對照組不良事件發(fā)生率為78.8%(26/33),包括心腦血管疾病12例,心力衰竭3例,感染3例,動靜脈內(nèi)瘺失去功能3例,上消化道出血2例和低血壓1例,其他不良事件2例;對照組不良事件發(fā)生率顯著高于治療組(P<0.001)。其中,治療組心腦血管疾病的發(fā)生率為2/7,顯著低于對照組的46.2%(12/26,P=0.005)。
本研究結果顯示,應用硫胺素聯(lián)合葉酸行強化治療96周后,治療組行MHD的ESRD患者的MoCA量表評分顯著高于對照組,提示該治療方案可顯著改善ESRD相關CI。研究[10,12]結果顯示,小鼠硫胺素和葉酸缺乏會誘導其大腦皮層和海馬區(qū)組織發(fā)生氧化應激,導致認知功能損害。這可能是由于硫胺素作為酮醇酶的輔助因子,可充當氧自由基的清除劑,在減少神經(jīng)系統(tǒng)ROS產(chǎn)生,減輕氧化應激反應中發(fā)揮重要作用[10];或由于葉酸的直接抗氧化效應,其與eNOS相互作用,影響NO輔助因子的生物利用度。同時,葉酸是同型半胱氨酸代謝為甲硫氨酸時的必需物質,可以降低行MHD患者的同型半胱氨酸水平[9],從而緩解氧化應激反應。此外,本研究結果顯示,治療組患者的生存率顯著高于對照組,不良事件發(fā)生率顯著低于對照組,尤其是心腦血管事件的發(fā)生率。本研究為行MHD繼發(fā)CI的ESRD患者的治療提供了初步的數(shù)據(jù)支持。
普通人群中血硫胺素的正常值范圍為70~180 nmol/L[13]。然而,行MHD患者血硫胺素水平往往低于普通人群,本研究也得到了相似的結果。筆者分析認為,硫胺素作為一種水溶性維生素,其被機體吸收的能力受尿毒癥毒素水平的影響;此外,該物質會被HD所清除,特別是對于接受高通量透析的患者。本研究結果顯示,經(jīng)96周的硫胺素補充后,血中硫胺素水平較基線期升高,但差異無統(tǒng)計學意義,這可能與尿毒癥環(huán)境導致的硫胺素轉運蛋白1和2表達水平下降有關[14],亦或是因為機體對硫胺的需求量增加,相關結論需進一步研究加以驗證。在普通人群中,血葉酸的正常值范圍為2.7~17.0 ng/mL[14]。本研究結果顯示,行MHD患者血葉酸水平處于正常值范圍的低值;補充葉酸96周后,血葉酸水平顯著高于基線期,同時高于普通人群的正常范圍,這一結果符合本研究團隊的預期;此外,隨訪96周時,患者血同型半胱氨酸水平較基線期顯著降低,進一步說明,行MHD患者血葉酸水平的升高可能會促進同型半胱氨酸水平的降低[15],從而帶來心血管獲益[16],改善患者預后。
對于行MHD患者而言,同型半胱氨酸不僅是一種尿毒癥毒素,還是氧化應激發(fā)生的生物學標志物。多項觀察性研究[17-19]結果表明,血同型半胱氨酸水平升高與CI的發(fā)生密切相關。此外,既往研究[20]發(fā)現(xiàn),諸多機制均可導致行MHD患者的血同型半胱氨酸水平升高,如B族維生素,特別是硫胺素和葉酸的缺乏。在本研究中,兩組患者的血同型半胱氨酸水平在基線期均顯著高于正常范圍(5~15 μmol/L),提示行MHD繼發(fā)CI的ESRD患者存在氧化應激狀態(tài)[21]。經(jīng)過96周硫胺素聯(lián)合葉酸強化治療后,與基線期相比,血同型半胱氨酸水平有下降趨勢,但差異無統(tǒng)計學意義。這提示,硫胺素聯(lián)合葉酸治療改善MoCA量表評分的機制并非依賴于血同型半胱氨酸水平的降低。本研究團隊已開展一項前瞻性、隨機、雙盲、安慰劑對照的多中心臨床研究,希望借此闡明血同型半胱氨酸在行MHD繼發(fā)CI的ESRD患者中的作用。
值得一提的是, 本研究團隊的前期研究[6]發(fā)現(xiàn),經(jīng)過3年隨訪,行MHD繼發(fā)CI的ESRD患者的生存率較非CI患者顯著降低,提示CI是ESRD患者死亡的危險因素;近期的COGNITIVE-HD研究[22]也證實了這一結論。因此,臨床亟須尋找治療或改善行MHD繼發(fā)CI的有效方法或手段。本研究應用硫胺聯(lián)合葉酸對行MHD繼發(fā)CI的ESRD患者進行治療,隨訪至96周時發(fā)現(xiàn),治療組的死亡率顯著低于對照組,生存曲線分析亦提示其生存率顯著高于對照組;同時,兩組患者死亡的主要原因為心腦血管疾病。因此推測,硫胺素聯(lián)合葉酸的強化治療不僅可提高患者MoCA量表評分,還可降低行MHD患者心腦血管疾病的發(fā)生風險;并且氧化應激可能是行MHD患者發(fā)生認知功能損害和心腦血管疾病的共同機制之一[3]。因此,可通過補充維生素B緩解氧化應激反應,尤其是腦組織的氧化應激,或可改善相關患者的認知功能,進一步預防心腦血管疾病的發(fā)生、發(fā)展。
本研究尚存在一定局限性:①本研究未應用盲法和安慰劑的對照研究設計,這可能導致研究者產(chǎn)生主觀偏倚,影響MoCA量表評分的準確性。②本研究樣本量較小,可能造成假陰性結果。③本研究只應用MoCA量表評分一種標準來判斷患者認知功能的損害程度,主觀性較強,且不能涵蓋所有認知功能的評估。④治療組給予了兩種藥物,尚不能確定是哪一種藥物起到了關鍵作用。未來的研究需要納入更多的評分標準及影像學檢查手段[如阿爾茨海默病評估量表-認知行為(ADAS-Cog)評分[23-24]和MRI功能成像[25]等],以更精準地判斷患者認知功能的改善情況和相關治療的療效。
綜上,補充硫胺和葉酸可改善行MHD繼發(fā)CI的ESRD患者的MoCA量表評分,或為其帶來生存獲益。同時,本研究證實90 mg/d的硫胺素聯(lián)合30 mg/d的葉酸治療在行MHD患者中的應用是安全、有效的。本項目組目前正在開展的一項前瞻性、隨機、雙盲、安慰劑對照的多中心臨床研究(中國臨床試驗注冊中心注冊號為ChiCTR2000029297),以期進一步證實本研究的結論。