慢性肾功能不全队列（CRIC）研究测量了慢性肾脏病中的肝细胞素、心血管、肾脏和代谢结局

《Kidney International》：The Chronic Renal Insufficiency Cohort (CRIC) study measured hepcidin, cardiovascular, kidney and metabolic outcomes in chronic kidney disease

　　

# 摘要

## 引言
异常铁稳态在非血液生成性疾病中起着关键作用。铁调素作为铁代谢的主要调节因子，其与临床预后的关系在慢性肾脏病（CKD）大型队列中尚未得到阐明。

## 方法
为确定血浆铁调素水平是否预测CKD患者的心血管（CV）、肾脏和代谢结局，我们研究了参加慢性肾功能不全队列（CRIC）研究的3826名患者。通过Cox比例风险回归模型估算铁调素三分位数的风险比，主要结局为新发心力衰竭（HF）、终末期肾病（肾衰竭）或估算肾小球滤过率（eGFR）下降50%，以及新发糖尿病或糖尿病前期。次要结局包括动脉粥样硬化事件以及全因死亡和心血管死亡率。

## 结果
血浆铁调素水平的中位数和四分位间距为43（22，77）ng/mL。较高的血浆铁调素水平与年龄较大、男性、非西班牙裔黑人、糖尿病、较低的eGFR、较高的白蛋白尿、血浆铁指标升高、C端成纤维细胞生长因子23升高以及炎症标志物（高敏C反应蛋白和白介素-6）升高相关。我们未发现血浆铁调素水平与新发心力衰竭或糖尿病前期/糖尿病风险之间存在关联。然而，与中间三分位数相比，最高铁调素三分位数独立地与肾脏结局（风险比1.19；95%置信区间1.09，1.30）和动脉粥样硬化事件（风险比1.34；95%置信区间1.09，1.64）风险增加相关，而在完全调整的多变量模型中（包括铁指标和炎症），最低铁调素三分位数与全因死亡和心血管死亡率增加相关。

## 结论
低和高血浆铁调素水平均与不良临床结局相关。

---

# 引言

慢性肾脏病（CKD）患者的心血管（CV）风险不成比例地增高，死于心血管原因的可能性远大于进展为终末期肾病（ESKD）1。铁代谢紊乱是CKD透析前患者中高度普遍的状况2，是将CKD中心血管、代谢和肾病进展风险联系起来的关键因素。铁作为燃料氧化以及血红蛋白和DNA合成的必需辅因子，对线粒体稳态不可或缺。越来越多的证据表明，异常铁稳态在非血液生成性疾病中起着关键作用，铁储存增加与糖尿病的发生有强关联3，铁缺乏与心力衰竭（HF）风险有关?。贫血的发生通常由铁代谢紊乱引起，与3期CKD患者向ESKD的快速进展相关?。然而，CKD相关的铁代谢紊乱尚未作为CKD非血液生成性并发症的潜在风险因素进行评估。

铁的全身摄取和释放受铁调素严格调节，这是一种肝源性肽，可抑制十二指肠上皮中膳食铁的摄取以及网状内皮储库中循环铁的释放?。在CKD中，铁调素因炎症信号诱导和肾脏清除减少而升高。因此，铁调素介导功能性铁缺乏（FID）的发生，当血清转铁蛋白饱和度降低而血清铁蛋白正常或升高时可见。鉴于异常铁稳态和铁调素在其他人群中多种临床病理发展中的重要性，以及CKD中血浆铁调素水平的升高，深入了解铁调素与CKD全身并发症的关系不仅对制定全面的铁管理策略至关重要，也有助于探索新型治疗靶点。为弥补这些知识空白，我们使用慢性肾功能不全队列（CRIC）研究数据评估了（1）大型CKD队列中与血浆铁调素水平相关的临床特征，以及（2）透析前CKD患者血浆铁调素水平是否预测心血管、肾脏、代谢及其他重要临床结局。

---

# 方法

## 研究人群和设计
CRIC研究方案已在其他文献中详细描述??。CRIC是一项观察性队列研究，2003年至2008年间在美国七个临床中心最初入组了3939名21-74岁个体。在3939名CRIC研究对象中，3826名参与者有基线血浆样本可用于铁调素检测，并被纳入本研究。CRIC研究的基线入组访视（第0年）作为本附属研究的研究进入时间。

## 研究结局
预定义的主要结局为心力衰竭住院、eGFR下降50%或ESKD，以及新发糖尿病前期或糖尿病。预定义的次要结局为动脉粥样硬化事件[心肌梗死（MI）、外周动脉疾病（PAD）、脑血管意外（CVA）]、心血管死亡和全因死亡。所有心血管事件均由CRIC研究中的两名独立医生裁定?。肾功能使用基于肌酐的CKD流行病学协作组（CKD-EPI）方程每年评估一次1?。ESKD通过与美国肾脏数据系统交叉链接确认11。基线和每次年度访视时测量空腹血糖。在基线时通过空腹血糖水平确认没有糖尿病或糖尿病前期病史的参与者中（N=1961，51%）评估新发糖尿病前期和糖尿病的代谢结局。糖尿病前期和糖尿病的发生率根据美国糖尿病协会指南定义12。死亡通过与社会保障死亡索引链接确认11。参与者随访至死亡，或因退出研究或失访而截止。

## 检测
所有检测均由CRIC中心实验室进行。铁调素使用酶联免疫吸附试验（Bio-Techne）检测。铁调素的定量范围为9.7-37,000 pg/mL，批间和批内变异系数分别为11.3%和4.8%。分析中使用三次基线铁调素测量的平均值。铁指标和其他实验室检测已在先前文献中详细描述131?。

## 统计分析
各种人口统计学、临床和实验室特征以数值变量的均值和标准差（均值±SD）或中位数和四分位间距（IQR）表示，分类变量以频率和百分比表示。使用散点图描绘铁调素与铁指标（TSAT和铁蛋白）及炎症指标（IL-6）之间的关系。在初步分析中，我们使用三次样条曲线评估铁调素与结局之间的关系，以确定非线性拟合还是分类表示最适当。由于铁调素与结局的关系不是线性的（补充图S1），我们按三分位数表征铁调素。中间三分位数（第2三分位数）作为参考，比较第1和第3三分位数的相关风险。风险时间为研究开始至死亡或结局发生的时间。

## 分析
我们使用Cox比例风险回归模型评估铁调素与主要和次要结局的关系。我们使用稳健标准差来考虑患者在CRIC临床中心内的嵌套情况。我们拟合多个模型，以累积方式引入潜在混杂因素，以了解和解释血浆铁调素水平与每个主要结局之间的整体关系。所有结局单独分析。为避免增加II型错误风险，我们没有进行多重检验校正。第一个模型校正人口统计学变量。第二个模型增加eGFR和心血管变量，第三个模型增加血红蛋白和铁指标。第四个模型校正炎症标志物（血清白蛋白、hs-CRP和IL-6），第五个模型校正FGF23、低密度脂蛋白（LDL）、高密度脂蛋白（HDL）以及血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI）或血管紧张素受体阻滞剂（ARB）。为进一步确定心力衰竭和肾脏结局的关联是否受铁状态或血红蛋白水平调节，我们进行了分层多变量回归分析。参与者被分为铁调素三分位数，并按四个不同的铁状态组或血红蛋白三分位数分层。在每个铁状态组或血红蛋白三分位数内，相对于第2三分位数计算第1和第3三分位数的风险比（HR）和95%置信区间（CI）。由于独立变量缺失患者比例低（第一个模型<1%至第四个模型<10%），我们使用完整病例分析以保持分析简单性。

### 铁调素与亚组死亡统计交互分析
我们通过重复上述Cox回归模型，检查血浆铁调素水平与全因死亡风险之间的关系是否因年龄、性别、种族/民族、糖尿病状态、心血管病史、eGFR类别、血浆FGF23水平和铁状态定义的亚组而不同。我们使用森林图展示各亚组的死亡风险比，并在图上显示铁调素水平与每个亚组因素的交互Wald检验p值。

### 竞争风险分析
鉴于CRIC研究中死亡率较高，我们绘制了以全因死亡为竞争风险的主要结局累积发生率曲线，以避免高估主要终点的发生率。

### 附加分析
（1）为考虑缺失数据在调整模型中可能引入的偏差，我们在对所有缺失预测变量进行多重插补后重复主要和次要结局的分析。（2）为更密切地检查铁调素与研究结局的量效关系，我们使用铁调素五分位数重复分析。（3）为考虑促红细胞生成素刺激剂（ESA）和/或铁补充剂的使用（两者均可改变铁调素水平），我们在排除接受这些药物患者后重复分析。

---

# 结果

表1描述了按铁调素三分位数组分的研究队列基线特征。铁调素水平较高的个体年龄较大，更可能是男性和非西班牙裔黑人种族，具有更高的体质指数、糖尿病、高血压病史，以及较低的基线eGFR。较高的血浆铁调素水平也与HbA1c、白蛋白尿、血清磷酸盐、TSAT、铁蛋白、FGF-23、hs-CRP、IL-6水平升高，以及基线使用肾素-血管紧张素-醛固酮系统抑制剂、利尿剂、β受体阻滞剂和statins的比例增加显著相关。图1描绘了铁调素的总体分布及其按eGFR类别和糖尿病状态分布的情况，显示eGFR<30 mL/min/1.73 m2和糖尿病的存在与血浆铁调素水平升高相关。血浆铁调素的中位数（IQR）为43.3（21.7，77.2）ng/mL。血浆铁调素水平与血浆铁水平标志物显著相关，特别是与血清铁蛋白（Pearson相关系数0.53，P<0.001）和血浆IL-6水平（图2）相关。

表1.

按铁调素三分位数组别的基线临床和实验室特征，CRIC队列

铁调素（ng/mL）

特征 | 总体 | 第1三分位数 | 第2三分位数 | 第3三分位数 | p | 范围
0.35 - 27.76 | 27.77 - 63.82 | 63.84 - 648.31
N | 3826 | 1275 | 1275 | 1276

**人口学特征**

年龄（岁，均值（SD）） | 57.7 (11.0) | 56.8 (11.5) | 57.6 (11.0) | 58.6 (10.4) | <0.001

< 44 | 474 (12.4) | 193 (15.1) | 154 (12.1) | 127 (10.0) | 0.015

45 - 54 | 735 (19.2) | 247 (19.4) | 254 (19.9) | 234 (18.3)

55 - 64 | 1510 (39.5) | 486 (38.1) | 499 (39.1) | 525 (41.1)

65 - 74 | 1102 (28.8) | 348 (27.3) | 366 (28.7) | 388 (30.4)

75 + | 5 (0.1) | 1 (0.1) | 2 (0.2) | 2 (0.2)

性别（%）
女性 | 1718 (44.9) | 619 (48.5) | 579 (45.4) | 520 (40.8) | <0.001

种族/族裔（%）
非西班牙裔白人 | 1598 (41.8) | 585 (45.9) | 552 (43.3) | 461 (36.1) | <0.001

非西班牙裔黑人 | 1588 (41.5) | 481 (37.7) | 518 (40.6) | 589 (46.2)

西班牙裔 | 487 (12.7) | 146 (11.5) | 158 (12.4) | 183 (14.3)

其他 | 153 (4.0) | 63 (4.9) | 47 (3.7) | 43 (3.4)

**BMI（Kg/m2，均值（SD））** | 32.1 (7.8) | 31.4 (7.6) | 32.3 (8.1) | 32.5 (7.6) | 0.001

体重过低 | 27 (0.7) | 12 (0.9) | 10 (0.8) | 5 (0.4) | 0.004

正常 | 578 (15.1) | 231 (18.1) | 181 (14.2) | 166 (13.1)

超重 | 1094 (28.7) | 374 (29.3) | 367 (28.9) | 353 (27.8)

肥胖 | 1003 (26.3) | 321 (25.2) | 328 (25.8) | 354 (27.9)

重度肥胖 | 1115 (29.2) | 337 (26.4) | 385 (30.3) | 393 (30.9)

**当前吸烟者（%）** | 0.7
是 | 495 (12.9) | 164 (12.8) | 161 (12.6) | 170 (12.8) | 0.9

**曾有吸烟史（超过100支烟）（%）**
是 | 2098 (54.8) | 687 (53.9) | 705 (55.3) | 706 (55.3)

**SBP（mmHg）** | 128.5 (22.2) | 128.5 (22.2) | 127.5 (21.9) | 130.4 (22.5) | <0.001

**DBP（mmHg）** | 71.6 (12.8) | 72.1 (13.2) | 71.5 (12.7) | 71.1 (12.6) | 0.14

**病史**

糖尿病（%）
是 | 1857 (48.6) | 598 (47.1) | 545 (42.8) | 714 (56.0) | <0.001

心血管疾病（%）
是 | 1264 (33.0) | 436 (34.2) | 385 (30.2) | 443 (34.7) | 0.029

高血压（%）
是 | 3293 (86.1) | 1065 (83.5) | 1087 (85.3) | 1141 (89.4) | <0.001

**实验室检查特征**

eGFR（mL/min/1.73m2） | 44.3 (15.0) | 46.8 (15.6) | 45.6 (14.3) | 40.6 (14.3) | <0.001

≥ 60 | 567 (14.8) | 246 (19.3) | 197 (15.5) | 124 (9.7)

30 - 59 | 2550 (66.6) | 846 (66.4) | 886 (69.5) | 818 (64.1)

< 30 | 709 (18.5) | 183 (14.4) | 192 (15.1) | 334 (26.2) | <0.001

**空腹血糖（mg/dL）** | 114.4 (49.8) | 111.4 (46.8) | 114.8 (51.3) | 117.0 (50.9) | 0.018

正常 | 1930 (52.7) | 690 (56.4) | 638 (52.2) | 602 (49.5) | 0.001

糖尿病前期 | 836 (22.8) | 277 (22.6) | 285 (23.3) | 274 (22.6)

糖尿病 | 894 (24.4) | 256 (20.9) | 299 (24.5) | 339 (27.9)

**血红蛋白（g/dL）** | 12.6 (1.8) | 12.8 (1.7) | 12.8 (1.8) | 12.3 (1.8) | <0.001

**A1C（%）** | 6.7 (1.6) | 6.5 (1.5) | 6.6 (1.6) | 6.8 (1.6) | <0.001

**TSAT（%）*** | 22.0 [17.3, 28.0] | 20.6 [15.9, 26.8] | 22.5 [17.8, 27.9] | 22.9 [18.1, 29.0] | <0.001

**铁蛋白（ng/mL）*** | 157.7 [82.5, 284.9] | 89.8 [45.2, 169.6] | 148.6 [88.0, 243.9] | 264.5 [164.6, 411.5] | <0.001

**尿白蛋白/肌酐比值（mg/g）*** | 52.0 [8.7, 454.5] | 46.5 [7.8, 364.5] | 40.5 [8.0, 382.3] | 88.8 [11.0, 726.2] | <0.001

< 30 | 1580 (42.8) | 564 (44.8) | 560 (45.7) | 456 (37.8) | <0.001

30 - 299 | 977 (26.5) | 344 (27.3) | 317 (25.9) | 316 (26.2)

≥ 300 | 1131 (30.7) | 350 (27.8) | 348 (28.4) | 433 (35.9)

**血清白蛋白（g/dL）** | 3.9 (0.5) | 3.9 (0.4) | 3.9 (0.5) | 3.9 (0.5) | 0.62

**FGF23（RU/mL）*** | 145.6 [96.3, 238.5] | 154.6 [99.2, 266.0] | 135.5 [92.0, 219.6] | 146.2 [98.2, 236.3] | <0.001

**磷（mg/dL）** | 3.7 (0.7) | 3.7 (0.6) | 3.7 (0.7) | 3.8 (0.7) | <0.001

**胆固醇（mg/dL）** | 183.9 (45.5) | 183.8 (44.8) | 184.7 (43.6) | 183.1 (48.1) | 0.651

**HDL（mg/dL）** | 47.5 (15.5) | 49.0 (16.0) | 47.8 (15.2) | 45.7 (15.1) | <0.001

**LDL（mg/dL）** | 102.8 (35.4) | 104.0 (35.4) | 104.0 (34.9) | 100.3 (35.9) | 0.011

**CRP（mg/L）** | 5.6 (9.9) | 4.7 (6.9) | 5.0 (7.5) | 7.0 (13.6) | <0.001

**IL 6（pg/mL）*** | 1.9 [1.2, 3.2] | 1.8 [1.0, 2.9] | 1.8 [1.1, 2.9] | 2.2 [1.4, 3.6] | <0.001

0.0 - 1.1 | 6950 (25.1) | 362 (28.6) | 359 (28.4) | 229 (18.1) | <0.001

1.17 - 1.89 | 945 (24.9) | 327 (25.8) | 310 (24.5) | 308 (24.4)

1.90 - 3.15 | 949 (25.0) | 306 (24.2) | 306 (24.2) | 337 (26.7)

3.16 + | 948 (25.0) | 270 (21.3) | 289 (22.9) | 389 (30.8)

**药物治疗**

**促红细胞生成素类药物**
是（%） | 151 (4.0) | 45 (3.5) | 38 (3.0) | 68 (5.4)

**铁补充剂**
是（%） | 1392 (48.4) | 482 (48.7) | 465 (48.4) | 445 (48.0)

**ACEI/ARB**
是（%） | 2607 (68.6) | 825 (65.0) | 846 (66.8) | 936 (74.1) | <0.001

**利尿剂**
是（%） | 2259 (59.5) | 726 (57.2) | 729 (57.6) | 804 (63.7) | 0.001

**β受体阻滞剂**
是（%） | 1870 (49.2) | 603 (47.5) | 603 (47.6) | 664 (52.6) | 0.015

**他汀类药物**
是（%） | 2088 (55.0) | 670 (52.8) | 682 (53.9) | 736 (58.3) | 0.014

实验室数值除另有说明外均以均值±标准差表示；*以中位数[四分位间距]表示；缺失值比例：BMI 0.2%，空腹血糖 4.3%，糖化血红蛋白A1C 1.4%，TSAT 4.5%，尿白蛋白/肌酐比值 3.6%，FGF23 0.9%，校正后磷 1.4%，HDL < 0.1%，LDL 0.2%，C反应蛋白 < 0.1%，IL-6 0.9%，铁补充剂 24.8%，所有其他药物值 0.7%。

**图1A.** 铁调素的分布。
**图1B.** 按eGFR分类的铁调素分布。
**图1C.** 按糖尿病状态划分的铁调素分布

**图2.** 基线时血浆铁调素按铁蛋白、转铁蛋白饱和度和IL-6的分布。
**图2A.** 铁调素与血清铁蛋白的关联。
**图2B.** 铁调素与转铁蛋白饱和度的关联。
**图2C.** 铁调素与IL-6的关联。

**铁调素与铁指标（表2）。**

**表2. 按铁分组划分的铁调素和铁指标分布**

铁分组^a | NHepcidin（ng/mL） | 铁调素范围 | TSAT（%） | TSAT范围 | 铁蛋白（ng/mL） | 铁蛋白范围

| | 中位数 [Q25, Q75] | [最小值, 最大值] | 中位数 [Q25, Q75] | [最小值, 最大值] | 中位数 [Q25, Q75] | [最小值, 最大值]

参照组 | 990 | 44.4 [25.8, 72.8] | [0.6, 445.6] | 22.0 [19.8, 24.8] | [17.3, 28.0] | 160.6 [120.0, 209.1] | [82.6, 284.9]

低铁组 | 405 | 18.6 [9.7, 35.4] | [0.5, 168.7] | 13.2 [10.6, 15.2] | [1.3, 17.2] | 42.8 [27.5, 62.4] | [4.8, 82.5]

高铁组 | 335 | 79.7 [47.4, 128.4] | [2.6, 427.8] | 33.2 [30.4, 38.1] | [28.0, 87.1] | 449.0 [353.0, 657.6] | [285.4, 3,769.0]

FID^b | 108 | 99.8 [59.9, 155.8] | [4.7, 493.5] | 15.4 [14.0, 16.3] | [8.2, 17.3] | 406.8 [341.8, 554.5] | [285.0, 3,332.0]

其他 | 1,815 | 42.9 [20.9, 75.7] | [0.3, 648.3] | 23.1 [17.9, 29.6] | [4.8, 74.2] | 150.2 [76.3, 288.2] | [9.5, 3,648.0]

缺失^c | 173 | 40.5 [22.8, 73.5] | [0.5, 384.0] | -- | -- | 172.2 [96.8, 319.1] | [11.9, 1,507.0]

^a 铁分组基于血清转铁蛋白饱和度（TSAT）和铁蛋白的联合四分位数确定：参照组为TSAT和铁蛋白的第二和第三四分位数；低铁组为TSAT和铁蛋白的第一四分位数；高铁组为TSAT和铁蛋白的第四四分位数；

^b 功能性铁缺乏（FID），TSAT第一四分位数与铁蛋白第三和第四四分位数。包含铁调素、TSAT和铁蛋白的数值范围。

其他铁组表示无法归入上述四组的TSAT和铁蛋白值。

^c 173名参与者TSAT缺失，因此从表中排除。

为了更好地描述铁调素按铁状态的分布，我们根据血清TSAT和铁蛋白的联合四分位数建立了四个不同的铁分组：（a）参照组，血浆TSAT和铁蛋白水平的第二和第三四分位数；（b）低铁组，TSAT和铁蛋白的最低（第一）四分位数；（c）高铁组，TSAT和铁蛋白的最高（第四）四分位数；（d）功能性铁缺乏（FID），TSAT最低四分位数与铁蛋白第三和第四四分位数。无法归入以上四组之一的参与者被归为其他组，约占队列的50%（表2）。虽然铁分组间铁调素范围有重叠，但各铁分组间铁调素中位数和IQR存在差异。与参照组相比，低铁组的铁调素水平仍然显著较低，而高铁组则显著较高。铁调素在FID组中呈最高趋势。

**铁调素水平与主要和次要结局的关联（未校正分析，表3）。**

**表3. 主要和次要结局的未校正发病率：总体及按糖尿病状态分层**

**主要终点**

| 铁调素 | N | 结局 | 每100人年风险（N × 平均随访年限/100） | 发病率（每100人年风险结局数） |

心力衰竭住院
第1三分位数 | 1275 | 224 | 124.81 | 1.79 (1.57, 2.05)
第2三分位数 | 1275 | 209 | 125.53 | 1.66 (1.45, 1.91)
第3三分位数 | 1276 | 275 | 114.12 | 2.41 (2.13, 2.71)
总体 | 3826 | 708 | 364.46 | 1.94 (1.80, 2.09)

肾脏事件（eGFR下降50%或终末期肾病）
第1三分位数 | 1275 | 443 | 94.51 | 4.69 (4.26, 5.14)
第2三分位数 | 1275 | 476 | 93.49 | 5.09 (4.64, 5.57)
第3三分位数 | 1276 | 628 | 79.35 | 7.91 (7.31, 8.56)
总体 | 3826 | 1547 | 267.35 | 5.79 (5.50, 6.07)

代谢事件（新发糖尿病前期和糖尿病）
第1三分位数 | 729 | 393 | 45.89 | 8.56 (7.74, 9.45)
第2三分位数 | 672 | 386 | 40.93 | 9.43 (8.51, 10.42)
第3三分位数 | 560 | 313 | 31.35 | 9.98 (8.91, 11.15)
总体 | 1961 | 1092 | 118.17 | 9.24 (8.69, 9.79)

**次要终点**

| 铁调素 | N | 结局 | 每100人年风险 | 发病率 |

动脉粥样硬化事件（MI、PAD或CVA）
第1三分位数 | 1275 | 247 | 122.82 | 2.01 (1.77, 2.28)
第2三分位数 | 1275 | 247 | 122.99 | 2.01 (1.77, 2.27)
第3三分位数 | 1276 | 339 | 111.72 | 3.03 (2.72, 3.38)
总体 | 3826 | 833 | 357.53 | 2.33 (2.17, 2.49)

全因死亡率
第1三分位数 | 1275 | 506 | 144.9 | 3.49 (3.19, 3.81)
第2三分位数 | 1275 | 490 | 147.41 | 3.32 (3.04, 3.63)
第3三分位数 | 1276 | 621 | 136.88 | 4.54 (4.19, 4.91)
总体 | 3826 | 1617 | 429.19 | 3.77 (3.58, 3.95)

心血管死亡率
第1三分位数 | 1275 | 142 | 144.9 | 0.98 (0.83, 1.16)
第2三分位数 | 1275 | 114 | 147.41 | 0.77 (0.64, 0.93)
第3三分位数 | 1276 | 170 | 136.88 | 1.24 (1.06, 1.44)
总体 | 3826 | 426 | 429.19 | 0.99 (0.90, 1.09)

MI，心肌梗死；PAD，外周动脉疾病；CVA，脑血管意外

在平均±SD随访时间为11±5年期间，3826名参与者中发生了708例（占19%的参与者）心力衰竭住院和1547例（占40%的参与者）肾脏事件（表3）。在基线时无糖尿病的1961名参与者中，有1092例（56%）发生了新发糖尿病前期（N=901）或糖尿病（N=191）。在191名发生新发糖尿病的参与者中，42例为从正常血糖转为糖尿病，149例基线时为糖尿病前期。对于次要结局，分别有833例（22%）、1617例（42%）和426例（11%）参与者发生了动脉粥样硬化事件、全因死亡和心血管死亡。

**铁调素水平与主要和次要结局的关联（校正分析，表4）。**

**表4. 心力衰竭（HF）、肾脏、代谢和死亡结局与铁调素三分位数的关联**

**结局** | **模型1（人口学因素）** | **模型2（糖尿病/肾脏/心血管因素）** | **模型3（贫血/铁指标）** | **模型4（炎症）** | **模型5（FGF23、HDL、LDL、ACEI/ARB）**

**风险比：铁调素第1三分位数 vs 第2三分位数**

**主要结局**
心力衰竭住院 | 1.17 (1.00, 1.37)+ | 1.12 (0.93, 1.35) | 1.16 (0.97, 1.39) | 1.15 (0.96, 1.38) | 1.13 (0.93, 1.36)+

肾脏事件（eGFR下降50%或终末期肾病） | 0.93 (0.81, 1.06) | 0.90 (0.82, 0.98)* | 0.89 (0.81, 0.99)* | 0.92 (0.83, 1.03) | 0.90 (0.81, 1.01)+

代谢事件（新发糖尿病前期和糖尿病） | 0.94 (0.80, 1.10) | 0.94 (0.79, 1.12) | 0.94 (0.79, 1.12) | 0.95 (0.79, 1.14) | 0.96 (0.80, 1.15)

**次要结局**
动脉粥样硬化事件（MI/PAD/CVA） | 1.08 (0.88, 1.31) | 1.05 (0.85, 1.29) | 1.01 (0.83, 1.23) | 1.03 (0.85, 1.25) | 1.00 (0.82, 1.24)

全因死亡 | 1.15 (1.04, 1.27)** | 1.14 (1.03, 1.25)** | 1.12 (1.02, 1.24)* | 1.13 (1.02, 1.25)* | 1.09 (0.98, 1.21)+

心血管死亡 | 1.40 (1.13, 1.72)** | 1.31 (1.04, 1.66)* | 1.32 (1.08, 1.60)** | 1.35 (1.09, 1.67)** | 1.31 (1.07, 1.61)**

**风险比：铁调素第3三分位数 vs 第2三分位数**

**主要结局**
心力衰竭住院 | 1.31 (1.03, 1.65)* | 1.14 (0.91, 1.42) | 1.07 (0.87, 1.32) | 1.09 (0.89, 1.33) | 1.10 (0.89, 1.36)

肾脏事件（eGFR下降50%或终末期肾病） | 1.48 (1.28, 1.71)*** | 1.21 (1.12, 1.32)*** | 1.13 (1.04, 1.24)** | 1.18 (1.07, 1.29)*** | 1.19 (1.09, 1.30)***

代谢事件（新发糖尿病前期和糖尿病） | 1.03 (0.87, 1.23) | 1.05 (0.87, 1.27) | 0.98 (0.81, 1.20) | 1.00 (0.82, 1.22) | 1.00 (0.83, 1.21)

**次要结局**
动脉粥样硬化事件（MI/PAD/CVA） | 1.42 (1.17, 1.72)*** | 1.31 (1.07, 1.59)** | 1.31 (1.06, 1.63)* | 1.36 (1.10, 1.67)** | 1.34 (1.09, 1.64)**

全因死亡 | 1.29 (1.21, 1.39)*** | 1.15 (1.05, 1.25)** | 1.09 (0.98, 1.21)+ | 1.10 (1.00, 1.22)* | 1.10 (0.99, 1.22)+

心血管死亡 | 1.47 (1.21, 1.78)*** | 1.23 (0.99, 1.53)+ | 1.21 (0.98, 1.50)+ | 1.26 (1.01, 1.56)* | 1.23 (0.98, 1.53)+

对于所有模型，以铁调素第2三分位数作为参照。

P值：* < 0.05; ** < 0.01; *** < 0.001, + 0.050

校正因素：
模型1校正了年龄、种族、性别和体重指数
模型2在模型1基础上校正了糖尿病、eGFR、基线心血管疾病状态、血压、尿白蛋白/肌酐比值。
模型3在模型2基础上校正了血红蛋白、转铁蛋白饱和度和铁蛋白
模型4在模型3基础上校正了炎症标志物（血清白蛋白、hs-CRP和IL-6）
模型5在模型4基础上校正了FGF23、HDL、LDL、ACEI/ARB。

缺失值：
模型1有9行数据缺失。
模型2有155行数据缺失。
模型3有320行数据缺失。
模型4有380行数据缺失。
模型5有408行数据缺失。

事件数（因模型而异，总体列出）：
心力衰竭住院：708
肾脏事件：1,547
代谢事件：1,092
动脉粥样硬化事件：833
全因死亡：1,617
心血管死亡：426

由于我们最初使用三次样条的分析表明铁调素与结局的关系是非线性的（补充图S1），因此以铁调素第2三分位数作为与第1和第3三分位数进行比较的参照。铁调素第1三分位数与较低的肾脏结局风险相关，但在校正炎症因素后此关联不再显著。铁调素第3三分位数组的心力衰竭住院风险增加，但在模型校正超过人口学因素后该关联不再显著，提示高铁调素与心力衰竭风险之间的关联依赖于潜在的临床危险因素。铁调素第3三分位数在所有五个模型中与肾脏结局均显著相关。在模型5中加入FGF23、LDL、HDL和ACEI/ARB使用并未实质性改变大多数铁调素三分位数与研究结局之间的关联。然而，铁调素第1三分位数与全因死亡之间的关联有所减弱，而低铁调素与心血管死亡以及高铁调素与肾脏和动脉粥样硬化结局的关联仍然保留。铁调素第1或第3三分位数均与代谢结局无关联。

次要结局的重要发现包括：（1）在铁调素第1三分位数中，所有统计模型下全因死亡和心血管死亡风险均增加，除模型5的P值为0.05外；（2）在所有统计模型中，铁调素第3三分位数动脉粥样硬化事件风险增加；（3）在校正人口学和炎症因素的分析中，铁调素第3三分位数全因死亡和心血管死亡风险增加。在校正贫血和铁指标后，铁调素第3三分位数与全因死亡的关联不再显著，提示这些血液学因素在高铁调素水平中具有重要作用。

**铁调素与死亡率关联在不同亚组中的差异（图3）。**

**图3.** CRIC研究中比较铁调素第1三分位数与第2三分位数以及第3三分位数与第2三分位数的总死亡率风险比。

进行了分层分析以检验亚组特异性铁调素风险比。对于每个亚组（例如年龄<57岁，年龄≥57岁），我们拟合了总死亡率的Cox比例风险模型，校正了年龄、种族、性别、BMI、eGFR、基线心血管疾病状态、收缩压和舒张压、尿白蛋白/肌酐比值和糖尿病。分层变量从相应模型中排除（例如年龄从按年龄分层的模型预测变量组中排除）。年龄和FGF23按中位数值分层。列出了铁调素第1和第3三分位数与第2三分位数比较的分层风险比。为确定亚组与铁调素的交互作用是否显著，我们将各层数据合并并添加了铁调素三分位数与各亚组之间的交互项。使用Wald检验确定这些交互作用是否显著。显著P值（< .05）表示某变量（例如年龄分类）在总死亡率上与铁调素三分位数存在显著的整体交互作用（跨越铁调素三分位数和年龄分类的所有组合），同时校正了其他预测变量。因此，每个变量呈现一个P值。

鉴于铁调素受铁状态的强烈调控^6，且我们的分析表明各种临床因素可能影响血浆铁调素水平，我们探讨了铁调素三分位数对各种临床亚组中全因死亡风险的影响（图3）。在分层分析中，年龄和铁指标与铁调素对全因死亡风险均存在显著交互作用。铁调素三分位数与全因死亡的关联因年龄和铁状态分类而异：在57岁以下参与者中，铁调素第3三分位数观察到较高的死亡风险比；在57岁及以上的参与者中，铁调素第1三分位数观察到较高的死亡风险比。

在较小的 FID（功能性铁缺乏）亚组中，与第三组相比，铁调素第一组和第三组的死亡风险比均升高。然而，FID 参与者中铁调素第一组人数较少，这可能导致估计不精确。分层分析还表明，死亡风险与铁调素的关联仅限于非西班牙裔种族。在患有糖尿病、eGFR <30 ml/min per 1.73 m2 或基线 FGF23 水平较高的参与者中，铁调素与死亡的关联更为明显。对动脉粥样硬化和心血管死亡结局重复了这些分析，相互作用的结果无统计学意义（数据未显示）。

分层分析。我们评估了铁状态或血红蛋白是否调节铁调素与心力衰竭住院和肾脏结局之间的关联（补充表 S1 和 S2）。没有发现与铁状态（心力衰竭，p=0.09；肾脏，p=0.77）或血红蛋白三分位（心力衰竭，p=0.58；肾脏，p=0.97）相互作用的证据。因此，铁状态和血红蛋白似乎都没有调节这些关联。

竞争风险分析（补充图 S2）。铁调素第三组参与者的心力衰竭住院和肾脏结局的累积发生率通常最高，其中肾脏结局的分化尤为明显。相比之下，代谢结局的累积发生率在铁调素第三组中最低，在第一组中最高。

额外分析。（1）由于校正模型中多达 10% 的参与者存在缺失数据，我们在对所有缺失预测变量进行多重插补后重复了分析（补充表 S3）。结果保持一致，无显著变化。（2）为了更密切地检查铁调素与研究结局之间的剂量 - 反应关系，我们使用铁调素五分位重复了分析（补充表 S4）。分析未显示显著不同的结果。（3）我们还排除了接受 ESA（促红细胞生成素）和/或铁补充治疗的患者重复了分析，因为这些药物可以改变铁调素水平（补充表 S5）。虽然铁调素第三组与肾脏结局风险的关联持续存在，但铁调素第一组和第三组与死亡的关联不再显著。这种减弱可能反映了排除了患有更严重 CKD（慢性肾脏病）或炎症的参与者，由于分析样本变小导致精确度降低，或两者兼有。

讨论。我们的研究是表征血浆铁调素并评估其与 CKD 非造血结局之间关联的最大规模的观察性纵向研究。最令人惊讶的发现是，低血浆铁调素水平与心血管死亡相关，而铁调素水平升高独立预测了肾脏和动脉粥样硬化结局。导致高血浆铁调素水平的炎症增加可能在部分上解释了肾脏和动脉粥样硬化事件风险的升高，而低铁调素水平背后的缺铁可能促成了心血管死亡。

尽管缺铁已被反复证明是 CKD 患者心力衰竭和死亡的独立预测因子，15, 16, 17, 18 但我们并未观察到低铁调素与心力衰竭风险增加之间的关联，尽管铁调素第一组与心血管死亡强烈相关。这一发现与动脉粥样硬化风险在社区（ARIC）研究形成对比，在该研究中，较低的铁调素水平与新发心力衰竭风险较高相关。19 然而，低铁调素水平与心力衰竭风险增加之间的联系并不一致。在涉及无现存心力衰竭或 CKD 的较年轻参与者的肾脏和血管终末期疾病预防（PREVEND）试验中，高铁调素水平放大了女性新发心力衰竭的风险。20 我们的研究关注的是一个 CKD 队列，该队列中 CV（心血管）疾病和糖尿病的患病率增加，基线铁调素水平较高，因此，研究中患者特征方面的这些差异可能在部分上解释了相反的结果。

由于铁状态可能随时间发生显著变化，且长期随访中铁调素的单次测量可能导致错误分类，我们在将随访期截断至 2 年后重新分析了主要结局（补充表 S6）。在此分析中，在所有统计模型中，铁调素第一组与心力衰竭住院显著相关（模型 4 的 HR 1.65，95% CI 1.12, 2.44），且铁调素第一组的各原因和心血管死亡风险保持一致。因此，我们研究中的基线测量到随访结束的长达 11 年的时期可能掩盖了铁调素与心力衰竭住院之间的关联。

基线患有糖尿病、eGFR <30 mL/min per 1.73 m2、FGF23 水平升高和 FID 的参与者，无论基线铁调素低还是高，其全因死亡风险均显著较高。鉴于铁调素受缺铁抑制且受炎症上调，铁调素第一组和第三组死亡风险的增加很可能部分反映了分别归因于缺铁和 FID 或铁过载的风险。除了降低组织氧化能力和破坏线粒体稳态外，21 绝对缺铁和功能性缺铁在 CKD 动物模型中均会增加 FGF23 水平。22 越来越多的证据表明，FGF23 在骨骼和矿物质代谢之外具有功能作用，在左心室肥厚、23 心脏心律失常增加、24 免疫反应受损以及 25 促进 CKD 炎症方面具有直接的致病作用。26 FGF23 已被反复证明是 CKD 死亡的独立预测因子。14, 18, 27 我们此前曾报道过 CRIC（慢性肾功能不全队列）中铁缺乏与死亡的关联，并假设 FGF23 可能是 CKD 中铁缺乏、心力衰竭和死亡之间潜在因果路径上的中介。18 在我们的研究中，反映中位 TSAT（转铁蛋白饱和度）和铁蛋白最低组的铁调素第一组，与血浆 FGF23 水平最高相关，其次是铁调素第三组，该组包括同时患有 FID 和铁过载的参与者。因此，铁调素第一组和第三组与死亡的关联，部分归因于分别由缺铁和炎症诱导的 FGF23，这是合理的。与这一观点一致，在我们研究中，基线血浆 FGF23 水平升高与铁调素第一组和第三组中较高的死亡风险显著相关。

然而，将 FGF23 添加到完全校正模型中，并未实质性改变铁调素与研究结局之间的关联（模型 5，表 4）。此外，我们发现 FGF23 水平与铁调素三分位在关乎全因死亡方面没有统计学显著的相互作用（图 3）。然而，FGF23 和铁调素之间提出的机制关系并不意味着在乘法风险比尺度上存在统计学相互作用。缺乏显著相互作用也可能反映了效能有限，或未能被分类分析捕获的非线性或阈值依赖的效应修饰。重要的是，协变量校正或相互作用分析都无法确定 FGF23 是否介导了铁调素与死亡之间的关联。鉴于基线同时测量以及铁调素、FGF23、铁状态、炎症和 CKD 严重程度之间潜在的双向关系，这些潜在路径应被视为产生假设的。需要纵向和机制研究来阐明 FGF23 的作用。

铁调素第三组与肾脏结局独立相关。先前的研究报告了铁状态增加与 CKD 患者终末期肾脏病（ESKD）风险之间的关联，18, 28, 29 为铁失调可能的致病作用提供了进一步支持。在全身性铁过载中，转铁蛋白的总血浆铁结合能力被压倒，非转铁蛋白结合或催化铁的浓度上升，通过不受调节的途径渗入各种组织造成氧化损伤。30 一项最近的 CKD 患者队列研究表明，与铁调素密切相关的血浆催化铁水平独立预测了主要不良肾脏事件。29 我们发现各铁调素三分位组的 TSAT 水平保持在相对较低的水平以饱和转铁蛋白，这似乎与催化铁在 CKD 进展中的潜在作用相矛盾，但解释受到 TSAT 不反映组织铁水平这一事实的限制。鉴于铁调素第三组与显著升高的铁蛋白水平相关，在我们研究中，高铁调素值可能更多是由炎症驱动，而不是全身性铁过载。

我们的研究还发现铁调素第三组与动脉粥样硬化独立相关。由于临床前和临床研究数据存在冲突，铁在动脉粥样硬化中的作用存在争议。小鼠模型中的巨噬细胞铁负荷未能促进动脉粥样硬化，这反驳了铁假说，即全身铁调素增加促进动脉粥样硬化中的巨噬细胞铁保留。31 此外，尽管存在明显的全身性铁过载，遗传性血色素沉着病患者并未表现出较高的动脉粥样硬化风险。32 然而，最近的数据表明，铁调素介导的巨噬细胞内细胞内铁捕获导致促炎特性33, 34, 35 并损害胆固醇处理。36 小鼠颈动脉中铁调素的过表达导致铁捕获增加、活性氧、促炎细胞因子产生以及斑块内巨噬细胞中氧化低密度脂蛋白的积累。37 相比之下，铁调素的抑制通过减少巨噬细胞铁含量和增加细胞胆固醇流出，从而减少泡沫细胞形成，从而保护免受动脉粥样硬化。38, 39

铁在动脉粥样硬化中的作用可能与局部巨噬细胞铁积累有关，而不是全身性铁负荷。全身性铁指标（如 TSAT 和铁蛋白）不能反映铁调素介导的巨噬细胞铁保留的局部效应这一事实，可能解释了一些争议。此外，铁调素可能发挥与铁无关的作用，从而可能促进动脉粥样硬化。铁调素与动脉僵硬的发展密切相关，而与 HDL3-胆固醇呈负相关，HDL3-胆固醇是一种具有显著胆固醇流出能力的 HDL 亚类。40 因此，铁调素增加可能会降低胆固醇流出，进而增加动脉粥样硬化的风险。

尽管铁调素第三组与动脉粥样硬化事件和终末期肾脏病风险增加独立相关，但它与心血管死亡并不独立相关。这些看似矛盾的结果可能部分源于铁调素受铁以外多种因素调节这一事实。我们的分层分析提示，基线患有 FID 的参与者中铁调素与死亡的关联最强。每个铁调素三分位组的铁指标都有相当大的重叠，且近一半队列的 TSAT 和铁蛋白水平无法归类为 4 组之一。"其他"铁状态类别的临床意义仍不清楚。

我们的研究存在重要局限性。铁调素和铁指标的单次测量可能导致错误分类，并可能负面地影响数据解释。未来纳入铁调素和铁指标重复测量的研究可能更好地捕捉时间变化及其对临床结局的影响。我们的分析呈现了针对可能影响结局或主要暴露物的显著临床因素进行校正的模型，但我们不能排除未测量或未知变量可能进一步混淆我们的分析。鉴于这是一项观察性研究，我们也无法直接解决铁调素在临床结局中作用的因果关系。我们研究中使用的 ELISA（酶联免疫吸附测定）检测对铁调素 -25 不具有特异性，并包含了其他非活性异构体的测量，这可能导致生物活性铁调素 -25 浓度的高估。

总之，我们的研究提供了一个大型 CKD 队列中铁调素的详细表征，并强调了将铁调素作为生物标志物的复杂性。药理学抑制铁调素是否能带来超出治疗贫血和改善铁状态的益处，以降低动脉粥样硬化事件并预防死亡，目前尚不清楚。需要进一步研究来解决针对铁调素及其调控途径的疗法在改善 CKD 肾脏和心血管结局方面的可能作用。

利益披露
作者声明无利益冲突。

数据共享声明
慢性肾功能不全队列研究（CRIC）的数据，包括血浆铁调素的检测结果，是从位于宾夕法尼亚大学的 CRIC 研究科学与数据协调中心获得的。国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所（NIDDK）中央存储库主要存放 CRIC 研究的数据。

Monique E. Cho|Rupal C. Mehta|Tom Greene|Jared L. Hansen|Carol Sweeney|Alfred K. Cheung|Myles Wolf|Hernan Rincon-Choles|Jesse Hsu|Dominic Raj|Sylvia E. Rosas|James Lash|Chi-yuan Hsu|Mirela Dobre|Mark L. Unruh|Panduranga Rao|Nora Fino