CKD-EPI式とMDRD式の比較：eGFR推算式
MDRD、CKD-EPI 2009、CKD-EPI 2021はいずれも、血清クレアチニン、年齢、性別から糸球体濾過量（GFR）を推算します。同じ血液検査でも異なる数値が出て、その差は腎機能が正常に近いときに最も大きくなります。ここでは、3つの計算式、CKD-EPI式がMDRD式に代わった理由、人種項目の削除で変わったこと、そして1人の患者を3式すべてで計算した例を紹介します。
3つの推算式の概要
MDRD、CKD-EPI 2009、CKD-EPI 2021の各式は、いずれも標準化された血清クレアチニンをmL/min/1.73 m²単位の推算GFRに変換しますが、当てはめた対象集団もクレアチニンの扱い方も異なります。4変数のMDRD Study式は2006年に標準化クレアチニン測定法用に再表現されたもので、クレアチニンに単一の傾きを用い、女性と黒人の項を加えます。LeveyらによるCKD-EPI 2009式は、クレアチニンを女性0.7 mg/dL、男性0.9 mg/dLを節点とする2つの傾きに分けるため、クレアチニンが低い場合と高い場合で挙動が異なります。この式も人種係数を残していました。InkerらによるCKD-EPI 2021式は2つの傾きの形を維持しつつ、人種を用いず年齢と性別だけで再度当てはめられました。3式とも、現在ほとんどの検査室が用いている標準である、同位体希釈質量分析法（IDMS）にトレーサブルなクレアチニン測定が必要です。
MDRD（4変数、IDMS） = 175 × Scr−1.154 × 年齢−0.203 × 0.742（女性の場合）× 1.212（黒人の場合）
CKD-EPI 2009 = 141 × min(Scr/κ, 1)α × max(Scr/κ, 1)−1.209 × 0.993年齢 × 1.018（女性の場合）× 1.159（黒人の場合）；κ = 0.7（女性）、0.9（男性）；α = −0.329（女性）、−0.411（男性）
CKD-EPI 2021 = 142 × min(Scr/κ, 1)α × max(Scr/κ, 1)−1.200 × 0.9938年齢 × 1.012（女性の場合）；κ = 0.7（女性）、0.9（男性）；α = −0.241（女性）、−0.302（男性）。Scr = 血清クレアチニン（mg/dL）（µmol/L ÷ 88.4）。
MDRD式の由来
MDRD式は、すでに慢性腎臓病のある人を対象とした試験、Modification of Diet in Renal Disease Studyから生まれました。Leveyらは1999年にAnnals of Internal Medicineで、イオタラム酸の尿中クリアランスでGFRを測定した試験参加者1,628例からこの式を発表しました。最初の版は血清尿素窒素やアルブミンを含む6変数を用いていましたが、クレアチニン、年齢、性別、人種だけの短い4変数版が、検査室で報告されるものになりました。2006年にLeveyのグループはこれをIDMS校正クレアチニン用に再表現して定数を175に変更し、平均実測GFRが39.8のMDRDコホートで、推算値の90%が実測GFRの30%以内に入ることを示しました。同じ論文は、のちに置き換えにつながる弱点も指摘しています。推算GFRが60以上のときは、どの式でも実測GFRと推算GFRの差が大きく、また研究にはGFRが90を超える患者がほとんどいませんでした。
CKD-EPI 2009がMDRDに代わった理由
CKD-EPI 2009がMDRDに代わったのは、全範囲にわたって、とくにMDRDが系統的に過小評価する高GFR域でより正確だったからです。Leveyらは、腎疾患のない人を含む10件の研究の8,254例からこの式を開発し、ほかの16件の研究の3,896例で検証しました。MDRDと比べてCKD-EPI式はバイアスが小さく（実測GFRとの差の中央値は2.5対5.5 mL/min/1.73 m²）、精度が高く、正確度も高く、推算値の84.1%が実測GFRの30%以内に入りました（MDRDは80.6%）。米国NHANESの集団に適用すると、eGFRの中央値は85.0から94.5に上がり、慢性腎臓病の推定有病率は13.1%から11.5%に下がりました。健康な人が誤って60未満に分類されることが減ったためです。著者らは日常診療でMDRDに置き換えられると結論づけ、KDIGO 2012慢性腎臓病ガイドラインは成人にこの式を推奨しました。
CKD-EPI 2021と2009の比較：人種項目の削除
CKD-EPI 2021とCKD-EPI 2009の主な違いは、黒人とされる人のeGFRを15.9%引き上げていた人種係数を削除したことです。Inkerらは、人種は生物学的ではなく社会的な概念であると主張し、同じ10件の開発研究（黒人参加者31.5%）で式を当てはめ直し、ほかの12件の研究の4,050例で検証しました。この検証集団では、2009年式は黒人参加者の実測GFRを中央値3.7 mL/min/1.73 m²過大評価し、人種項目を単に削除すると7.1過小評価しました。人種を用いない新しいクレアチニン式は、黒人参加者でGFRを3.6過小評価し、黒人以外の参加者で3.9過大評価し、両群とも推算値の85%以上が実測GFRの30%以内に入りました。NKF-ASNタスクフォースは米国の成人に2021年式を推奨しており、シスタチンCを加えた版が最も正確でした。
計算例：1つのクレアチニン値、3つの答え
3つの式はクレアチニンが正常に近いときに最も食い違い、腎機能が低下するにつれて近づきます。黒人とされていない60歳の女性で、クレアチニン0.9 mg/dL（80 µmol/L）の場合を考えます。MDRDは約64 mL/min/1.73 m²、CKD-EPI 2009は約70、CKD-EPI 2021は約73で、すべてG2区分ですが、MDRDはCKDの閾値である60に近い値です。クレアチニン1.0 mg/dLの40歳男性では、MDRDは約83（G2）、CKD-EPI 2009と2021は約94と98（G1）となり、式によって区分が変わります。クレアチニン2.0 mg/dLの70歳男性では、3式はそれぞれ約33、33、35で、すべてG3bです。このパターンは2009年の検証と一致します。MDRDは高GFR域で最も過小評価するため、式を切り替えると60前後以上の多くの人が再分類されますが、進行した腎臓病の人はほとんど再分類されません。
| 患者 | MDRD | CKD-EPI 2009 | CKD-EPI 2021 |
|---|---|---|---|
| 女性、60歳、Scr 0.9 mg/dL | 64（G2） | 70（G2） | 73（G2） |
| 男性、40歳、Scr 1.0 mg/dL | 83（G2） | 94（G1） | 98（G1） |
| 男性、70歳、Scr 2.0 mg/dL | 33（G3b） | 33（G3b） | 35（G3b） |
値はmL/min/1.73 m²で四捨五入しており、黒人とされていない人の場合です。いずれもCKD-EPI 2021 eGFR計算ツールで確認できます。
よくある質問
現在はどのeGFR推算式を使うべきですか？
米国では、NKF-ASNタスクフォースが成人にCKD-EPI 2021を推奨しており、KDIGO 2024は検証済みのクレアチニン式を推奨し、より正確な推算が必要な場合はシスタチンCを加えるとしています。MDRDはもはやどちらも推奨する式ではありません。
MDRDのeGFRがCKD-EPIより低くなるのはなぜですか？
MDRDは平均実測GFRが40近くの慢性腎臓病患者だけに当てはめられ、クレアチニンの傾きが1つだからです。腎機能が正常に近い人ではGFRを過小評価し、このバイアスをCKD-EPI 2009は中央値5.5から2.5 mL/min/1.73 m²に減らしました。
Cockcroft-Gault式も同じ種類の推算式ですか？
いいえ。Cockcroft-Gault式はクレアチニン、年齢、体重、性別からmL/min単位のクレアチニンクリアランスを推算するもので、体表面積で補正されていません。1999年のMDRD解析では、Cockcroft-Gault式による予測クレアチニンクリアランスは実測GFRを16%過大評価しました。
これらの式は急性腎障害でも使えますか？
いいえ。3式ともクレアチニンが安定していることを前提としています。クレアチニンが上昇中または低下中のときは、どの式も真のGFRを反映しません。クレアチニンは、肝疾患のMELDスコアなど、ほかのスコアにも使われます。
AskMedで出典つきでeGFRの結果を説明してもらえますか？
はい。AskMedは、ジャーナルやKDIGOなどのガイドラインをもとに、すべての記述に出典をつけて回答するため、各ステージについてガイドラインが何を述べているかを確認できます。App StoreとGoogle Playで入手でき、ウェブで使うこともできます。腎臓病での低アルブミンはカルシウムにも影響し、これは補正カルシウム計算ツールで扱っています。
出典
- Levey AS, Bosch JP, Lewis JB, et al. A more accurate method to estimate glomerular filtration rate from serum creatinine: a new prediction equation. Ann Intern Med. 1999;130(6):461–470. doi:10.7326/0003-4819-130-6-199903160-00002
- Levey AS, Coresh J, Greene T, et al. Using standardized serum creatinine values in the Modification of Diet in Renal Disease Study equation for estimating glomerular filtration rate. Ann Intern Med. 2006;145(4):247–254. doi:10.7326/0003-4819-145-4-200608150-00004
- Levey AS, Stevens LA, Schmid CH, et al. A new equation to estimate glomerular filtration rate. Ann Intern Med. 2009;150(9):604–612. doi:10.7326/0003-4819-150-9-200905050-00006
- Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO) CKD Work Group. KDIGO 2012 clinical practice guideline for the evaluation and management of chronic kidney disease. Chapter 1: Definition and classification of CKD. Kidney Int Suppl. 2013;3(1):19–62. doi:10.1038/kisup.2012.64
- Inker LA, Eneanya ND, Coresh J, et al. New creatinine- and cystatin C–based equations to estimate GFR without race. N Engl J Med. 2021;385(19):1737–1749. doi:10.1056/NEJMoa2102953
- Delgado C, Baweja M, Crews DC, et al. A unifying approach for GFR estimation: recommendations of the NKF-ASN Task Force on reassessing the inclusion of race in diagnosing kidney disease. Am J Kidney Dis. 2022;79(2):268–288. doi:10.1053/j.ajkd.2021.08.003
- Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO) CKD Work Group. KDIGO 2024 clinical practice guideline for the evaluation and management of chronic kidney disease. Kidney Int. 2024;105(4S):S117–S314. doi:10.1016/j.kint.2023.10.018
