血清クレアチニンの正常な基準値は、必ずしも患者の正常なGFRを反映しているわけではありません。 軽度および中等度の腎障害は、血清クレアチニンだけでは十分に推測できないため、NIDDKは、適切かつ実行可能な場合には、18歳以上の患者に対して、血清クレアチニンを測定した際に、糸球体濾過量（GFR）をルーチンに推定し、その値を報告することを臨床検査室に強く推奨しています。 血清クレアチニンから同位体希釈質量分析法（IDMS）トレーサブルな式を用いて算出される推定GFR（eGFR）は、糖尿病、高血圧、心血管疾患、腎臓病の家族歴などの危険因子を持つ人々のCKDを検出するために、検査室が医療従事者を支援するための簡単で効果的な方法です。 アルブミン尿が発見されたら、eGFRによる腎機能の評価が不可欠である。
IDMS Traceable Equations
クレアチニンアッセイの校正における検査室間のばらつきを減らし、より正確なeGFRの結果を得るために、すべての主要メーカーは、IDMSにトレーサブルな血清クレアチニン測定手順を校正しています。 IDMSで校正されたクレアチニンの結果は、校正されていない結果と比較して5～30%異なる可能性があるため1、IDMSで校正された結果にIDMSではないトレーサブルな式を使用すると、不正確なeGFRが得られます。
クレアチニンの標準化について詳しくはこちらをご覧ください。
式の選択
MDRD（Modification of Diet in Renal Disease）研究の式とCKD-EPI（Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration）の式は、18歳以上の患者のGFRを推定するために最も広く使用されているIDMSトレーサブルな式です。
MDRD研究およびCKD-EPI方程式には、年齢、性別、および人種に関する変数が含まれており、これにより、血清クレアチニン濃度が正常基準範囲内またはわずかに上回っているように見えるにもかかわらず、CKDが存在することをプロバイダーが観察できる可能性があります。 MDRD式やCKD-EPI式は、Cockcroft-Gault2,3などの他の式や24時間採尿で測定したクレアチニンクリアランスと直接比較することで、その優位性が実証されています4
なお、クレアチニンクリアランスは、患者の基礎的なクレアチニン生成量が非常に異常な場合に腎機能を評価するために考慮すべきです。 これは、極端な体格や筋肉量の患者（例：肥満、重度の栄養失調、切断患者、下半身麻痺、その他の筋肉を消耗する病気）や、通常とは異なる食事摂取をしている患者（例：ベジタリアン、クレアチンサプリメント）の場合に当てはまるかもしれません。
The MDRD Equation
以下は、IDMSが追跡可能なMDRD Studyの方程式です（IDMS基準法で校正されたクレアチニン法の場合）
GFR（mL/min/1.73 m2) = 175 × (Scr)-1.154 × (Age)-0.203 × (女性の場合は0.742) × (アフリカ系アメリカ人の場合は1.212)
この式では、結果が1.73 m2に正規化されて報告されるため、体重や身長の変数は必要ありません。
この式は、18歳から70歳までの白人およびアフリカ系アメリカ人の腎機能障害者（eGFR < 60 mL/min/1.73 m2）を対象に広く検証されており、すべての一般的な原因の腎臓病患者に対して良好な性能を示しています2。
*この方程式は70歳以上の患者では検証されていませんが、MDRD由来のeGFRは70歳以上の患者をケアするプロバイダーにとって有用なツールとなるでしょう。
CKD-EPI方程式
CKD-EPI方程式は、GFRと血清クレアチニン、年齢、性別、人種との関係をモデル化するために2勾配の「スプライン」を使用しています。 この式は、クレアチニンがmg/dLの場合は以下の表に示されている（クレアチニンがμmol/Lの場合は付録を参照）。 この式は、1つの式（表の凡例を参照）で表すことも、人種、性別、クレアチニンの条件が異なる一連の式（表の行を参照）で表すこともできる。
表1: CKD EPI Equation for Estimating GFR Expressed for Specified Race, Sex and Serum Creatinine in mg/dL (From Ann Intern Med 2009;150:
| 人種 | 性 | 血清クレアチニン。 Scr（mg/dL） |
式（18歳以上は年齢） |
|---|---|---|---|
| 黒人 | 女性 | ≦0.7 | GFR = 166 × (Scr/0.7)-0.329 × (0.993)Age |
| Black | Female | > 0.7 | GFR = 166 × (Scr/0.7)-1.209 × (0.993)Age |
| Black | Male | ≤ 0.9 | GFR = 163 × (Scr/0.9)-0.411 × (0.993)Age |
| Black | Male | > 0.9 | GFR = 163 × (Scr/0.9）-1.209 × (0.993)年齢 |
| 白またはその他 | 女性 | ≤ 0.7 | GFR = 144 × (Scr/0.7)-0.329 × (0.993)年齢 |
| 白またはその他 | 女性 | > 0.7 | GFR = 144 × (Scr/0.7）-1.209 × (0.993)年齢 |
| 白またはその他 | 男性 | ≤ 0.9 | GFR = 141 × (Scr/0.9)-0.411 × (0.993)年齢 |
| 白またはその他 | 男性 | > 0.9 | GFR = 141 × (Scr/0.9)-1.209 × (0.993）年齢 |
CKD-EPI式を1つの式で表したもの：
GFR = 141 × min (Scr /κ, 1)α × max(Scr /κ, 1)-1.209×0.993年齢×1.018×1.159
ここで、
Scrは血清クレアチニン(mg/dL)、
κは女性0.7、男性0.9、
αは女性-0.329、男性-0.411、
minはScr /κまたは1の最小値、
maxはScr /κまたは1の最大値を示しています。
eGFRの数値> 60 mL/min/1.73 m2を報告する検査室は、CKD-EPI式を使用すべきである。なぜなら、CKD-EPI式はMDRD Study式よりも> 60 mL/min/1.73 m2に対してより正確であるからである。 しかし、クレアチニン測定の不正確さがeGFR値の不確実性に与える影響は、eGFR値が高いほど大きく、報告する最高のeGFR値を決定する際に考慮する必要があります。
MDRD式とCKD-EPI式の性能
下図に示すように、推定GFR（eGFR）が60mL/min/1.73m2未満のサブグループでは、CKD-EPI式とMDRD Study式の精度は同等でした。 しかし、eGFRが60～120mL/min/1.73m2のサブグループでは、CKD-EPI式の方が精度が高かった。 GFRのカテゴリーが90、75、60、45、30、15mL/min/1.73m2未満を検出するための受信者演算子曲線（ROC）は、CKD-EPI式とMDRD Study式の間に差はありませんでした1。 2
図1. 検証データセット（N=3896）のGFRを推定するためのCKD-EPIおよびMDRD方程式の精度。 両パネルとも、測定値と推定値の差（y軸）対推定GFR（x軸）を示している。 推定GFRの最低値と最高値の2.5%を除いた分位点回帰を用いて、平滑化した回帰線を結果の分布の95%CIとともに示している。
Reduce Rounding Errors
NIDDKでは、MDRD StudyまたはCKD-EPI式を用いてeGFRを計算する際に、血清クレアチニンの値をmg/dLで小数点以下2桁まで（例：0.95mg/dL）、またはµmol/Lで小数点以下1桁まで（例：84µmol/L）使用することを推奨しています。
When Not to Use Creatinine-based Estimating Equations
クレアチニンベースの推定式は、すべての集団に適しているわけではありません。
クレアチニンベースの推定式は、次のような人への使用は推奨されません：
- クレアチニン濃度が不安定な人。 これには、妊娠中の女性、重篤な合併症を持つ患者、入院中の患者（特に急性腎不全の患者）が含まれます。 クレアチニンに基づく推定式は、クレアチニン濃度が安定している患者にのみ使用すべきである。
- 筋肉量や食事量が極端に多い人。
このような患者群に方程式を適用すると、GFR推定値に誤差が生じる可能性があります5。
上述のように、クレアチニン値が不安定な患者や、方程式が適さない他の状態の患者のMDRD StudyまたはCKD-EPI由来のeGFRが提示された場合、プロバイダーは臨床状態を判断する必要があります。 MDRDやCKD-EPIのような推定式は、大規模な患者集団から導き出されたもので、ある年齢、人種、性別、血清クレアチニン値を持つ人々のグループに対する平均GFRの最適な推定値を提供するものであることを、医療者は理解していないかもしれません。
Limitations of the CKD-EPI and MDRD Equations
- Limitations using creatinine as a filtration marker: MDRD studyとCKD-EPI equationsは共に血清クレアチニンに基づいています。 CKD-EPI式ではバイアスが若干減少したものの、推定値は依然として不正確であり、測定値と推定GFRの間に大きな差がある人もいます。 他のすべてのクレアチニンベースの推定式と同様に、濾過マーカーとしてのクレアチニンの生理的な限界に悩まされています4。
血清クレアチニンに基づくGFRの推定値は、筋肉量が極端に少ない患者（虚弱な高齢者、重症患者、がん患者など）、通常とは異なる食生活をしている患者、クレアチニンの分泌量や腎外排出量が減少している疾患を持つ患者では、精度が低下します。 血清/血漿/血中クレアチニンのみに基づく推定値が不正確な可能性がある人々に対しては、外因性のGFR測定値またはクレアチニンクリアランス測定値による確認試験を行うべきである。 - 開発または検証コホートに十分に反映されていない集団。
- 低クレアチニン濃度（高eGFR）でのクレアチニン測定の不正確さの影響は注意深く研究されていませんが、高eGFR値でのばらつきに寄与していると思われます。
付録
表2: CKD EPI Equation for Estimating GFR Expressed for Specified Race, Sex and Serum Creatinine in µmol/L (Adapted from Ann Intern Med 2009;150:
| Race | Sex | Serum Creatinine, Scr µmol/L |
計算式（18歳以上は年齢） |
|---|---|---|---|
| 黒人 | 女性 | ≦61.9 | GFR = 166 × (Scr/61.9)-0.329 × (0.993)Age |
| Black | Female | > 61.9 | GFR = 166 × (Scr/61.9)-1.209 × (0.993)年齢 |
| Black | Male | ≤ 79.6 | GFR = 163 × (Scr/79.6)-0.411 × (0.993)Age |
| Black | Male | > 79.6 | GFR = 163 × (Scr/79.6)-1.209 × (0.993)年齢 |
| 白またはその他 | 女性 | ≤ 61.9 | GFR = 144 × (Scr/61.9)-0.329 × (0.993)年齢 |
| 白またはその他 | 女性 | > 61.9 | GFR = 144 × (Scr/61.9）-1.209 × (0.993)年齢 |
| 白またはその他 | 男性 | ≤ 79.6 | GFR = 141 × (Scr/79.6)-0.411 × (0.993)年齢 |
| 白人・その他 | 男性 | > 79.6 | GFR = 141 × (Scr/79.6)-1.209 × (0.993)年齢 |
GFR = 141 × min (Scr /κ, 1)α × max(Scr /κ, 1)-1.209×0.993年齢×1.018×1.159
ここで、
Scrは血清クレアチニン（μmol/L）、
κは女性61.9、男性79.6、
αは女性-0.329、男性-0.411です。また、
minはScr /κまたは1の最小値、
maxはScr /κまたは1の最大値を示しています。