α-防御素對假體周圍關(guān)節(jié)感染的診斷價值：meta分析

彭永剛 任姜棟 張坤 楊文鵬 姜任東 張曉崗

（新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院關(guān)節(jié)外科，烏魯木齊830000）

假體周圍關(guān)節(jié)感染（periprosthetic joint infection,PJI）是關(guān)節(jié)置換術(shù)后的災(zāi)難性并發(fā)癥，會給患者造成嚴(yán)重的生理、心理以及經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān)。關(guān)節(jié)置換術(shù)

后發(fā)生PJI的概率為1%～3%[1,2]，及早正確的診斷PJI，采取合適的治療方法極為重要[3]。目前主要聯(lián)合臨床癥狀、實驗室檢查、微生物培養(yǎng)等方法診斷PJI[4]，但是每種檢查的敏感性和特異性有限，所以臨床上缺乏一種可靠的方法快速診斷PJI。

目前關(guān)節(jié)液中的生物標(biāo)記物被廣泛研究應(yīng)用于PJI的診斷，其中α-防御素最受關(guān)注。α-防御素是一種抗菌肽，可以激活機(jī)體的第一道防御屏障，啟動先

天性免疫反應(yīng)和活動性免疫反應(yīng)[5]。當(dāng)感染存在時，中性粒細(xì)胞分泌α-防御素，患者血漿和各種體液中α-防御素的表達(dá)水平升高，黏附于病原菌并破壞細(xì)胞膜，從而導(dǎo)致病原菌死亡[6,7]。因此，關(guān)節(jié)液中α-防御素可能成為PJI的診斷依據(jù)。有研究報道，關(guān)節(jié)液中α-防御素在診斷PJI時具有較高的敏感性和特異性，但文獻(xiàn)報道的結(jié)果不一[8-13]。本研究對國內(nèi)外發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行收集，進(jìn)行meta分析，評價α-防御素在PJI的診斷價值。

1 材料與方法

1.1 文獻(xiàn)檢索

英文檢索：PUBMED、EMBASE、Cochrane圖書館、Science Direct數(shù)據(jù)庫。檢索詞：（alpha Defensin or α-Defensin）and（periprosthetic joint infection or prosthesis-related infections）。

中文檢索：中國生物醫(yī)藥文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫（CBM）、中國期刊全文數(shù)據(jù)庫（CNKI）和萬方數(shù)據(jù)庫、中文科技期刊全文數(shù)據(jù)庫（VIP）。檢索詞：（α-防御素or防御素）and（假體周圍感染or假體周圍關(guān)節(jié)感染）。

手工檢索：為了彌補(bǔ)計算機(jī)檢索過程中的不足，手工檢索一些骨科相關(guān)的國內(nèi)外雜志和近期綜述的參考文獻(xiàn)。

檢索時限：均為建庫至2017年10月。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)及排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①研究人群為假體周圍關(guān)節(jié)感染的患者（髖、膝）；②診斷參考標(biāo)準(zhǔn)為美國骨骼肌肉感染協(xié)會（MSIS）診斷指南[14]或PJI國際共識制定的標(biāo)準(zhǔn)[15]，應(yīng)用α-防御素進(jìn)行診斷；③臨床數(shù)據(jù)資料完整，可計算敏感性和特異性。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①數(shù)據(jù)資料有誤及數(shù)據(jù)不全；②重復(fù)發(fā)表文獻(xiàn)、低質(zhì)量文獻(xiàn)；③綜述、動物實驗、會議論文。

1.3 文章的篩選與質(zhì)量評價

文獻(xiàn)篩選由兩名評價者背對背進(jìn)行，嚴(yán)格按照納入標(biāo)準(zhǔn)及排除標(biāo)準(zhǔn)。文獻(xiàn)納入由兩名評價者共同決定，如有分歧則第三人裁定解決分歧。用診斷性試驗準(zhǔn)確性質(zhì)量評價工具[16]（quality assessment of di?agnostic accuracy studies,QUADAS-2）評價文獻(xiàn)質(zhì)量，從四個方面進(jìn)行評估：病例選擇、待評價試驗、金標(biāo)準(zhǔn)、病例流程。

1.4 數(shù)據(jù)提取

數(shù)據(jù)提取包括：作者姓名、出版年限、研究人數(shù)、年齡、關(guān)節(jié)類型、閾值、檢測方法、參考標(biāo)準(zhǔn)、敏感性、特異性等。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析和異質(zhì)性評價

使用Meta-Disc軟件（version 1.4）計算合并敏感度、特異度、陽性似然比、陰性似然比、診斷比值比，繪制綜合受試者工作特征（SROC）曲線，并計算曲線下面積（AUC）和Q指數(shù)。診斷性試驗的異質(zhì)性多數(shù)由于閾值效應(yīng)引起，采用Spearman相關(guān)系數(shù)分析閾值效應(yīng)引起的異質(zhì)性。非閾值效應(yīng)引起的異質(zhì)性采用I2檢驗。I2為零時無異質(zhì)性，I2＞50%為異質(zhì)性較大，所有指標(biāo)以P＜0.05時有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)檢索及篩選

通過本研究的檢索策略，檢索相關(guān)文獻(xiàn)共計305篇（數(shù)據(jù)庫檢索281篇，手工檢索24篇），根據(jù)題目及摘要篩選，排除重復(fù)后剩余45篇，閱讀題目和摘要后剩余20篇，通讀全文嚴(yán)格按照納入及排除標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過質(zhì)量評估后剩余6篇文獻(xiàn)納入本研究。6篇文獻(xiàn)研究對象均為髖、膝假體周圍關(guān)節(jié)感染患者，均采用了酶聯(lián)免疫吸附測定試驗（ELISA）對關(guān)節(jié)液中α-防御素進(jìn)行檢測，大于閾值時診斷為PJI，1篇回顧性研究，5篇前瞻性研究，研究人數(shù)共604例（表1）。用QUA?DA-2評估表評估文獻(xiàn)質(zhì)量（圖1）。

表1 納入meta分析的6篇文章的基本情況

2.2 Meta分析

在納入的研究中，α-防御素在診斷PJI的合并敏感性為0.96（95%CI：0.92～0.99），合并特異性為0.97（95%CI：0.95～0.98），見圖2。合并陽性似然比和陰性似然比分別為 23.56（95%CI：14.58～38.08）和 0.05（95%CI：0.02～0.12），見圖3。SROC下面積為0.9908，Q值為0.9603（圖4）。診斷比值比為552.65（95%CI：166.27～1836.93，圖3）。

2.3 異質(zhì)性及偏倚分析

Spearman相關(guān)系數(shù)為-0.429，P值為0.397，SROC曲線無“肩臂狀”分布，表示無閾值效應(yīng)。敏感性和特異性、陽性似然比、陰性似然比和診斷比值比的I2均小于50%（0%～32.7%），異質(zhì)性較小。本研究共納入6篇文獻(xiàn)，未能分析發(fā)表偏倚。為了減少測量方法導(dǎo)致的偏倚，本研究納入的文獻(xiàn)測量方法相同。

3 討論

PJI是關(guān)節(jié)置換術(shù)后一種災(zāi)難性的并發(fā)癥，及時的診斷和治療可挽回不必要的損失，然而在臨床上，因患者缺乏特異的臨床癥狀，且缺乏準(zhǔn)確的診斷方法，PJI的診斷對于骨科醫(yī)師成為一種挑戰(zhàn)，目前關(guān)節(jié)液中的生物標(biāo)記物成為研究熱點(diǎn)，其中a-防御素最受關(guān)注。

圖1 QUADA-2評估表評估文獻(xiàn)質(zhì)量

圖2 α-防御素的合并敏感性和特異性森林圖

圖3 α-防御素的合并陽性似然比、陰性似然比和診斷比值比森林圖

圖4 α-防御素的SROC曲線

α-防御素可表達(dá)在上皮細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞[5,17,18]，由中性粒細(xì)胞分泌的一種抗菌肽，可通過破壞病原菌細(xì)胞膜殺死病原菌，對細(xì)菌、真菌和病毒均有作用，通過多種機(jī)制參與機(jī)體免疫反應(yīng)，如增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬作用、促進(jìn)中性粒細(xì)胞聚集、調(diào)節(jié)補(bǔ)體系統(tǒng)等[19]，當(dāng)關(guān)節(jié)腔感染時，α-防御素進(jìn)入關(guān)節(jié)液具有抗感染作用，目前關(guān)節(jié)液中的α-防御素可通過酶聯(lián)免疫吸附測定試驗（ELISA）進(jìn)行測定，大于閾值時可診斷為感染。

本研究納入6篇高質(zhì)量的文章，綜合分析后結(jié)果顯示，α-防御素在診斷PJI中的合并敏感性為0.96，合并特異性為0.97，合并陽性似然比和陰性似然比分別為23.56和0.05，AUC為0.9908，Q值為0.9603，診斷比值比為552.65，均表明具有較高的臨床診斷價值。

在診斷PJI時，α-防御素較傳統(tǒng)檢查更有優(yōu)點(diǎn)：①α-防御素的敏感性和特異性均高于C反應(yīng)蛋白、紅細(xì)胞沉降率、關(guān)節(jié)液細(xì)菌培養(yǎng)及白細(xì)胞酯酶試驗[8,9,11,20]。Deirmengian等[20]在23例患者中研究發(fā)現(xiàn)，α-防御素診斷PJI的敏感性和特異性分別為100%和100%，白細(xì)胞酯酶試驗的敏感性和特異性分別為68.8%和100%。Deirmengian等[11]在149例患者中研究發(fā)現(xiàn)，α-防御素診斷PJI的敏感性和特異性分別為97.3%和95.5%，關(guān)節(jié)液C反應(yīng)蛋白的敏感性和特異性分別為97.3%和78.6%。②α-防御素不受前期應(yīng)用抗生素和潛在的系統(tǒng)性疾病的影響[11,21]，Shahi等[21]進(jìn)行回顧性分析時發(fā)現(xiàn)，前期應(yīng)用抗生素的PJI患者中，C反應(yīng)蛋白、關(guān)節(jié)液白細(xì)胞、多形單核白細(xì)胞的敏感性和特異性均下降，而α-防御素的敏感性及特異性未受抗生素應(yīng)用的影響。③α-防御素在不同細(xì)菌種類（G+性菌、G-性菌、真菌）、毒力、病變部位（肩、髖、膝關(guān)節(jié)）的PJI，均有較高的敏感性和特異性[22]。④α-防御素聯(lián)合其他檢查診斷價值更大，Deirmengian等[11]報道α-防御素聯(lián)合關(guān)節(jié)液CRP診斷PJI時，聯(lián)合敏感性為97%，特異性為100%。

本研究的不足之處：①經(jīng)過多個數(shù)據(jù)庫的檢索，本研究納入高質(zhì)量文獻(xiàn)6篇，但不能進(jìn)一步分析其潛在的異質(zhì)性。②目前PJI的診斷缺乏金標(biāo)準(zhǔn)，本研究納入文獻(xiàn)的診斷參考標(biāo)準(zhǔn)為MSIS診斷指南或PJI國際共識制定的標(biāo)準(zhǔn)，二者相似并被廣泛接受，研究的部位主要為髖、膝關(guān)節(jié)，另外對于α-防御素的檢測方法相同，大大降低了異質(zhì)性。③目前α-防御素缺乏統(tǒng)一的閾值，需要進(jìn)一步加大樣本量研究及確定合適的閾值范圍。

綜上所述，α-防御素在診斷PJI時有較高的敏感性和特異性，具有較高的診斷價值，可作為PJI診斷時的一種輔助手段。