基于貝葉斯算法比較EGF和bFGF治療鼓膜穿孔療效的Meta分析

袁喆晨 胡時(shí)雨 黃鈞濤 胡益 呂翠婷 沈毅

鼓膜穿孔（tympanic membrane perforation,TMP）是臨床常見的致聾性疾病[1]。通常情況下，急性TMP大多能夠自愈，但仍有約6%～20%的穿孔不能愈合[2]，遷延不愈成為慢性穿孔[3]，降低了患者的生活質(zhì)量，嚴(yán)重者還會(huì)引起中耳膽脂瘤、迷路炎、面癱、甚至硬膜外膿腫等耳源性顱內(nèi)外并發(fā)癥[4-5]。以顳肌筋膜、軟骨等自體移植物為修復(fù)材料的鼓室成形術(shù)是目前治療TMP的金標(biāo)準(zhǔn)。盡管手術(shù)治療的TMP愈合率較高[6]，但移植物取材需要額外的手術(shù)切口，患者亦需要承擔(dān)全身麻醉以及手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)[7]。因此，探索非手術(shù)療法治療單純TMP成為目前研究的熱點(diǎn)。近年來(lái)，隨著耳科組織工程學(xué)的發(fā)展，各類鼓膜支架材料和細(xì)胞生長(zhǎng)因子開始被嘗試用于TMP治療，并取得了良好的療效[2，8]。其中，表皮生長(zhǎng)因子（epidermal growth factor,EGF）和堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（basic fibroblast growth factor,bFGF）是治療TMP最常用的兩種細(xì)胞生長(zhǎng)因子，可誘導(dǎo)細(xì)胞增殖和遷移，促進(jìn)TMP邊緣的愈合[8-10]，也可以結(jié)合細(xì)胞支架共同發(fā)揮治療作用。目前，已有很多學(xué)者對(duì)EGF和bFGF的治療效果進(jìn)行了研究，并將其成功應(yīng)用于臨床[11-12]，但缺少對(duì)這兩種生長(zhǎng)因子療效的比較。因此，本研究通過(guò)現(xiàn)有的相關(guān)文獻(xiàn)，采用貝葉斯算法系統(tǒng)性地比較EGF和bFGF在鼓膜穿孔愈合中的治療效果，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料和方法

1.1 文獻(xiàn)檢索 根據(jù)PRISMA準(zhǔn)則，對(duì)關(guān)于bFGF和EGF治療TMP的文獻(xiàn)進(jìn)行檢索。檢索的數(shù)據(jù)庫(kù)包括Pubmed、Embase、Cochrane Library、Web of Science、中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)和維普數(shù)據(jù)庫(kù)，檢索日期為數(shù)據(jù)庫(kù)成立起至2021年4月30日。檢索策略采用主題詞與自由詞相結(jié)合，檢索主題（MeSH）、標(biāo)題（Tittle）、摘要（Abstract）、關(guān)鍵詞（Keywords）中含有關(guān)于“bFGF”“EGF”和“鼓膜”（或“鼓膜穿孔”）的中/英文相關(guān)文獻(xiàn)。文獻(xiàn)檢索流程圖見圖1。

圖1 文獻(xiàn)檢索流程圖

1.2 納入和排除標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)PICOS準(zhǔn)則制定納入、排除標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)檢索后的文獻(xiàn)進(jìn)行篩選。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）患者確診為TMP，不伴有膿性耳漏、中耳膽脂瘤、聽骨鏈病變以及其他中耳病變；（2）觀察組患者在對(duì)照組治療方案基礎(chǔ)上加用bFGF或EGF治療鼓膜穿孔；（3）對(duì)照組急性穿孔患者采用觀察法、安慰劑或手術(shù)治療；（4）報(bào)道了關(guān)于穿孔愈合和聽力康復(fù)的相關(guān)治療效果，如穿孔愈合率、穿孔愈合時(shí)間、治療前后的聽力變化等情況；（5）隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）患者處于急性感染期，存在持續(xù)膿性耳漏，或影像學(xué)檢查提示存在中耳膽脂瘤、聽骨鏈病變等中耳病變；（2）觀察組bFGF、EGF不直接作用于鼓膜（如肌肉注射等）；（3）對(duì)照組為非常規(guī)治療方法；（4）僅有定性描述性結(jié)果而缺乏定量數(shù)據(jù)或關(guān)鍵數(shù)據(jù)缺失而無(wú)法納入運(yùn)算；（5）觀察性研究（包括前瞻性非隨機(jī)對(duì)照研究、病例對(duì)照研究和回顧性研究）、會(huì)議摘要、學(xué)位論文、綜述、個(gè)案分析、信件、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及細(xì)胞實(shí)驗(yàn)等。

1.3 文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)估及結(jié)局效應(yīng)指標(biāo) 使用風(fēng)險(xiǎn)偏倚評(píng)分量表對(duì)符合納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)進(jìn)行文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)估。每項(xiàng)指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分為低風(fēng)險(xiǎn)（中灰色）、高風(fēng)險(xiǎn)（深灰色）或不確定風(fēng)險(xiǎn)（淺灰色），見圖2。若文獻(xiàn)納入患者數(shù)量越多、低風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目越多，則表明文獻(xiàn)的質(zhì)量越高。結(jié)局效應(yīng)指標(biāo)包括穿孔愈合和聽力康復(fù)情況，穿孔愈合結(jié)果的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)為TMP愈合率，此外，使用穿孔愈合時(shí)間（d）評(píng)估急性TMP愈合速度；聽力康復(fù)情況以治療前后純音測(cè)聽0.5、1、2、4 000 Hz平均氣-骨導(dǎo)差（air bone gap,ABG）的變化值（dB）來(lái)評(píng)估。

圖2 文獻(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)偏倚評(píng)價(jià)

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用Review Manager 5.3軟件進(jìn)行直接Meta分析比較，結(jié)果異質(zhì)性由I2進(jìn)行檢驗(yàn)，I2≤50%采用固定效應(yīng)模型，I2＞50%采用隨機(jī)效應(yīng)模型。在GeMTC軟件中構(gòu)建貝葉斯算法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)Meta分析，參數(shù)設(shè)定：鏈為4；初始值為2.5；退火為20 000；迭代為50 000；步長(zhǎng)為10，使用網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖表示各研究組間比較關(guān)系，結(jié)合排序圖推測(cè)各組療效的優(yōu)劣。穿孔愈合率的合并效應(yīng)量使用OR表示，穿孔愈合時(shí)間和聽力康復(fù)的合并效應(yīng)量用MD表示。采用節(jié)點(diǎn)分裂模型對(duì)網(wǎng)絡(luò)中各研究組間形成的閉環(huán)進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，若各閉環(huán)的檢驗(yàn)結(jié)果無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，則一致性好，采用一致性模型計(jì)算網(wǎng)絡(luò)Meta分析結(jié)果，反之則用非一致性模型。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 納入文獻(xiàn)與分組 共42篇文獻(xiàn)符合納入標(biāo)準(zhǔn)，其中bFGF相關(guān)文獻(xiàn)20篇，EGF相關(guān)文獻(xiàn)20篇，另有2篇文獻(xiàn)直接比較了bFGF和EGF的療效。根據(jù)治療方式的不同將各治療組分為以下6組，分別為空白對(duì)照（NI）組、修復(fù)材料（S）組、bFGF 組、bFGF+S組、EGF組和EGF+S組。

2.2 直接Meta分析結(jié)果 2篇文獻(xiàn)直接比較了分別單獨(dú)使用bFGF與EGF的療效，并報(bào)道了相應(yīng)的愈合率和治療前后聽力變化情況，對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行直接Meta分析比較。共納入146例患者，其中bFGF組74例，愈合率分別為86.2%和91.1%，總體愈合率為89.2%，治療前后平均ABG提高13.10和11.49 dB；EGF組72例，愈合率分別為89.3%和93.2%，總體愈合率為91.7%，治療前后平均ABG提高12.60和10.89 dB。其中1篇直接比較了bFGF與EGF組的愈合時(shí)間，分別為（13.7±7.6）和（12.5±7.1）d，由文獻(xiàn)可知愈合時(shí)間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.94）。愈合率及聽力變化結(jié)果比較如森林圖（圖3）所示，兩者異質(zhì)性I2均為0%，選擇固定效應(yīng)模型，愈合率合并效應(yīng)量OR=0.75，95%CI：0.25～2.29，P=0.61；ABG 提高量合并效應(yīng)量 MD=0.57，95%CI：-1.36～2.50，P=0.56，兩個(gè)結(jié)果差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖3 堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（bFGF）組與表皮生長(zhǎng)因子（EGF）組愈合率及聽力變化結(jié)果比較的森林圖

2.3 網(wǎng)絡(luò)Meta分析結(jié)果

2.3.1 愈合率 共42篇文獻(xiàn)報(bào)道了bFGF和EGF的愈合率。每個(gè)治療組人數(shù)如下：bFGF+S組：17篇共935例，愈合率為57.7%～100.0%（中位數(shù)97.5%），整體愈合率為94.3%；bFGF組：6篇共231例，愈合率為89.3%～100.0%（中位數(shù) 94.4%），整體愈合率為95.2%；EGF+S組：17篇共728例，愈合率為51.3%～100.0%（中位數(shù)92.0%），整體愈合率為85.9%；EGF組：6篇共220例，愈合率為86.2%～100.0%（中位數(shù)94.1%），整體愈合率為93.6%；S組：13篇共598例，愈合率為31.8%～100.0%（中位數(shù)73.3%），整體愈合率為73.45%；NI組：34篇共1 387例，愈合率為16.0%～100.0%（中位數(shù)73.0%），整體愈合率為72.0%。bFGF+S組、bFGF組、EGF+S組、EGF組愈合率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），即4個(gè)治療組間無(wú)明顯優(yōu)劣性，但均好于S組和NI組。將其排序可知，bFGF的療效可能優(yōu)于EGF。穿孔愈合率結(jié)果見表1，網(wǎng)絡(luò)關(guān)系見圖4。

圖4 穿孔愈合率網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖（NI為空白對(duì)照；S為修復(fù)材料；EGF為表皮生長(zhǎng)因子；bFGF為堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子）

表1 穿孔愈合率網(wǎng)絡(luò)Meta分析結(jié)果

2.3.2 愈合時(shí)間 共23篇文獻(xiàn)報(bào)道了bFGF和EGF的愈合時(shí)間，每個(gè)治療組人數(shù)如下：bFGF+S組：9篇共412例，愈合時(shí)間 8.50～15.70 d（中位數(shù) 9.50 d）；bFGF組：4篇共118例，愈合時(shí)間11.06～13.70 d（中位數(shù)12.25 d）；EGF+S組：8篇共338例，愈合時(shí)間7.20～15.67 d（中位數(shù)11.12 d）；EGF組：5篇共165例，愈合時(shí)間9.10～12.50 d（中位數(shù)11.70 d）；S組：8篇共 285例，愈合時(shí)間9.70～24.80 d（中位數(shù) 15.64 d）；NI組：19 篇共 509 例，愈合時(shí)間13.00～46.25 d（中位數(shù)23.45 d）。bFGF+S組、bFGF組、EGF+S組、EGF組愈合時(shí)間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），即4個(gè)治療組間愈合時(shí)間無(wú)明顯優(yōu)劣性，但bFGF+S組和bFGF組愈合時(shí)間均短于S組和NI組，EGF+S組和EGF組愈合時(shí)間和S組無(wú)差異，將其排序可推測(cè)bFGF縮短愈合時(shí)間的療效較EGF更好。穿孔愈合時(shí)間結(jié)果見表2，網(wǎng)絡(luò)關(guān)系見圖5。

圖5 穿孔愈合時(shí)間網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖（NI為空白對(duì)照；S為修復(fù)材料；EGF為表皮生長(zhǎng)因子；bFGF為堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子）

表2 穿孔愈合時(shí)間網(wǎng)絡(luò)Meta分析結(jié)果

2.3.3 治療前后聽力變化 共5篇文獻(xiàn)報(bào)道了bFGF和EGF的治療前后聽力變化情況，每個(gè)治療組人數(shù)如下：bFGF+S組：2篇共81例，平均ABG變化量分別為13.3和13.1 dB；bFGF組：4篇171例，平均ABG變化量10.89～13.60 dB（中位數(shù)12.65 dB）；EGF組：2篇74例，平均ABG變化量分別為13.10和11.49 dB；S組：1篇49例，平均ABG變化量14.7 dB；NI組：5篇208例，平均ABG變化量9.29～13.80 dB（中位數(shù)12.70 dB）。bFGF+S組、bFGF組、EGF組、S組、NI組治療前后聽力變化比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），即5個(gè)治療組對(duì)治療前后聽力改善情況無(wú)明顯差異。治療前后聽力變化結(jié)果見表3，網(wǎng)絡(luò)關(guān)系見圖6。

圖6 治療前后聽力變化網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖（NI為空白對(duì)照；S為修復(fù)材料；EGF為表皮生長(zhǎng)因子；EGF+S為表皮生長(zhǎng)因子聯(lián)合修復(fù)材料；bFGF為堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子；bFGF+S為堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子聯(lián)合修復(fù)材料）

表3 治療前后聽力變化Meta分析結(jié)果

2.3.4 一致性檢驗(yàn) 節(jié)點(diǎn)分裂模型計(jì)算結(jié)果表明各閉環(huán)直接比較結(jié)果與間接比較結(jié)果P值均＞0.05，表明上述結(jié)果一致性良好，使用一致性模型計(jì)算結(jié)果可信。

3 討論

據(jù)報(bào)道，在目前已知的許多生長(zhǎng)因子中，EGF和bFGF是TMP非手術(shù)治療中最常用的生長(zhǎng)因子，其通過(guò)刺激不同鼓膜細(xì)胞的增殖反應(yīng)從而促進(jìn)鼓膜修復(fù)[13]。鼓膜組織分為3層，從外向內(nèi)依次是鱗狀上皮層、纖維層和黏膜上皮層[14]。其中，EGF主要調(diào)節(jié)上皮層，誘導(dǎo)上皮細(xì)胞和角質(zhì)細(xì)胞的增殖[15]。此外，EGF還能促進(jìn)DNA、RNA、透明質(zhì)酸和纖維連接蛋白的形成[16-17]。而bFGF主要在纖維層發(fā)揮作用，能夠刺激成纖維細(xì)胞的增殖和遷移[15]。也有研究表明，bFGF可以促進(jìn)細(xì)胞間的黏附，刺激細(xì)胞遷移和纖維支架的形成，這是TMP愈合的關(guān)鍵因素[18]。既往研究顯示，EGF和bFGF在TMP的非手術(shù)治療中表現(xiàn)出良好的安全性和有效性，本文就EGF、bFGF兩者之間療效進(jìn)行分析。

鼓膜的愈合率、愈合時(shí)間和治療前后聽力變化是常用的評(píng)價(jià)TMP療效的客觀指標(biāo)[6-7]。本研究將兩篇直接比較EGF和bFGF療效的文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[19-20]，森林圖顯示這兩篇文獻(xiàn)中的愈合率及治療前后聽力變化結(jié)果無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，表明EGF和bFGF療效相當(dāng)，但這可能是由于納入文獻(xiàn)較少，入組樣本量不足所致。因此，本研究建立了貝葉斯算法，以比較EGF和bFGF這兩種生長(zhǎng)因子對(duì)鼓膜修復(fù)療效的差異。

貝葉斯分析結(jié)果顯示，bFGF+S組、bFGF組、EGF+S組、EGF組 4個(gè)治療組在愈合率和愈合時(shí)間上均優(yōu)于S組和NI組，即單獨(dú)使用EGF和bFGF或?qū)⑺鼈兟?lián)合支架材料均能更有效促進(jìn)鼓膜愈合，這與既往文獻(xiàn)的觀點(diǎn)一致[8，20]。但治療前后聽力較對(duì)照組并無(wú)更好改善。影響聽力的因素較多，除鼓膜是否完整外，穿孔的部位、大小、聽骨鏈的完整與否均會(huì)影響聽力[6，21]。本研究中納入的文獻(xiàn)均為急性穿孔，對(duì)于此類穿孔，一般不伴有聽骨鏈損傷等其他病變，鼓膜修復(fù)后聽力大多可恢復(fù)到穿孔前水平。

同時(shí)，應(yīng)用生長(zhǎng)因子的4個(gè)治療組之間在愈合率和愈合時(shí)間上均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，即EGF和bFGF對(duì)于治療TMP修復(fù)的愈合率和愈合時(shí)間無(wú)明顯的優(yōu)劣性。但將其排序后分析可知，bFGF的治療效果優(yōu)于EGF。這可能是由于bFGF對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移和增殖的促進(jìn)作用比EGF更明顯，可以誘導(dǎo)血管新生和細(xì)胞增殖[13]。此外，在動(dòng)物TMP模型實(shí)驗(yàn)中通過(guò)組織學(xué)分析證明bFGF組大鼠相較于對(duì)照組有明顯的成纖維細(xì)胞增殖和血管新生[1]。在TMP治療中應(yīng)用bFGF等生長(zhǎng)因子可以縮短愈合時(shí)間，降低中耳感染的風(fēng)險(xiǎn)，降低相應(yīng)治療、隨訪的費(fèi)用，具有重要臨床意義。

本研究存在一定的局限性。第一，由于相關(guān)的文獻(xiàn)數(shù)量較少，樣本量較小，bFGF的療效優(yōu)于EGF只是間接比較的結(jié)果，缺乏直接的臨床循證醫(yī)學(xué)證據(jù)，只能作為臨床輔助用藥的參考。第二，該研究的療效比較僅限于形態(tài)學(xué)觀察，沒有從組織學(xué)角度評(píng)價(jià)TMP的修復(fù)。此外，納入的樣本均為急性TMP患者，對(duì)于慢性TMP，目前研究較少，仍有待更大樣本量和更科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行驗(yàn)證。

綜上所述，EGF和bFGF在治療TMP中均具有顯著的療效，可以提高急性TMP的愈合率，縮短穿孔的愈合時(shí)間，并且bFGF的療效可能更優(yōu)于EGF，但這一結(jié)論仍有待探討。今后的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或臨床研究需要結(jié)合形態(tài)學(xué)及組織學(xué)綜合評(píng)價(jià)生長(zhǎng)因子在TMP中的療效。這為進(jìn)一步探索生長(zhǎng)因子在TMP修復(fù)中的應(yīng)用提供了新的方向和思考。