膿毒癥相關(guān)性腦病與血清S100β、NSE 水平關(guān)聯(lián)性的Meta 分析

張 杏，劉傳明，樊菲菲

（空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院急診科，陜西 西安 710032）

膿毒癥（sepsis）是指因感染引起宿主反應(yīng)失調(diào)繼而導(dǎo)致的危及生命的器官功能障礙，是急危重癥醫(yī)學(xué)面臨的重要臨床問題[1]。近年來，膿毒癥發(fā)病率不斷升高，每年以2%～8%的速度增長，病死率高達(dá)35%～65%[2]。膿毒癥相關(guān)性腦?。╯epsis associated encephalopathy，SAE）是指大腦由膿毒癥所導(dǎo)致的一種急性彌漫性腦功能障礙，臨床表現(xiàn)可為從輕度譫妄至重度昏迷等不同程度的腦功能紊亂，是膿毒癥常見的并發(fā)癥之一[3]。有研究表明，在重癥監(jiān)護病房中，SAE 患者約占膿毒癥患者總?cè)藬?shù)的70%[4]，而且SAE 幸存者常遺留有不同程度的認(rèn)知功能損傷[5]，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量，給家庭及社會帶來了沉重的醫(yī)療負(fù)擔(dān)。如能盡早識別診斷SAE，可以為早期臨床干預(yù)和治療提供指導(dǎo)，進而改善患者遠(yuǎn)期預(yù)后、提高患者生存率。SAE 發(fā)病機制和病理生理特點復(fù)雜，已有研究報道其和多種血清因子水平升高密切相關(guān)[6，7]。中樞神經(jīng)特異蛋白（S100β）和神經(jīng)元特異性烯醇化酶（NSE）是診斷腦損傷的特征性生物標(biāo)志物[4]。多項研究表明[8-11]，血清S100β 和NSE 水平在SAE 患者中明顯升高，與SAE 發(fā)病相關(guān)。然而，另有研究顯示[7]，血清S100β 和NSE 水平與SAE 無顯著相關(guān)性。鑒于目前血清S100β、NSE 水平與SAE 之間是否存在關(guān)聯(lián)仍存在爭議，有必要對現(xiàn)有研究進行系統(tǒng)回顧，評價血清S100β、NSE 水平與SAE 之間的相關(guān)性，以期為SAE 的臨床診斷和治療提供新思路。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)檢索 計算機檢索美國國立醫(yī)學(xué)圖書館PubMed、荷蘭醫(yī)學(xué)文摘EMbase 數(shù)據(jù)庫、中國知網(wǎng)（CNKI）、萬方全文數(shù)據(jù)庫、維普期刊數(shù)據(jù)庫（VIP），收集國內(nèi)外已公開發(fā)表的關(guān)于膿毒癥相關(guān)性腦病患者血清S100β、NSE 水平的研究。文獻(xiàn)發(fā)表時間為數(shù)據(jù)庫建立到2021 年12 月。中文檢索詞為“膿毒癥相關(guān)性腦病”“膿毒癥腦病”“中樞神經(jīng)特異蛋白”“神經(jīng)元特異性烯醇化酶”“腦損傷標(biāo)志物”；英文檢索詞為“Sepsis associated encephalopathy”“Septic Encephalopathy”“SAE”“SE”“neuron specific enolase”“NSE”“S100β protein”“S100beta”。

1.2 文獻(xiàn)納入和排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：①研究類型包括前瞻性研究和回顧性研究在內(nèi)的臨床試驗；②研究對象中病例組來源于診斷明確的SAE 患者，以未合并腦病的膿毒癥患者為對照組；③研究內(nèi)容為血清S100β、NSE 水平與SAE 之間的相關(guān)性；④文獻(xiàn)中血清S100β、NSE 水平以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差為計量形式，數(shù)據(jù)可以從文獻(xiàn)中直接提取或者可根據(jù)原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換計算獲得。排除標(biāo)準(zhǔn)：①動物實驗、會議摘要、病例報道、Meta 分析及綜述類文獻(xiàn)；②重復(fù)發(fā)表或不能獲取全文的文獻(xiàn)；③研究對象為患兒或不能明確診斷SAE；④文獻(xiàn)質(zhì)量太低，無法提供有效數(shù)據(jù)的文獻(xiàn)。

1.3 文獻(xiàn)篩選和資料提取 首先由2 名研究者根據(jù)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)獨立進行文獻(xiàn)檢索，初步篩選文獻(xiàn)，并進一步將納入文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)提取出來，然后交叉核對，如過程中遇到分歧，則由第3 位研究者評價后共同商討決定。提取內(nèi)容主要包括第一作者、發(fā)表時間、研究地區(qū)、診斷標(biāo)準(zhǔn)、研究對象年齡、性別比、樣本量[病例組（SAE 患者）和對照組]、樣本來源及檢測方法、S100β、NSE 水平（）、校正因素和文獻(xiàn)質(zhì)量評分。S100β 水平均轉(zhuǎn)換成以μg/L 為單位，若原始單位為μg/ml，則將原始數(shù)據(jù)乘以1000 進行轉(zhuǎn)換，NSE 水平均轉(zhuǎn)換成以ng/ml為單位。

1.4 文獻(xiàn)質(zhì)量評價 所納入研究均為觀察性研究，由2 名研究者根據(jù)紐卡斯?fàn)?渥太華評分量表（Newcastle-ottawa scale，NOS）對納入文獻(xiàn)進行質(zhì)量評價。評價內(nèi)容包括3 個方面：①研究人群選擇，0～4 分；②組間可比性，0～2 分；③暴露因素測量，0～3 分。經(jīng)逐項評分后單篇所得總分越高文獻(xiàn)質(zhì)量越高，7～9分為高質(zhì)量文獻(xiàn)，5～6 分為中等質(zhì)量文獻(xiàn)，0～4 分為低質(zhì)量文獻(xiàn)。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用RevMan 5.3、Stata 12.0 軟件進行統(tǒng)計分析，計量資料采用標(biāo)準(zhǔn)化平均差（SMD）表示，區(qū)間估計使用95%置信區(qū)間（95%CI）作為效應(yīng)量指標(biāo)。通過χ2檢驗（檢驗水準(zhǔn)設(shè)置為α=0.1）和I2統(tǒng)計量分析評估各研究間的異質(zhì)性。若P＜0.1 且I2＞50%，認(rèn)為各研究間異質(zhì)性較大，選用隨機效應(yīng)模型；若P≥0.1 且I2≤50%，認(rèn)為各研究間異質(zhì)性較小，選用固定效應(yīng)模型。如果異質(zhì)性差異顯著，則進一步行敏感性分析和亞組分析，尋找異質(zhì)性來源。按照研究類型（前瞻性研究，回顧性研究）、診斷標(biāo)準(zhǔn)[膿毒癥3.0 定義和診斷標(biāo)準(zhǔn)（A），2001 年美國胸科醫(yī)師協(xié)會/危重病醫(yī)學(xué)會聯(lián)席會議制定的全身炎性反應(yīng)綜合征和感染性休克診斷標(biāo)準(zhǔn)（B），中國膿毒癥/膿毒性休克急診治療指南（2014/2018）（C），其他（D）]、樣本檢測方法[酶聯(lián)免疫吸附試驗（ELISA），化學(xué)發(fā)光免疫分析（CLIA），免疫印跡試驗（Westernblotting），未報道（NR）]、樣本量大?。颖玖浚?00 例，樣本量≥100例）4 個因素進行亞組分析。Meta 分析的檢驗水準(zhǔn)為α=0.05。對納入研究的發(fā)表偏倚則通過Egger 檢驗來判斷，P＞0.05 表明無明顯發(fā)表偏倚。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)檢索結(jié)果通過數(shù)據(jù)庫初步檢索得到相關(guān)文獻(xiàn)109 篇，經(jīng)逐層篩選后，最終有11 篇文獻(xiàn)納入Meta 分析[7-10，12-18]，其中10 篇研究[7-10，12-17]與血清S100β 有關(guān)，9 篇研究[7，8，10，12-14，16-18]與血清NSE 相關(guān)，篩選流程及結(jié)果見圖1。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖

2.2 納入文獻(xiàn)基本特征 本研究所納入的11 篇文獻(xiàn)均發(fā)表于2013 年及以后，且研究地區(qū)均在中國，其中有2 篇文獻(xiàn)為回顧性研究，其余為前瞻性研究。共納入研究對象1054 例，其中病例組464 例，對照組590 例。所有的研究對象均來自我國。所納入的研究中，僅有1 項研究[18]樣本來源于血清和腦脊液，其余均為血清。所有研究的質(zhì)量評分均≥7 分。各研究基本特征見表1。

表1（續(xù)）

2.3 Meta 分析結(jié)果

2.3.1 血清S100β、NSE 水平與SAE 的關(guān)系 有10篇文獻(xiàn)[6，8-10，12-17]報道了血清S100β 水平與SAE 之間的相關(guān)性，異質(zhì)性檢驗結(jié)果顯示，各研究間有明顯的異質(zhì)性（I2=95%，P＜0.10），因此采用隨機效應(yīng)模型進行Meta 分析。結(jié)果顯示，SAE 患者血清S100β 水平高于對照組 [SMD=3.31，95%CI（2.46，4.16），Z=7.61，P＜0.00001]，見圖2。有9 篇文獻(xiàn)[6，8，10，12-14，16-18]報道了血清NSE 水平與SAE 之間的相關(guān)性，異質(zhì)性檢驗結(jié)果顯示，各研究間有明顯的異質(zhì)性（I2=95%，P＜0.10），因此采用隨機效應(yīng)模型進行Meta 分析。結(jié)果顯示，SAE 患者血清NSE 水平高于對照組[SMD=2.92，95%CI（2.13，3.70），Z=7.27，P＜0.000 01]，見圖2。

圖2 SAE 患者血清S100β、NSE 水平與對照組比較的Meta 分析結(jié)果

2.3.2 亞組分析 由于納入的各項研究間存在異質(zhì)性，進一步行亞組分析探索異質(zhì)性的潛在來源。所有亞組分組后所得P值均小于或等于0.05，說明各研究之差異，有統(tǒng)計學(xué)意義。亞組分析結(jié)果顯示：在研究類型亞組中，各研究間異質(zhì)性無明顯變化；在檢測方法亞組ELISA 組、樣本量大小亞組中樣本量≥100 例組中，其異質(zhì)性較前有所下降，但仍未消除；而在診斷標(biāo)準(zhǔn)亞組中，膿毒癥3.0 定義和診斷標(biāo)準(zhǔn)組各研究間異質(zhì)性較前下降或無統(tǒng)計學(xué)異質(zhì)性，中國膿毒癥/膿毒性休克急診治療指南（2014/2018）組其異質(zhì)性明顯下降，見表2、表3。

表2 血清S100β 水平與SAE 關(guān)系的亞組分析

表3 血清NSE 水平與SAE 關(guān)系的亞組分析

表3（續(xù)）

2.4 敏感性分析 采用總合并效應(yīng)量的比較進行敏感性分析，逐一剔除任何一項研究后，效應(yīng)估計值均沒有落在總效應(yīng)量的95%CI以外，對總效應(yīng)量影響

2.5 發(fā)表偏倚分析 根據(jù)Egger 檢驗對納入文獻(xiàn)進行發(fā)表性偏倚檢測，結(jié)果提示P值均小于0.05，表明納入的研究可能存在潛在的發(fā)表偏倚。

3 討論

SAE 是一種彌漫性腦功能損傷，是膿毒癥患者常見的并發(fā)癥[3]，其可發(fā)生在膿毒癥進程中的各個階段，病情復(fù)雜且隱匿，在臨床中容易被忽視。因此，探索可預(yù)測SAE 發(fā)生的指標(biāo)具有重要意義。本研究結(jié)果顯示SAE 患者中血清S100β、NSE 水平明顯升高，這與目前的多項研究結(jié)果一致[8-11]。S100β 和NSE 被認(rèn)為是SAE 發(fā)生的重要生物標(biāo)志物，其水平的升高與SAE 發(fā)病之間具有相關(guān)性，能夠反映SAE發(fā)生與否[8，9]。S100β 是一種酸性鈣結(jié)合蛋白，主要存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)星形膠質(zhì)細(xì)胞中，高水平的不大，表明本次Meta 分析結(jié)果相對穩(wěn)定、可靠，見圖3、圖4。S100β 不僅可以參與神經(jīng)細(xì)胞的炎性損傷過程，還可導(dǎo)致腦組織細(xì)胞氧代謝障礙，從而增加SAE 的發(fā)生風(fēng)險[19，20]。NSE 是一種酸性蛋白酶，其水平的升高可損傷腦組織，進而加重病情，促使SAE 的發(fā)生[8]。血清S100β、NSE 水平升高可能是因為SAE 患者處于高度應(yīng)激狀態(tài)，機體釋放出大量細(xì)胞毒性介質(zhì)，這些介質(zhì)可以作用于大腦，繼而腦組織對其產(chǎn)生反應(yīng)，一方面使中樞神經(jīng)細(xì)胞受損釋放出大量S100β、NSE；另一方面使血腦屏障通透性增高，從而導(dǎo)致血清水平相應(yīng)升高。這些損傷和炎癥過程中所產(chǎn)生的血清標(biāo)志物可能一定程度上幫助識別診斷SAE。鑒于此，本研究旨在建立血清S100β、NSE 水平與膿毒癥結(jié)局為腦病的參考數(shù)據(jù)，使血清S100β、NSE 水平成為SAE 的預(yù)測指標(biāo)。

圖3 血清S100β 水平與SAE 相關(guān)性研究的敏感性分析

圖4 血清NSE 水平與SAE 相關(guān)性研究的敏感性分析

本研究還對納入文獻(xiàn)的異質(zhì)性進行了分析，對異質(zhì)性潛在來源進行了初步探討。各研究間異質(zhì)性較大，通過亞組分析結(jié)果提示SAE 診斷標(biāo)準(zhǔn)可能為異質(zhì)性的潛在來源。目前SAE 的診斷標(biāo)準(zhǔn)尚未明確，為排除性診斷，導(dǎo)致臨床研究中SAE 患者的納入標(biāo)準(zhǔn)不一致，在一定程度上對統(tǒng)計結(jié)果可能存在影響，從而對異質(zhì)性產(chǎn)生影響。此外，樣本量大小和檢測方法亞組中大樣本量組、ELISA 組各研究間異質(zhì)性有所下降，但仍未消除。目前對于血清S100β、NSE 水平與SAE 相關(guān)性的研究較少，樣本量不足，統(tǒng)計學(xué)效能受到影響，尚需進一步開展更多大樣本量的可靠研究。采用ELISA 法檢測血清S100β、NSE水平的不同研究間統(tǒng)計學(xué)異質(zhì)性較前下降，因該方法具有高特異性和靈敏度，可以更好地檢測血清S100β、NSE 水平。

本文為了進行高質(zhì)量的系統(tǒng)評價，制定了嚴(yán)格的文獻(xiàn)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)，全面收集相關(guān)文獻(xiàn)，嚴(yán)格控制偏倚的產(chǎn)生。但仍然存在一些潛在的局限性。首先，由于納入的相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量較少，樣本量有限，對造成異質(zhì)性高的協(xié)變量不能進行回歸分析，結(jié)論的可靠性需要更大樣本量的研究進行驗證。其次，目前關(guān)于SAE 患者血清S100β、NSE 水平的相關(guān)研究少，部分原始研究樣本量較小，而且受語言限制，只納入了中英文，也沒有對相關(guān)灰色文獻(xiàn)進行檢索，因此有可能存在發(fā)表偏倚。最后，納入研究的受試人群均來源于中國，一定程度上影響了該項研究結(jié)論的外推性，所以需要開展更多源于不同國家的大樣本研究。

綜上所述,血清S100β、NSE 水平升高可能會增加SAE 的發(fā)生風(fēng)險，動態(tài)監(jiān)測其變化有助于早期發(fā)現(xiàn)和診斷SAE，為早期臨床干預(yù)和治療提供指導(dǎo)。本次系統(tǒng)評價受納入文獻(xiàn)數(shù)量限制，上述結(jié)論尚需進一步的高質(zhì)量大樣本試驗來驗證。