血液炎癥標(biāo)志物水平與兒童注意缺陷多動障礙關(guān)系的Meta分析

李雪軍 王淑敏 張奕星 姜之炎 肖 臻

注意缺陷多動障礙(attention deficit hyperactivity disorder, ADHD)是以注意力不集中、多動和沖動為核心表現(xiàn)的神經(jīng)發(fā)育障礙疾病,全球兒童患病率約為5.29%[1]。15%～20%的患兒可表現(xiàn)出持續(xù)到成年期的完整綜合征,常合并不同程度的精神損害,嚴(yán)重影響個人學(xué)習(xí)生活、家庭關(guān)系及社會衛(wèi)生安全[2]。了解ADHD的病因?qū)W因素,有針對性地實施個性化治療,對恢復(fù)兒童身心健康、提高學(xué)習(xí)生活質(zhì)量有積極意義。ADHD發(fā)病機(jī)制尚不明確,涉及遺傳與環(huán)境的共同作用[3]。近年來有研究表明,ADHD是一種與炎癥高度相關(guān)的疾病[4]。隊列研究發(fā)現(xiàn),合并哮喘的ADHD患兒血清存在更高水平的白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6),高IL-6水平介導(dǎo)的促炎環(huán)境加劇ADHD的發(fā)展,也是患兒共患過敏性疾病的關(guān)鍵因素[5]。

前瞻性研究表明,母親妊娠期血清高腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平可能是其后代患ADHD風(fēng)險的標(biāo)志物[6]。中性粒細(xì)胞計數(shù)與淋巴細(xì)胞計數(shù)比值(neutrophil-lymphocyte ratio, NLR)作為精神疾病的炎癥參數(shù),高NLR水平代表慢性炎癥過程,并與物質(zhì)使用障礙、品行障礙等存在相關(guān)性[7]。研究表明,ADHD患兒血液存在著一系列炎癥標(biāo)志物水平的異常,這些炎癥標(biāo)志物可能通過激活神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、改變神經(jīng)遞質(zhì)代謝而參與ADHD的發(fā)生、發(fā)展[8]。然而,目前針對兒童ADHD與血液炎癥標(biāo)志物的關(guān)系尚缺乏客觀的系統(tǒng)評價,對NLR在ADHD中的價值則鮮少有人關(guān)注。本研究通過分析ADHD患兒與正常兒童血液炎癥標(biāo)志物水平的變化,探討血液高炎癥狀態(tài)與兒童ADHD的內(nèi)在聯(lián)系,以期為兒童ADHD的早期干預(yù)和預(yù)防提供循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。本研究已通過PROSPERO注冊申請(注冊號:CRD42022336122)。

資料與方法

2.排除標(biāo)準(zhǔn):①重復(fù)發(fā)表的文獻(xiàn);②缺乏暴露因素和目標(biāo)結(jié)局指標(biāo);③臨床實驗性研究、描述性研究、動物實驗等;④研究對象伴有過敏性或其他精神疾患;⑤綜述、會議摘要、指南、專家述評等;⑥無法獲取全文和研究數(shù)據(jù)的文獻(xiàn)。

3.信息來源:文獻(xiàn)來源數(shù)據(jù)庫包括PubMed、Embase、Web of Science、Cochrane Library、中國知網(wǎng)(CNKI)、萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺、維普中文期刊服務(wù)平臺和中國生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(Chinese Biomedical Literature Database,CBM)。檢索時間為各數(shù)據(jù)庫從建庫時起至2022年5月20日,并手工檢索納入研究的參考文獻(xiàn)。

4. 檢索策略:檢索詞采用主題詞+自由詞的方式,英文檢索詞:Attention Deficit Disorder with Hyperactivity(MesH)、Attention Deficit Disorders with Hyperactivity、ADHD、Attention Deficit Hyperactivity Disorder、Hyperkinetic Syndrome、Syndromes, Hyperkinetic、Attention Deficit-Hyperactivity Disorder、Attention Deficit-Hyperactivity Disorders、Deficit-Hyperactivity Disorder, Attention、Deficit-Hyperactivity Disorders, Attention、Disorder, Attention Deficit-Hyperactivity、Disorders, Attention Deficit-Hyperactivity、ADDH、Attention Deficit Hyperactivity Disorders、Attention Deficit Disorder、Attention Deficit Disorders、Deficit Disorder, Attention、Deficit Disorders, Attention、Disorder, Attention Deficit、Disorders, Attention Deficit、Brain Dysfunction, Minimal、Dysfunction, Minimal Brain、Minimal Brain Dysfunction、Inflammation(MesH)、Inflammations、Innate Inflammatory Response、Inflammatory Response, Innate、Innate Inflammatory Responses;中文檢索詞:注意缺陷多動障礙、注意力缺陷、多動癥、ADHD、輕微腦損傷綜合征、炎癥。并列關(guān)系檢索詞以“OR”連接,限定關(guān)系的檢索詞以“AND”連接。

5.研究選擇:使用NoteExpress導(dǎo)入檢索文獻(xiàn),由兩名研究者根據(jù)納排標(biāo)準(zhǔn)獨立進(jìn)行文獻(xiàn)篩選,出現(xiàn)分歧時與指導(dǎo)員討論后決定。

6.資料提取和資料條目:確定納入文獻(xiàn)后,設(shè)計Excel表并由兩名研究員獨立進(jìn)行資料提取,出現(xiàn)分歧時與指導(dǎo)員討論后決定。資料條目包括:①一般資料:第一作者、年份、國家或地區(qū)、研究類型;②基本資料:研究對象的來源、年齡、樣本量、診斷標(biāo)準(zhǔn)、炎性指標(biāo);③結(jié)局指標(biāo):血液IL-6、IL-1β、TNF-α、NLR水平,炎性指標(biāo)的檢測方法及單位。

7. 文獻(xiàn)質(zhì)量評價:由兩名研究員按照紐卡斯?fàn)?渥太華量表(Newcastle-Ottawa scale, NOS)進(jìn)行文獻(xiàn)質(zhì)量評價,具體條目包括研究人群的選擇(4分),組間可比性(2分),暴露因素的測量(3分)。滿分為9顆星,每顆星為1分,1～4分為低質(zhì)量,5～9分為高質(zhì)量[9]。如評價意見不統(tǒng)一,與指導(dǎo)員討論決定。

結(jié) 果

1. 文獻(xiàn)檢索結(jié)果:共檢索到1208篇文獻(xiàn),審閱參考文獻(xiàn)后補(bǔ)充相應(yīng)研究1篇,最終納入15篇文獻(xiàn)。文獻(xiàn)篩選流程圖詳見圖1。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖

2.文獻(xiàn)基本特征和質(zhì)量評價:納入的15篇文獻(xiàn)[10～24]均為病例對照研究,總樣本量為2199例,其中ADHD組1195例,健康對照組924例。文獻(xiàn)的基本特征詳見表1。納入研究病例的診斷、定義明確,暴露因素確定,都控制了主要的混雜因素;4項研究[15, 17, 21, 23]未提及病例的代表性;2項研究[12,20]提及了ADHD組和健康對照組的無應(yīng)答率。所有的研究NOS評分均在5分以上,詳見表2。

3.血清IL-6水平Meta分析:納入9篇相關(guān)文獻(xiàn)[11, 12, 14, 15, 18, 20, 22～24],異質(zhì)性檢驗結(jié)果為P<0.001,I2=97%。隨機(jī)效應(yīng)模型結(jié)果顯示,ADHD組血清IL-6水平顯著高于健康對照組(SMD=0.98,95%CI:0.10～1.86,P=0.03),詳見圖2。逐一剔除文獻(xiàn)后研究異質(zhì)性無明顯變化。進(jìn)一步對研究進(jìn)行亞組分析,發(fā)現(xiàn)非洲國家ADHD組血清IL-6水平高于健康對照組(P<0.001),詳見圖3;ADHD組和健康對照組總樣本量為60例、100～120例的研究,其ADHD組血清IL-6水平均顯著高于健康對照組(P<0.001),詳見圖4,而且3類研究的異質(zhì)性均有所降低(I2分別為70%、0、92%)。

圖2 ADHD組和健康對照組血清IL-6水平差異的Meta分析森林圖(隨機(jī)效應(yīng)模型)

圖3 ADHD組和健康對照組血清IL-6水平亞組分析森林圖(國家和地區(qū)亞組分析,總樣本量=905例)

圖4 ADHD組和健康對照組血清IL-6水平亞組分析森林圖(病例組和對照組總樣本量亞組分析)

4.血清IL-1β水平Meta分析:共納入6篇[10, 12, 15, 18, 20, 24]研究,異質(zhì)性檢驗結(jié)果為P<0.001,I2=97%,采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析,結(jié)果顯示,ADHD組血清IL-1β水平與健康對照組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(SMD=0.70,95%CI:-0.46～1.86,P=0.24),詳見圖5。剔除張立等[10]文獻(xiàn)后,異質(zhì)性檢驗結(jié)果為P=0.92,I2=0;亞組分析未發(fā)現(xiàn)差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),詳見圖6。

圖5 ADHD組和健康對照組血清IL-1β水平差異的Meta分析森林圖(隨機(jī)效應(yīng)模型)

圖6 ADHD組和健康對照組血清IL-1β水平亞組分析森林圖(國家和地區(qū)亞組分析)

5.血清TNF-α水平Meta分析:納入9篇[10, 12, 14, 15, 17, 18, 20, 23, 24]TNF-α與ADHD的研究,異質(zhì)性檢驗表明P<0.001,I2=97%,隨機(jī)效應(yīng)模型結(jié)果顯示,ADHD組血清TNF-α水平與健康對照組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(SMD=-0.26,95%CI:-1.29～0.77,P=0.62),詳見圖7。采用逐一剔除文獻(xiàn)的方法進(jìn)行敏感度分析,發(fā)現(xiàn)研究的異質(zhì)性及Meta分析結(jié)果無明顯改變。亞組分析發(fā)現(xiàn),中國兒童ADHD組血清TNF-α水平低于健康對照組(SMD=-0.268,95%CI:-4.19～-1.16,P=0.005),非洲和歐洲ADHD組血清TNF-α水平和健康對照組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.33,P=0.08),詳見圖8。

圖7 ADHD組和健康對照組血清TNF-α水平差異的Meta分析森林圖(隨機(jī)效應(yīng)模型)

圖8 ADHD組和健康對照組血清TNF-α水平亞組分析森林圖

6.NLR值Meta分析:共納入4篇[13, 16, 19, 21]NLR研究,異質(zhì)性檢驗結(jié)果顯示,P<0.001,I2=86%,隨機(jī)效應(yīng)模型結(jié)果表明,ADHD組NLR值高于健康對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(SMD=0.63,95%CI:0.25～1.01,P=0.001),詳見圖9。剔除Akinic等[19]研究后,研究的異質(zhì)性檢驗結(jié)果為P=0.49,I2=0。有關(guān)NLR的4項研究均來源于土耳其,根據(jù)試驗組樣本量是否≥100進(jìn)行亞組分析,結(jié)果顯示,ADHD組樣本量<100的研究其ADHD組NLR高于健康對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(SMD=0.71,95%CI:0.47～0.96,P<0.001),詳見圖10。

圖9 ADHD組和健康對照組NLR值差異的Meta分析森林圖(隨機(jī)效應(yīng)模型)

圖10 ADHD組和健康對照組NLR值亞組分析森林圖

7.發(fā)表偏倚:對IL-6、TNF-α的相關(guān)研究進(jìn)行漏斗圖繪制,用Egger′s檢驗分析漏斗圖對稱性,結(jié)果顯示,P>0.05,表明納入的研究不存在發(fā)表偏倚,詳見表3、圖11。

表3 納入研究的發(fā)表偏倚

圖11 發(fā)表偏倚漏斗圖A. IL-6;B. TNF-α

討 論

ADHD影響全球8%～22%的兒童,其癥狀可伴隨患兒一生,使患兒面臨學(xué)業(yè)失敗、意外傷害、犯罪、自殺等風(fēng)險[25, 26]。識別ADHD的危害性,了解其病因?qū)W因素,并及早干預(yù)和預(yù)防,對兒童身心健康和社會發(fā)展有積極意義。炎性反應(yīng)可誘導(dǎo)血-腦脊液屏障破壞、神經(jīng)遞質(zhì)代謝改變、氧化應(yīng)激和神經(jīng)退行性變,是ADHD的主要病理生理基礎(chǔ)[27]。Cortese等[28]觀察到ADHD患兒血清IL-6、TNF-α水平與ADHD的多動、沖動表現(xiàn)具有相關(guān)性。動物實驗發(fā)現(xiàn),SHR大鼠(ADHD動物模型)血清IL-1β、IL-6、TNF-α水平顯著高于WKY大鼠(正常對照)(P<0.05),且炎癥過程會影響大腦形態(tài)和多巴胺水平,進(jìn)而參與ADHD的發(fā)病[29]。

本研究結(jié)果表明,ADHD組患兒血清IL-6水平顯著高于健康對照組,表明血清高IL-6水平可能參與了ADHD的發(fā)生和進(jìn)展。Donfrancesco等[30]研究發(fā)現(xiàn),ADHD兒童具有高水平的抗神經(jīng)抗體,可能與IL-6等炎性介質(zhì)激活了ADHD的免疫過程有關(guān);且臨床研究表明,血清IL-6水平降低有助于改善ADHD患兒Conner多動癥行為評分[31]。本研究發(fā)現(xiàn),ADHD患兒血液IL-6水平較高,高IL-6水平可能是介導(dǎo)ADHD發(fā)生、發(fā)展的危險因素,盡管結(jié)果具有較大的異質(zhì)性,但敏感度分析尚未發(fā)現(xiàn)顯著變化,表明結(jié)果較為穩(wěn)定;亞組分析發(fā)現(xiàn),國家和地區(qū)、樣本量等因素是其研究的異質(zhì)性來源,提示在進(jìn)行研究時,需要考慮地域、樣本量等因素可能對結(jié)果產(chǎn)生的偏倚。

本研究尚未發(fā)現(xiàn)ADHD患兒血清IL-1β、TNF-α水平與健康兒童的顯著差異。動物實驗表明,SHR大鼠血清IL-1β、IL-4、TNF-α和單核細(xì)胞趨化蛋白-1水平顯著高于WKY大鼠,安神定志靈則可抑制絲裂原活化蛋白激酶和核因子-κB信號通路降低上述促炎性細(xì)胞因子的表達(dá)而減輕大鼠的ADHD癥狀[32]。Chen等[33]研究發(fā)現(xiàn),IL-7、TNF-α等15種炎性細(xì)胞因子可能與ADHD、自閉癥譜系障礙和精神分裂癥等精神疾病相關(guān)。故而IL-1β、TNF-α在ADHD發(fā)病中的作用仍需進(jìn)一步探討。

NLR是評估諸多精神疾病和炎癥關(guān)系的重要指標(biāo),它所介導(dǎo)的炎癥失調(diào)可能是物質(zhì)使用障礙、品行障礙、ADHD等精神疾病的關(guān)鍵病理因素[34]。Fahiem等[35]研究發(fā)現(xiàn),NLR是ADHD語言障礙的危險因素,但并未發(fā)現(xiàn)NLR水平與ADHD亞型之間有顯著關(guān)聯(lián)。隨機(jī)效應(yīng)模型和固定效應(yīng)模型合并結(jié)果均顯示,ADHD組NLR高于健康對照組,支持NLR可能是參與ADHD進(jìn)展的重要血液炎癥標(biāo)志物。敏感度分析發(fā)現(xiàn),Akinic等[19]文獻(xiàn)是其研究的異質(zhì)性來源,進(jìn)一步閱讀原文發(fā)現(xiàn)其病例組樣本量為347,亞組分析也表明病例組樣本量<100的研究其ADHD組和健康對照組NLR存在差異,是否樣本量過多可能產(chǎn)生了不易控制的混雜因素?這有待于進(jìn)一步商榷。同時,考慮到中性粒細(xì)胞壽命較短,且不同個體之間的計數(shù)不同,故NLR是否能作為評估ADHD兒童的常規(guī)指標(biāo),還需進(jìn)一步擴(kuò)大區(qū)域研究,并開展相應(yīng)的隨機(jī)對照試驗來提供客觀的參考依據(jù)。

多項研究表明,ADHD與炎癥過程有關(guān)。Meta分析結(jié)果提示,ADHD患兒血液IL-6、NLR水平顯著異常,而高水平IL-6、NLR是參與ADHD炎癥機(jī)制的關(guān)鍵因子,兩者均參與了調(diào)節(jié)神經(jīng)營養(yǎng)因子表達(dá)、學(xué)習(xí)記憶過程,并能損傷兒茶酚胺類神經(jīng)遞質(zhì)(多巴胺、去甲腎上腺素)的傳遞,進(jìn)而參與構(gòu)成ADHD核心發(fā)病機(jī)制--多巴胺缺陷的病理基礎(chǔ)[36]。另有研究表明,血清高IL-6水平與ADHD癥狀嚴(yán)重程度相關(guān),這種炎癥過程增加了患ADHD的風(fēng)險,并延長ADHD患兒癲癇持續(xù)時間[28, 37]。綜上所述,揭示炎癥過程在ADHD發(fā)病機(jī)制的關(guān)鍵作用,對于預(yù)防ADHD發(fā)生、緩解其癥狀、推進(jìn)其治療、降低其共病有重要意義。

本研究也存在一定的局限性:①本研究所納入的研究均為病例對照研究,主要來自中國、土耳其、埃及,地域代表性相對不足;②IL-6、IL-1β、TNF-α、NLR各自的研究相對較少,異質(zhì)性較大,不滿足進(jìn)行發(fā)表偏倚的基本文獻(xiàn)要求(文獻(xiàn)數(shù)≥10);③部分研究病例組和對照組的樣本量存在較大差異,研究的可比性、功效性可能存在一定偏倚;④由于病例對照研究自身的特點,本研究不能得出血液高炎性狀態(tài)與ADHD患病的明確的因果關(guān)系,但明確的是炎癥參與了ADHD的發(fā)生、發(fā)展,究竟是炎癥導(dǎo)致了ADHD的發(fā)生,還是ADHD發(fā)生后引起了高炎性狀態(tài)?尚需開展大樣本量、多中心研究予以進(jìn)一步驗證。

綜上所述,ADHD患兒血清IL-6水平、NLR比健康兒童高,表明血液炎癥標(biāo)志物可能在ADHD的病因機(jī)制中發(fā)揮關(guān)鍵作用,血清IL-1β、TNF-α水平與ADHD的聯(lián)系還需進(jìn)一步探討。由于本研究的設(shè)計類型、地域性、樣本量等因素的局限性,未來仍需合理設(shè)計、合理匹配的研究來進(jìn)一步驗證,并關(guān)注各種炎癥標(biāo)志物與ADHD各種亞型(注意缺陷型、沖動多動型和混合型)的相關(guān)性。