脑脊液肿瘤坏死因子α检测对细菌性脑膜炎与病毒性脑膜炎鉴别诊断价值的Meta分析

邓敏峰，龙 曼，柯以铨

细菌性脑膜炎是中枢神经系统感染的常见类型，具有较高的病死率和后遗症发生率，早期快速诊断、及时治疗是影响患者预后的重要因素[1]。目前，对细菌性脑膜炎的诊断主要依靠患者临床特点、脑脊液常规及血生化检测，随着抗生素的广泛应用，细菌性脑膜炎患者脑脊液呈典型改变者逐渐减少，而脑脊液的不典型改变使得细菌性脑膜炎的诊断相当困难，与病毒性脑膜炎很难鉴别[2]。肿瘤坏死因子α(TNF-α)是介导感染、创伤等炎症反应的重要细胞因子，脑脊液TNF-α水平在细菌性脑膜炎患者中显著升高，而在病毒性脑膜炎患者中则无明显升高，此可作为鉴别诊断的指标[3-23]。但目前有关脑脊液TNF-α检测鉴别诊断细菌性脑膜炎与病毒性脑膜炎的研究存在着样本量小、敏感度及特异度差异较大的问题，本研究采用Meta分析的方法综合评价脑脊液TNF-α检测对细菌性脑膜炎与病毒性脑膜炎的鉴别诊断价值。

1 资料与方法

1.1 检索策略 计算机检索PubMed、EMBase、Cochrane Library外文数据库、中国生物医学文献数据库、中国期刊全文数据库、维普网、万方数据库，检索时间为建库至2012年9月。英文检索词：“meningitis”，“tumor necrosis factor-α”；中文检索词：“脑脊液”，“感染”，“肿瘤坏死因子α或TNF-α”。为避免漏查文献，在计算机检索的同时结合手工检索对检索到文献的参考文献进行二次检索。

1.2 文献纳入与排除标准 纳入标准：(1)研究对象为细菌性脑膜炎与病毒性脑膜炎患者；(2)可直接或间接获得脑脊液TNF-α用于鉴别诊断的真阳性、假阳性、真阴性及假阴性值；(3)可直接或间接获得脑脊液TNF-α的阳性阈值。排除标准：(1)研究对象仅包含细菌性脑膜炎或病毒性脑膜炎患者；(2)无法获取TNF-α用于鉴别诊断的相关数据。

1.3 资料提取及文献质量评价 提取资料包括：作者、国家、患者人群、样本量、脑脊液TNF-α检测方法及其阳性阈值、真阳性、假阳性、真阴性及假阴性值。根据诊断类文献系统质量评价条目(QUADAS)对纳入的文献进行质量评价，评价结果分为“是”、“否”、“不清楚”[24]。QUADAS共包括14个条目：条目1：病例谱是否包含了各种病例及易混淆的疾病病例？条目2：研究对象的纳入标准是否明确？条目3：金标准是否能准确区分有病无病状态？条目4：金标准和待评价试验检测的间隔时间是否足够短，以避免出现疾病病情的变化？条目5：是否所有的样本或随机选择的样本均接受了金标准试验？条目6：是否所有病例无论待评价试验的结果如何均接受了相同的金标准试验？条目7：金标准试验是否独立于待评价试验，即待评价试验不包含在金标准中？条目8：待评价试验的操作是否描述得足够清楚且可重复？条目9：金标准试验的操作是否描述得足够清楚且可重复？条目10：待评价试验的结果判读是否是在不知晓金标准试验结果的情况下进行的？条目11：金标准试验的结果判读是否是在不知晓待评价试验结果的情况下进行的？条目12：当解释试验结果时，可获得的临床资料是否与实际应用中可获得的临床资料一致？条目13：是否报告了难以解释的中间试验结果？条目l4：对退出研究的病例是否进行了解释？评价过程由2名研究员独立进行，遇有分歧时通过讨论解决，若获得7个以上“是”则认为文献质量较好，反之则质量较差。

1.4 统计学方法 应用Meta-Disc 1.4软件进行Meta分析，绘制综合受试者工作特征(SROC)曲线以估计试验的总诊断精度。通过计算敏感度对数与(1-特异度)对数的Spearman相关系数、χ2检验、I2检验进行异质性分析，以I2>50%表示研究间存在统计学异质性，采用随机效应模型，反之则采用固定效应模型[25]。将纳入文献逐一排除并进行敏感性分析，根据研究变量(国家、研究人群、TNF-α检测方法)进行亚组分析，各亚组间曲线下面积(AUC)的比较采用Z检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 纳入文献的基本特征及质量评价 根据纳入及排除标准，最终纳入21篇文献[3-23]，研究对象包括558例细菌性脑膜炎及651例病毒性脑膜炎患者，文献筛选流程见图1。纳入的21篇文献中英文文献10篇，中文文献11篇；研究对象仅为儿童的文献14篇，研究对象包含成人的文献7篇；TNF-α检测方法采用酶联免疫吸附试验(ELISA)的文献13篇，采用放射免疫法的文献6篇，采用免疫发光法及化学发光法的文献各1篇；TNF-α阳性阈值最小为6.7 pg/ml，最大为35 ng/ml，中位数为100 pg/ml(见表1)；20篇文献质量评价结果较好，1篇文献质量评价结果较差(见表2)。

2.2 异质性检验及敏感性分析 阈值效应引起的异质性检验：计算敏感度对数与(1-特异度)对数的Spearman相关系数=0.049，P=0.834，SROC示散点不呈肩臂状分布(见图2)，提示不存在由阈值效应引起的异质性。非阈值效应引起的异质性检验：合并敏感度的χ2=54.67，I2=63.4%；合并特异度的χ2=48.87，I2=59.1%，提示存在非阈值效应引起的异质性。敏感性分析结果显示，逐一排除单个文献后绘制的SROC曲线AUC与排除前相比无明显差异，纳入的21篇文献稳定性好，结果可信。

2.3 Meta分析结果 纳入文献存在非阈值效应引起的异质性，采用随机效应模型，Meta分析结果显示，脑脊液TNF-α检测鉴别诊断细菌性脑膜炎与病毒性脑膜炎的合并敏感度为0.80，95%CI为(0.76，0.83)；合并特异度为0.92，95%CI为(0.89，0.94)；合并阳性似然比为7.55，95%CI为(5.26，10.83)；合并阴性似然比为0.26，95%CI为(0.21，0.32)；合并诊断比值比为38.52，95%CI为(23.08，64.29)，见图3。SROC的AUC为0.9174(SE=0.0182)，Q*为0.8504(SE=0.0207)，见图2。

图1 文献筛选流程图

表1 纳入文献的基本特征

注：ELISA=酶联免疫吸附试验，TNF-α=肿瘤坏死因子α

表2 纳入文献的QUADAS质量评价

注：A为合并灵敏度，B为合并特异度，C为合并阳性似然比，D为合并阴性似然比，E为合并诊断比值比；散点表示每个纳入文献的效应量，散点大小反映了该文献的相对权重，每条横线为95%可信区间；菱形及垂直虚线表示多个文献合并的效应量及可信区间

注：散点表示每个纳入文献的效应量，散点大小反映了该文献的相对权重；中间曲线是多个文献的合并曲线，内外两条曲线是95%CI

2.4 亚组分析 按照纳入研究的国家(中国与外国)、研究人群(儿童与儿童和成人)、TNF-α检测方法(ELISA与非ELISA)进行亚组分析，在外国进行的9个研究和人群为儿童和成人的7个研究均无统计学异质性(I2≤50%)，而其他亚组均存在统计学异质性(I2>50%)；各亚组脑脊液TNF-α检测鉴别诊断细菌性脑膜炎与病毒性脑膜炎AUC比较，差异均无统计学意义(P>0.05，见表3)。

表3 脑脊液TNF-α检测鉴别诊断细菌性脑膜炎与病毒性脑膜炎的亚组分析结果

3 讨论

细菌性脑膜炎与病毒性脑膜炎的鉴别诊断一直是临床上的难题，随着经验性抗生素的应用、神经外科手术中各种植入物的置入，细菌性脑膜炎患者的临床表现及脑脊液改变越来越不典型。细菌性脑膜炎同时表现为发热、意识改变及颈项强直者仅有44%[26]，而脑脊液细胞计数增多的患者中细菌性脑膜炎所占比例仅为4%[27]。单凭临床表现、脑脊液细胞计数对于细菌性脑膜炎诊断的准确性较低[28]。近年来，大量研究揭示了脑脊液TNF-α检测在诊断颅内感染方面的作用，但相关研究存在着样本量小、敏感度及特异度差异较大的问题。因此，本研究采取Meta分析方法综合定量评价脑脊液TNF-α检测对细菌性脑膜炎与病毒性脑膜炎的鉴别诊断价值，为临床提供循证医学证据。

异质性检验是Meta分析前必要的工作，本研究制定了严格的文献纳入和排除标准，以尽量减少异质性来源。对阈值效应引起的异质性检验结果显示，各研究间是同质的；对非阈值效应引起的异质性检验结果显示，各研究间存在统计学异质性，即排除诊断阈值不同引起的异质性后，存在因研究人群、试验条件、标准试验、年龄等引起的异质性。因此，本研究采用亚组分析的方法寻找异质性来源，对国家、研究人群、TNF-α检测方法3个主要影响因素进行分组后分析，发现不论采用何种TNF-α检测方法，脑脊液TNF-α检测对中国与外国人群、儿童与成人和儿童细菌性脑膜炎与病毒性脑膜炎患者具有同等的鉴别诊断价值。也就是说，国家、研究人群、TNF-α检测方法不是异质性来源，需进一步通过敏感性分析来寻找异质性来源。敏感性分析结果显示，未发现剔除某一篇文献后对Meta分析结果造成较大影响，所纳入的21篇文献稳定性好。由此可推断，纳入文献间的异质性并不是由于单篇文献所占权重较大引起的，因此，分析异质性的来源可能有以下两个方面：(1)回顾性研究易增加研究的异质性；(2)各纳入文献出自的杂志水平参差不齐，导致异质性增加。还有一点值得考虑，即各研究间本没有异质性，只是因为统计分析方法不同而产生所谓的“统计学异质性”，或研究间确实存在异质性，只是无法获知其来源，这在Meta分析中是很常见的现象。

本研究采用QUADAS对纳入研究进行质量评价，QUADAS是目前循证医学中专门用于诊断性试验系统评价的质量评估工具。本研究所纳入的文献质量总体水平较高，但在所有文献中，条目9“金标准检测方法的步骤是否清晰且操作具有重复性？”的评价结果均为“否”或“不清楚”，无一篇为“是”，这可能与金标准(细菌涂片及细菌培养)在临床检测过程中已成为一种规范，无需特别描述等情况有关。

本研究采用Meta分析的方法对纳入研究予以加权定量合并，发现脑脊液TNF-α检测诊断细菌性脑膜炎的合并敏感度为80%(漏诊率为20%)，合并特异度为92%(误诊率为8%)，合并阳性似然比为7.55，说明脑脊液TNF-α检测诊断细菌性脑膜炎结果为阳性的机会是非细菌性脑膜炎的7.55倍；合并阴性似然比为0.26，说明脑脊液TNF-α检测诊断细菌性脑膜炎结果为阴性的机会是非细菌性脑膜炎26%；合并诊断比值比为38.52，SROC的AUC为0.9174。因SROC的 AUC越接近1.0诊断效能越高，越接近0.5诊断效能越低[29]，说明脑脊液TNF-α检测对细菌性脑膜炎与病毒性脑膜炎具有较高的鉴别诊断效能。

综上所述，本研究的优势在于：(1)纳入研究数量较多，细菌性脑膜炎与病毒性脑膜炎患者样本量充足；(2)敏感性分析结果显示单一研究对总体结果无显著影响，研究结果具有较好的稳定性。局限性在于：(1)纳入研究质量参差不齐，且多为回顾性的研究，未完全遵循QUADAS[30]；(2)不能完全排除纳入研究间因地域、研究人群、TNF-α检测方法、实验条件及阳性阈值不同引起的临床及方法学异质性；(3)尚不能排除发表偏倚对研究结果的影响，而对于TNF-α阳性阈值的确定尚需进行设计更严谨、前瞻性的、大样本、多中心的临床试验。

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