MicroRNA-499对急性心肌梗死诊断价值的系统评价与Meta分析
2021-04-02马玉虎王巍高洁何少娥徐晓敏树梦萱移康尤涛
马玉虎,王巍,高洁,何少娥,徐晓敏,树梦萱,移康,尤涛
急性心肌梗死(AMI)引起的心肌损伤可导致血液循环障碍和胸闷,与胃灼热症状相似,甚至可导致心力衰竭或血流停止。AMI是一种常见的冠状动脉(冠脉)疾病,近90%的患者存在吸烟和高血压等危险因素。环境污染,包括噪音和空气污染,也可能对心肌梗塞(MI)产生不良影响[1]。AMI的发病机制涉及胶原纤维的积累,导致心肌纤维化,在全球有高发病率和死亡率[2]。AMI作为临床上常见的危急重症,早期诊断对防止疾病进展和改善预后尤其重要[3]。虽然超声,生物标志物如C3G蛋白和干细胞移植等诊断,评估和治疗技术已成功用于心肌损伤的检测,诊断和治疗,但仍需进一步研究探索AMI诊断和治疗的新方法。
有研究发现,心肌产生的microRNA(miRNA)在外周血中表达丰富,可以作为AMI诊断的新型分子生物学标志[4]。miRNA是一种短链编码的非编码单链核糖核苷酸,可与非编码区的多腺苷酸化尾端(3"-UTR)上的信使RNA(mRNA)结合,从而抑制或促进其降解。一种miRNA可与多种mRNA相互作用,且一种mRNA可与多种miRNA相互作用,一起形成复杂的调节系统[5]。microRNA-499(miRNA-499)是一个新近发现的由肌球蛋白基因家族编码的miRNA,已被证明在哺乳动物心肌和骨骼肌中能够特异表达,具有成为新的生物学标志的潜力[6]。
近年有很多miRNA-499的研究展开。D"Alessandra等[7]研究发现ST段抬高性心肌梗死发病2.5 h后血浆中的miRNA-499水平即出现明显升高,第5 d时便恢复到正常水平,其升高快消退迅速的特点可以补充肌钙蛋白T(cTnT)检测的不足;Olivieri等[8]研究发现以健康志愿者为对照组时,miRNA-499诊断非ST段抬高性心肌梗死具有极高的准确性。然而各个研究关于miRNA-499诊断AMI的敏感度和特异度差别较大,本研究通过系统评价的方法分析miRNA-499对AMI的诊断价值,评估miRNA-499作为AMI的生物标志物的可行性。
1 资料与方法
1.1 纳入和排除标准
1.1.1 研究类型 国内外公开发表的关于miRNA-499对AMI患者诊断价值的研究。能提取的四格表数据包括:真阳性(TP)、假阳性(FP)、假阴性(FN)和真阴性(TN)。
1.1.2 研究对象 临床根据冠脉造影确诊为AMI的患者。
1.1.3 诊断性试验与金标准 目前临床广泛应用作为AMI诊断的生化标记物主要包括心肌肌钙蛋白(cTn)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肌酸激酶(CK),其中cTn是诊断AMI的“金标准”。
1.1.4 结局指标 敏感度(Sen)、特异度(Spe)、阳性似然比(+LR)、阴性似然比(-LR)、诊断比值比(DOR)和受试者工作特征曲线(ROC)及曲线下面积(AUC)。
1.1.5 排除标准 ①研究对象为动物等非人类的研究;②没有设立对照组的研究;③无灵敏度、特异度等评价指标的研究;④综述、会议摘要及信件类的文献;⑤重复发表的研究。
1.2 检索策略 以miRNA-499、microRNA-499、AMI、acute myocardial infarction为检索词检索PubMed、Cochrane Library、EMbase英文数据库,以miRNA-499、microRNA-499、AMI、急性心肌梗死为检索词检索中国期刊全文数据库(CNKI)、万方数据库(WanFang Data)、重庆维普数据库(VIP),检索时间截止至2019年3月1日,同时手工检索相关综述类文章及追溯纳入研究的参考文献。以PubMed数据库为例,其具体检索策略见框1。
框1 PubMed检索策略
1.3 文献筛选及数据提取 根据纳入与排除标准筛选文献,由2名研究者独立筛选文献、提取资料并交叉核对,如遇分歧,则咨询第三方协助判断。文献筛选时首先阅读标题和摘要,在排除明显不相关的文献后,进一步阅读全文,以确定最终是否纳入。资料提取内容主要包括:第一作者姓名、文章发表年份、国家、样本类型及大小、病例组和对照组的样本量、灵敏度、特异度和曲线下面积(AUC)。
1.4 纳入研究的偏倚风险评价 由两名研究者采用QUADAS-2条目独立评价纳入研究的偏倚风险。对每个条目做出“是”(低度偏倚或适用性好)、“否”(高度偏倚或适用性差)或“不清楚”(缺乏相关信息或偏倚情况不确定)的判断。
1.5 统计学分析 采用Stata 14.0软件汇总各个研究的TP、FP、TN、FN,得到相应的合并灵敏度、特异度、阳性似然比、阴性似然比、诊断比值比及诊断分。并绘制ROC,计算AUC,AUC的值越接近1,说明诊断的效能越高。试验间的异质性检验采用卡方检验来评估,若卡方检验结果I2>25%,采用随机效应模型,否则采用固定效应模型。采用Revman 5.3统计软件对纳入文献的进行质量评价。采用Stata 14.0软件作Deek’s漏斗图检测发表偏倚,若P<0.05,则提示存在发表偏倚。
2 结果
2.1 文献检索基本情况 总共检出139篇相关文章,通过标题、摘要、全文文章筛除后,排除与研究目的无关、重复、数据不全的5篇文献:章丽珠等[29]研究,通读全文,其对照组人群特征描述不清;Adachi和Oerlemans等[30,31]研究,无灵敏度、特异度和AUC值,不能提取四格表;Li等[5]报道了6种miRNA诊断AMI的总体效能,没有单独miRNA-499诊断AMI的数据;许浩军等[32]研究,经2名研究人员,认为他的数据报道有误。最后剩余16篇文献符合纳入标准,纳入Meta分析。文献检索流程见图1。纳入文献基线信息见表1。
图1 文献纳入流程图
表1 纳入研究文献基线信息(例/±s)
表1 纳入研究文献基线信息(例/±s)
注:AMI:急性心肌梗死;Healthy:健康;STEMI:急性ST段抬高型心肌梗死;NSTEMI:非急性ST段抬高型心肌梗死;non-MI:非心肌梗死;non-AMI:非急性心肌梗死;CHD:冠心病;non-CHD:非冠心病;CHF:急性心力衰竭;UA:不稳定型心绞痛;NCCP:非心脏性胸痛
第一作者 语言 发表时间 分组 男/女 年龄(岁) 吸烟 高血脂 高血压 糖尿病SBP(mmHg)舒张压(mmHg)蔡新宇[19] 中文2018 Healthy 28/22 64.26±6.48 / / / / / /1组 25/18 64.32±6.49 / / 24 10 / /2组 27/19 64.65±6.50 / / 26 10 / /3组 26/19 64.33±6.52 / / 25 11 / /4组 25/19 63.90±6.55 / / 25 10 / /韩志君[20] 中文2013 STEMI / / / / / / / /NSTEMI / / / / / / / /非AMI的患者 / / / / / / / /Healthy / / / / / / / /谢华[21] 中文2017 非AMI的胸痛患者 19/14 53.15±12.3516 21 20 6 124.38±18.46 77.32±10.58 AMI 17/13 52.50±11.2517 20 20 4 121.62±17.89 75.64±11.25李颖庆[22] 中文2012 Healthy 22/10 62±10 13 14 15 5 126±12 80±7 AMI 52/15 64±11 32 36 38 13 130±15 82±10 Xian L[6] 英文2015 Healthy 35/37 62.3±10.3 29 31 34 11 126.3±12.4 80.3±7.2 AMI 34/36 64.2±11.2 33 37 40 13 130.1±15.1 82.6±10.2 Olivieri F[8] 英文2013 NSTEMI / / / / / / / /CHF / / / / / / / /Devaux Y[9] 英文2012 Healthy 87/0 53 / 12 17 0 / /NSTEMI 78/35 62 / 53 56 25 / /STEMI 303/94 62 / 164 179 91 / /Devaux Y[10] 英文2015 AMI 158/66 72 56 117 179 57 142 83 Non-AMI 610/32161 225 398 583 151 143 84 Li YQ[11] 英文2012 Healthy 22/10 61.75±9.58 13 14 15 5 125.56±12.52 79.75±6.81 AMI 52/15 63.84±11.1732 36 38 13 129.66±15.35 81.57±9.76 Gidlöf O[12] 英文2011 Healthy / / / / / / / /STEMI / / / / / / / /Gidlöf O[13] 英文2013 non-MI / / / / / / / /AMI / / / / / / / /Corsten MF[14] 英文2010 非AMI疾病人群 / / / / / / / /AMI / / / / / / / /Shalaby SM[15] 英文2016 NCCP 17/8 49.2±10.2 8 3 5 7 / /UA 26/11 53.5±9.8 12 14 18 19 / /NSTEMI 32/16 54.3±8.3 18 20 22 19 / /Wang GK[16] 英文2010 AMI 23/10 63..5±10.1 12 20 17 8 129.3±14.9 78.2±9.3 CHD 10/6 63.4±6.7 7 8 6 4 132.5±13.9 75.9±7.3 Non-CHD 12/5 65.1±8.5 6 4 8 3 127.0±10.7 81.8±8.2 Zhang L[17] 英文2015 Healthy 80/20 66.97±11.0653 31 60 / / /Non-AMI 59/26 66.45±10.6131 18 59 / / /AMI 102/40 64.86±12.8479 37 91 / / /Zhao CH[18] 英文2015 Healthy 30/30 61.9±12.1 / / / / / /AMI 34/25 60.1±11.3 / / / / / /
2.2 纳入研究的基本特征(表2~3)
2.3 纳入研究的风险偏倚评价结果(表4、图2~3) 质量评价结果显示:所有纳入研究在域1病例的选择和域2待评价试验方面偏倚风险程度高,临床适用性低;在域3金标准方面偏倚风险程度低,临床适用性高;在域4病例流程和进展情况的偏倚风险程度低。
表2 纳入文献基本特征
表3 纳入文献基本特征
图2 偏倚风险和适用性问题图
图3 偏倚风险和适用性问题总结
2.4 诊断性能分析
2.4.1 健康人群为对照组的研究 其中AMI组人数为1073,健康组人数为431。AMI与健康人群比较,miRNA-499诊断AMI的合并灵敏度为0.88(95%CI:0.83~0.92),特异度为0.95(95%CI:0.88~0.98),阳性似然比为17.13(95%CI:7.05~41.61),阴性似然比为0.12(95%CI:0.08~0.19),诊断比值比为138.32(95%CI:40.49~472.54),诊断分为4.93(95%CI:3.70~6.16),ROC曲线的AUC为0.96。Deek’s漏斗图显示不存在发表偏倚(P>0.05)。灵敏度合并图、特异度合并图、阳性似然比合并图、阴性似然比合并图、诊断比值比与诊断分合并图、ROC曲线图、Deek’s漏斗图见图4。
2.4.2 非AMI疾病人群为对照组的研究 其中AMI组人数为1051,非AMI疾病组人数为1390。AMI与非AMI疾病人群比较,合并灵敏度为0.76(95%CI:0.64~0.85),特异度为0.83(95%CI:0.77~0.88),阳性似然比为4.52(95%CI:3.22~6.35),阴性似然比为0.29(95%CI:0.19~0.45),诊断比值比为15.71(95%CI:18.27~29.85),诊断分为2.75(95%CI:2.11~3.40),ROC曲线的AUC为0.87。Deek’s漏斗图显示可能存在发表偏倚(P<0.05)。灵敏度合并图、特异度合并图、阳性似然比合并图、阴性似然比合并图、诊断比值比和诊断分合并图、ROC曲线图和Deek’s漏斗图见图5。
图4 miRNA-499诊断AMI的诊断性能-基于健康人群对照
表4 纳入研究偏倚风险评价
图5 miRNA-499诊断AMI的诊断性能-基于非AMI疾病人群对照
2.4.3 总体分析 本研究共纳入16篇文献,其中AMI组人数为2124,对照组人数为1821。miRNA-499诊断AMI的合并灵敏度为0.83(95%CI:0.76~0.88),特异度为0.91(95%CI:0.85~0.94),阳性似然比为8.80(95%CI:5.15~15.05),阴性似然比为0.19(95%CI:0.13~0.28),诊断比值比为46.61(95%CI:20.03~108.51),诊断分为3.84(95%CI:3.00~4.69),ROC曲线的AUC为0.93。Deek’s漏斗图显示不存在发表偏倚(P>0.05)。灵敏度合并图、特异度合并图、阳性似然比合并图、阴性似然比合并图、诊断比值比合并图、ROC曲线图、Deek’s漏斗图(图6)。
3 讨论
急性心肌梗死(AMI)严重威胁着人类的生命健康。迄今为止,临床症状、心电图(ECG)和特定心脏生物标志物是AMI临床诊断的主要方法。在临床实践中,肌钙蛋白(cTn)I和cTnT在AMI的诊断中起着关键作用,也被认为是AMI早期诊断的“金标准”[17]。然而,cTn水平不仅在某些缺血性心脏损伤病例中增加,也在其他严重疾病中增加,例如心力衰竭、严重败血症和感染性休克[18]。另一个弱点是其时间限制,cTn只能在心肌缺血的临床症状发作后3~6 h检测到,因此迫切需要寻找新的潜在生物标志物来早期诊断AMI。自miRNA-499被报道可能作为诊断AMI的生物标记物以来,国内外出现了较多关于miRNA-499诊断AMI的研究与Meta分析。本研究通过Meta分析的方法来评价miRNA-499在AMI患者诊断中的临床价值。
图6 miRNA-499诊断AMI的诊断性能-基于总体人群
全面检索后发现已发表7篇有关miRNA-499诊断AMI的Meta分析,经本课题研究人员核对,存在一些问题:Chao等[23]发表的miRNA-499诊断AMI的研究中,纳入文献Olivieri[8]灵敏度、特异度提取有误;Overlemans等[31]的原文中无法提取灵敏度和特异度,不应纳入。
王倩等[26]发表的miRNA-499诊断AMI的研究中,纳入文献[8,11,15,17]等研究都没有进行健康人群和非AMI疾病人群亚组分析;Devaux等[9]的AMI人数提取有误,正确人数为510;Devaux等[10]没有进行健康人群和非AMI疾病人群亚组分析,且灵敏度和特异度提取有误,正确灵敏度为0.357,正确特异度为0.903。
张高明等[28]发表的miRNA-499诊断AMI的研究中,纳入文献等[9,11,18,22]研究都没有进行健康人群和非AMI疾病人群亚组分析;纳入文献[13,17,19]等数提取有误;Olivieri等[8]的正确特异度为0.75。
李春雨等[25]发表的miRNA-499诊断AMI的研究中,纳入文献Wang等[16]的正确灵敏度为0.6,正确特异度为0.903;肖蕾等[27]发表的miRNA-499诊断AMI的研究中,纳入文献[9,10]的人数、灵敏度和特异度提取有误;Li等[11]的人数提取有误;Corsten等[14]的正确特异度为0.89;Gidlof等[13]的正确灵敏度为0.75,正确特异度为0.72。
Wang等[23]发表的miRNA-499诊断AMI的研究中,纳入文献[15,17]等研究都没有进行健康人群和非AMI疾病人群亚组分析;Adachi等[30]原文中无灵敏度、特异度和AUC值,不应纳入。
Xian等[6]发表的miRNA-499诊断AMI的研究中,纳入文献Devaux等[9]的AMI人数提取有误,正确人数为510;Devaux等[10]的正确灵敏度为0.357,特异度为0.903;Li YQ等[11]的正确灵敏度应为0.8,特异度应为0.94。
Chao等[24],王倩等[26],张高明等[28],Wang等[23],Xian等[6]均纳入Li等[5]的研究,Li等报道了6种miRNA诊断AMI的总体效能,没有单独miRNA-499诊断AMI的数据,不应纳入;李春雨,王倩均纳入章丽珠等[29]的研究,其对照组人群特征描述不清,不应纳入;王倩,张高明,Wang Q,李春雨均纳入许浩军等[32]的研究,经研究人员核对,认为其数据有误,不应纳入。
本文共纳入16篇文献进行Meta分析,结果指出AMI与健康人群比较,miRNA-499的合并灵敏度为0.88(95%CI:0.83~0.92),特异度为0.95(95%CI:0.88~0.98),AUC为0.96,诊断优势比为138.32(95%CI:40.49~472.54)。AMI与非AMI的疾病患者比较,合并灵敏度为0.76(95%CI:0.64~0.85),特异度为0.83(95%CI:0.77~0.88),AUC为0.87,诊断优势比为15.71(95%CI:8.27~29.85)。miRNA-499诊断AMI的总的合并灵敏度为0.83(95%CI:0.76~0.88),特异度为0.91(95%CI:0.85~0.94),AUC为0.93,诊断优势比为46.61(95%CI:20.03~108.51)。以上数据表明,miRNA-499对诊断AMI均具有较高的灵敏度和特异度,可作为诊断AMI的一项生物指标。cTn和CKMB是目前临床广泛应用于诊断 AMI的生物标志物,但其浓度在心力衰竭、感染性休克和肝硬化等多种疾病中均有升高,且只能在心肌缺血的临床症状发作后3~6 h检测到,给临床医师增加了诊断AMI的困难。miRNA-499与临床常用指标cTn相比,在AMI患者临床症状发作后升高的速度更快,且能够较好的区分AMI与其他疾病,可与cTn联合检测,帮助临床医师更及时、准确的诊断AMI。
本研究的局限性:①由于语言限制,本研究检索的文献仅限于中、英文。且纳入的中文文献较少,只有4篇,虽然尽可能的收集国内外文献,但也存在漏检的情况,且阳性结果的文献更容易发表;②在一些文章中,患者包括含有AMI的急性冠脉综合征(ACS),AMI的具体数量在组中不清楚。我们曾经向作者询问了数据,但是没有得到相关信息;③所有文献在miRNA-499检测之前均未设定阈值,且检测的时间点不同。因此可能对检测的实施带来影响,进而影响结果的论证强度。因此需要更多的临床病例对照数据验证此分析结果的可靠性。
综上所述,miRNA-499诊断AMI具有较高的灵敏度和特异度,可与其他生物标志物联合检测,更加准确的诊断AMI。