肝硬化伴肝性脑病与血清IL-6表达水平相关性的meta分析

刘昌贺，李 衡，徐圣杰，郭晶晶，吴清华

(1.贵州医科大学,贵阳 550004；2.江南大学附属医院,江苏无锡 214062；3.南通大学医学院, 江苏南通 226001)

肝性脑病（hepatic encephalopathy，HE）是指肝硬化患者由于肝功能严重受损进而引起一系列的神经代谢症状[1]。目前临床上主要以肝性脑病心理学测量评分（psychometric hepatic encephalopathy score, PHES）及血氨水平作为HE主要衡量指标，但两者往往会因教育水平、年龄及检测能力等多种因素导致结果不一，而这限制了临床上对HE的精确诊断[2]。因此有必要寻找新的指标来提高对HE早期诊断的敏感度和特异度。血清白细胞介素-6（serum interleukin-6，sIL-6）是由体内免疫细胞产生的一种炎症刺激因子，在炎症反应中发挥着重要的作用[3]。已有研究表明：sIL-6表达水平与显性肝性脑病（overt hepatic encephalopathy，OHE）密切相关，肝硬化患者体内sIL-6表达水平明显增高，并且表达水平的高低和疾病的严重程度呈正相关[4]。目前国内外对HE与sIL-6表达水平的相关性已有多个研究证实，但实验结果存在差异。因此本研究对sIL-6表达水平与肝硬化伴HE相关性的研究数据进行meta分析，以便为临床提供更可靠的诊断依据。

1 材料与方法

1.1 资料来源

1.1.1 文献来源：计算机检索国内外数据库：中国生物医学文献（CBM）、知网（CNKI）、维普(VIP)、万 方(Wan Fang)，PubMed，Embase，Web of Science和Cochrane Library数据库，检索时限为建库至2021年4月，筛选肝硬化患者中关于sIL-6与HE的病例对照研究，语言限制在中文及英文。对综述、会议、个案报道、信件及评论性的文章排除。

1.1.2 纳入与排除标准：纳入标准：①研究类型:肝硬化中，sIL-6与HE相关的病例-对照试验；②研究对象:肝硬化基础上确诊的HE患者及健康对照组。肝硬化诊断需符合《肝硬化诊治指南》（2020版），HE诊断需符合2018年《肝硬化肝性脑病的诊疗指南》，HE的分级根据West Haven修订版本标准，分为0级，轻微肝性脑病（minimal hepatic encephalopathy MHE），1级，2级，3级和4级，其中1～4级为OHE；③衡量标准: sIL-6水平，原文可提取均值和标准差；④原始文献均为公开发表的文献。

排除标准：①研究类型:无正常对照的HE相关试验；②研究对象:动物实验及体外实验中获取的sIL-6水平检测实验；③非中、英文文献；④综述类、个案报道及会议摘要与无法获取相关性数据的文章。

1.2 方法

1.2.1 检索方法：检索词采用主题词与自由词相结合。中文检索词为：“肝性脑病”“肝昏迷”“白细胞介素6”“白介素6”“肝硬化”；英文检索词为：“Hepatic Encephalopathies”“Hepatic Coma”“Interleukin 6”“IL-6”“liver cirrhosis”。另外追溯纳入的研究间的参考文献，合适者补充研究内。由两名独立研究人员使用Note Express version进行文献检索、筛选，提取信息并交叉核对录入，遇到问题后两位独立研究人员相互讨论，讨论无法达成统一时交第三位研究人员协商解决。最终资料提取获得的内容包括：第一作者、发表时间、地域、研究对象（肝硬化无HE组、肝硬化伴MHE组、肝硬化伴OHE组、肝硬化伴HE组、健康对照组）、HE的诊断方法、文献质量评价。

1.2.2 文献评价：从数据库建立到2021年4月15日，共检索到543篇关于IL-6和肝硬化伴HE相关性的文章，其中中国生物医学文献17篇，知网35篇，维普6篇，万方数据库16篇，PubMed 43篇，Embase 246篇，Web of Science 135篇，Cochrane 45篇。经过查重后，排除重复文献216篇，排除综述、会议报告相关文献56篇，体外及动物实验76篇，与研究目的不符合168篇，排除病例文献2篇，得到25篇文献后需要阅读摘要进行排除，不符合纳入及排除标准的文献共10篇，研究对象不相符合2篇，最终留下13篇[5-17]符合纳入标准。13篇文献包括1 479例研究对象，其中肝硬化伴HE组127例，肝硬化伴OHE组303例，肝硬化伴MHE组213例，肝硬化无HE组429例及健康对照组407例，对纳入研究的文献采用纽卡斯尔-渥太华量表(Newcastle-Ottawa-Scale, NOS)评分进行风险偏倚评价，主要以“研究对象的选择、病例和对照的可比性、暴露因素的确定”三方面进行评分，满分9分，其中得分≥7分为高质量文献，＜7分为低质量文献，最终得到高质量文献2篇，低质量文献11篇。见表1。

表1 纳入研究的基本特征及文献质量评价结果

1.3 统计学分析 纳入研究的结果采用Review Manager version 5.3软件进行meta分析。连续性变量以标准化均数差（standardized mean difference，SMD）为效应指标，区间估计采用 95% 置信区间（confidence interval，CI），P＜0.05 为差异具有统计学意义。所得研究的文献统计学异质性依据I2检验判定异质性大小，若文献间的异质性较小（I2≤50%）使用固定效应模型计算效应值；若文献间存在显著异质性（I2＞50%）时，采用随机效应模型，必要时可使用敏感性分析或亚组分析寻找异质性来源及评估结果的稳定性。

2 结果

2.1 肝硬化伴不同分级的HE组与肝硬化无HE组中sIL-6的比较 合并分析结果，共纳入11篇[5-8,10-15,17]文献：其中纳入的3篇[5-6,14]文献报道了肝硬化伴HE组与肝硬化无HE组的sIL-6水平，各研究间存在统计学异质性（P=0.003，I2=83%），采用随机效应模型；根据研究得出结果显示：肝硬化伴HE组的sIL-6高于肝硬化无HE组，差异有统计学意义[SMD=1.29, 95%CI（0.51，2.08），P=0.001]，见图1。把病例组分为肝硬化伴OHE组与肝硬化伴MHE组，其中有6篇[5,7-8,11-13]文献报道了肝硬化伴OHE组与肝硬化无HE组的sIL-6水平，两组研究间存在统计学异质性（P＜0.000 01，I2=95%）。分析结果显示：肝硬化伴OHE组的sIL-6水平高于肝硬化无HE组，差异有统计学意义[SMD=2.77,95%CI（1.64, 3.89）,P＜0.000 1]，见图2。有5篇[5,10,12,15,17]文献报道了肝硬化伴MHE组与肝硬化无HE组的sIL-6水平，两组研究间存在统计学异质性（P＜0.000 01，I2=97%），采用了随机效应模型；Meta分析结果显示：肝硬化伴MHE组的sIL-6水平高于肝硬化无HE组，差异有统计学意义[SMD=2.82, 95%CI（1.05,4.58），P=0.002]，见图3。

图1 肝硬化伴HE组与肝硬化无HE组的血清IL-6水平比较森林图

图2 肝硬化伴OHE组与肝硬化无HE组血清IL-6水平比较森林图

图3 肝硬化伴MHE组与肝硬化无HE组血清IL-6水平比较森林图

2.2 肝硬化伴不同分级的HE组组间sIL-6比较合并分析结果，共纳入3篇[5,12-13]文献：其中2篇[5,12]文献报道了肝硬化伴OHE组与肝硬化伴MHE组的sIL-6水平，两组研究间统计学异质性低（P=0.25，I2=26%），采用固定效应模型，Meta分析结果显示：肝硬化伴OHE的sIL-6高于肝硬化伴MHE组，差异有统计学意义[SMD=1.82,95%CI(1.30, 2.33）,P＜0.000 01] ，见图4；有2篇[5,13]文献报道了肝硬化伴Ⅲ～Ⅳ级HE组与肝硬化伴Ⅰ～Ⅱ级HE组的sIL-6水平，两组研究间存在统计学异质性（P=0.14，I2=54%），Meta分析结果显示：肝硬化伴Ⅲ～Ⅳ级HE组的sIL-6高于肝硬化伴Ⅰ～Ⅱ级HE组，差异有统计学意义[SMD=0.95,95%CI(0.52, 1.37）,P＜0.000 1]，见图5。

图4 肝硬化伴OHE组与肝硬化伴MHE组血清IL-6水平比较森林图

图5 肝硬化伴Ⅲ～Ⅳ级HE组与肝硬化伴Ⅰ～Ⅱ级HE组的血清IL-6水平比较森林图

2.3 肝硬化无HE症状组与健康对照组中sIL-6的比较 合并分析结果，共纳入9篇[5-6,9-13,15-16]文献：有6篇[5-6,10,12,15-16]文献报道了肝硬化伴MHE组与健康对照组的sIL-6水平，两组研究间存在统计学异质性（P＜0.000 01，I2=93%），采用随机效应模型；Meta分析结果显示：肝硬化伴MHE组的sIL-6水平高于健康对照组，差异有统计学意义[SMD=4.32,95%CI(2.86, 5.77）,P＜0.000 01]，见图6。有6篇[5,9,10-13]文献报道了肝硬化无HE组与健康对照组的sIL-6水平，各研究间存在统计学异质性（P＜0.000 01，I2=92%），采用随机效应模型；Meta分析结果：肝硬化无HE组的sIL-6水平高于健康对照组，差异有统计学意义[SMD=2.23,95%CI（1.34, 3.12），P＜0.000 01]，见图7。

图6 肝硬化伴MHE组与健康对照组血清IL-6水平比较森林图

图7 肝硬化无HE组与健康对照组的血清IL-6水平比较森林图

2.4 敏感度分析及发表偏倚评估 通过切换固定效应模型和随机效应模型，或从各组间对比结果逐一剔除单个研究进行敏感性分析，最终结果未发生方向性转变，提示本次研究的Meta分析结果稳定，由于各组纳入的文献均未超过10篇，未做发表偏倚评价，但可能存在发表偏倚风险。

3 讨论

肝性脑病（HE）是失代偿性肝硬化的标志之一，主要的临床表现是人格改变、意识障碍及扑翼样震颤等。即使是MHE也会显著的影响肝硬化患者的认知功能和生活质量，当肝硬化继续进展时，HE将依据发作时间和分级情况进一步降低患者的总体存活率[18]。因此早期识别HE和及时干预诱发因素，同时降低血液神经毒素水平（特别是血氨水平），可以有效降低HE的复发率和再住院率，帮助患者提高预期寿命[19]。

既往研究中，氨中毒作为HE经典机制学说：血氨水平升高程度与HE的病情严重程度密切相关，临床通过降低血氨水平进而控制HE的发生[20]。近些年，炎症反应学说开始挑战这一理论，ROLANDO等[21]发现当急性肝功能衰竭（acute liver failure ，ALF）患者出现全身炎症反应综合征（the systemic inflammatory response syndrome，SIRS）时，病情会容易迅速发展为严重的HE，这从侧面表明炎症与HE之间存在联系。SHAWCROSS等[22]也发现：当肝硬化患者服用AA溶液（该溶液与血红蛋白的AA图谱相同，能模拟出上消化道出血时导致的高氨血症症状）引起高氨血症，进而诱导出现SIRS时，会导致神经心理功能的恶化，尽管SIRS缓解后，高氨血症的严重程度与前相仿，神经心理功能却没有再出现恶化。这些研究表明，氨代谢障碍难以彻底解释HE的发病机制，炎症反应可能作为HE的重要机制，与高氨血症共同发挥协同作用[23]。sIL-6作为白细胞介素6家族中重要的促炎因子，不仅在炎症反应中扮演重要角色，而且也在肝硬化、肝癌及动脉粥样硬化等[24-26]疾病发挥重要作用。当sIL-6表达水平降低时，可显著降低肝脏和大脑中的氧化应激产物，同时改善两者组织病理学特征，减轻组织的炎症和充血，并且显著地缓解星形细胞的肿胀和空泡化[27]。在对两者机制的深入探索发现：实验小鼠受损的肝脏内Kupffer细胞应激后通过NF-κB通路介导IL-6产生，之后积极参与炎症反应[28]。其他研究[29]表明：小鼠血清中氨可通过血脑屏障诱导海马中的星形胶质细胞和小胶质细胞的激活，提高促炎因子sIL-6的水平，并降低抗炎因子IL-10的水平，最终海马区在持续炎症作用下出现神经炎症化，促使小鼠认知功能的障碍，sIL-6通过多种生化反应途径参与HE。

本研究总结了目前关于sIL-6与HE的相关性研究，纳入13篇[5-17]文献，通过Meta分析评价两者的关联性。本研究结果显示：无论是肝硬化伴HE组、肝硬化伴OHE组及肝硬化伴MHE组，甚至是肝硬化无HE组都能观察到sIL-6表达水平的升高，提示肝硬化患者体内血清炎症因子sIL-6表达开始升高，伴随肝功能的持续受损，sIL-6表达维持在高水平上。既往研究[9]表明肝硬化患者体内细胞因子网络紊乱，导致免疫功能低下，炎症因子sIL-6无法有效的清除，在体内持续蓄积。当肝硬化伴MHE组比较肝硬化无HE组，肝硬化伴OHE组比较肝硬化伴MHE组和肝硬化伴Ⅲ～Ⅳ级HE组比较肝硬化伴Ⅰ～Ⅱ级HE组时，前者的sIL-6水平均明显升高，说明sIL-6表达水平与HE病情的加重呈正相关。分析原因可能是sIL-6作为重要炎症因子，其升高在一定程度上反映了肝硬化患者的炎症负荷情况，当机体内发生持续性炎症也使得组织灌注的恶化，微循环功能障碍，神经器官功能受损甚至丧失[30]。在肝硬化伴MHE组与肝硬化无HE组比值大于肝硬化伴OHE及HE组的比值，原因可能是纳入的文献是从不同研究中心获得，虽然使用相同的研究方法，但实验所用试剂来源不同，操作者水平不同，影响合并结果的准确性，导致偏倚的产生，但不影响做定性分析。本次研究仍不能明确两者的因果关系，需继续深入研究细胞因子在其中的调控机制来印证。

本次分析存在的局限性：①纳入的文献限定在英文及中文且纳入文献数目少，存在发表偏倚可能；②由于纳入研究来自5个地区，但以中国为主，这些群体存在体质差异，可能产生地区偏倚；③上文中组与组之间比值的偏倚，需在未来进一步完善实验方法，提高实验水平来降低。

综上所述，sIL-6表达水平与HE具有一定的相关性，且伴随HE进展，sIL-6表达水平进一步升高。在临床诊疗过程中，若患者血氨正常，但需要考虑存在假阴性者，检测sIL-6表达水平可对病情诊断和预后评价有一定参考价值。本次研究受纳入研究质量和数量的限制，推广上述结论尚需多中心、大样本、高质量的研究继续予以验证。