脓毒症相关性脑病与血清S100β、NSE 水平关联性的Meta 分析

张 杏，刘传明，樊菲菲

（空军军医大学西京医院急诊科，陕西 西安 710032）

脓毒症（sepsis）是指因感染引起宿主反应失调继而导致的危及生命的器官功能障碍，是急危重症医学面临的重要临床问题[1]。近年来，脓毒症发病率不断升高，每年以2%～8%的速度增长，病死率高达35%～65%[2]。脓毒症相关性脑病（sepsis associated encephalopathy，SAE）是指大脑由脓毒症所导致的一种急性弥漫性脑功能障碍，临床表现可为从轻度谵妄至重度昏迷等不同程度的脑功能紊乱，是脓毒症常见的并发症之一[3]。有研究表明，在重症监护病房中，SAE 患者约占脓毒症患者总人数的70%[4]，而且SAE 幸存者常遗留有不同程度的认知功能损伤[5]，严重影响患者生活质量，给家庭及社会带来了沉重的医疗负担。如能尽早识别诊断SAE，可以为早期临床干预和治疗提供指导，进而改善患者远期预后、提高患者生存率。SAE 发病机制和病理生理特点复杂，已有研究报道其和多种血清因子水平升高密切相关[6，7]。中枢神经特异蛋白（S100β）和神经元特异性烯醇化酶（NSE）是诊断脑损伤的特征性生物标志物[4]。多项研究表明[8-11]，血清S100β 和NSE 水平在SAE 患者中明显升高，与SAE 发病相关。然而，另有研究显示[7]，血清S100β 和NSE 水平与SAE 无显著相关性。鉴于目前血清S100β、NSE 水平与SAE 之间是否存在关联仍存在争议，有必要对现有研究进行系统回顾，评价血清S100β、NSE 水平与SAE 之间的相关性，以期为SAE 的临床诊断和治疗提供新思路。

1 资料与方法

1.1 文献检索 计算机检索美国国立医学图书馆PubMed、荷兰医学文摘EMbase 数据库、中国知网（CNKI）、万方全文数据库、维普期刊数据库（VIP），收集国内外已公开发表的关于脓毒症相关性脑病患者血清S100β、NSE 水平的研究。文献发表时间为数据库建立到2021 年12 月。中文检索词为“脓毒症相关性脑病”“脓毒症脑病”“中枢神经特异蛋白”“神经元特异性烯醇化酶”“脑损伤标志物”；英文检索词为“Sepsis associated encephalopathy”“Septic Encephalopathy”“SAE”“SE”“neuron specific enolase”“NSE”“S100β protein”“S100beta”。

1.2 文献纳入和排除标准 纳入标准：①研究类型包括前瞻性研究和回顾性研究在内的临床试验；②研究对象中病例组来源于诊断明确的SAE 患者，以未合并脑病的脓毒症患者为对照组；③研究内容为血清S100β、NSE 水平与SAE 之间的相关性；④文献中血清S100β、NSE 水平以均数±标准差为计量形式，数据可以从文献中直接提取或者可根据原始数据转换计算获得。排除标准：①动物实验、会议摘要、病例报道、Meta 分析及综述类文献；②重复发表或不能获取全文的文献；③研究对象为患儿或不能明确诊断SAE；④文献质量太低，无法提供有效数据的文献。

1.3 文献筛选和资料提取 首先由2 名研究者根据纳入和排除标准独立进行文献检索，初步筛选文献，并进一步将纳入文献的数据提取出来，然后交叉核对，如过程中遇到分歧，则由第3 位研究者评价后共同商讨决定。提取内容主要包括第一作者、发表时间、研究地区、诊断标准、研究对象年龄、性别比、样本量[病例组（SAE 患者）和对照组]、样本来源及检测方法、S100β、NSE 水平（）、校正因素和文献质量评分。S100β 水平均转换成以μg/L 为单位，若原始单位为μg/ml，则将原始数据乘以1000 进行转换，NSE 水平均转换成以ng/ml为单位。

1.4 文献质量评价 所纳入研究均为观察性研究，由2 名研究者根据纽卡斯尔-渥太华评分量表（Newcastle-ottawa scale，NOS）对纳入文献进行质量评价。评价内容包括3 个方面：①研究人群选择，0～4 分；②组间可比性，0～2 分；③暴露因素测量，0～3 分。经逐项评分后单篇所得总分越高文献质量越高，7～9分为高质量文献，5～6 分为中等质量文献，0～4 分为低质量文献。

1.5 统计学分析 应用RevMan 5.3、Stata 12.0 软件进行统计分析，计量资料采用标准化平均差（SMD）表示，区间估计使用95%置信区间（95%CI）作为效应量指标。通过χ2检验（检验水准设置为α=0.1）和I2统计量分析评估各研究间的异质性。若P＜0.1 且I2＞50%，认为各研究间异质性较大，选用随机效应模型；若P≥0.1 且I2≤50%，认为各研究间异质性较小，选用固定效应模型。如果异质性差异显著，则进一步行敏感性分析和亚组分析，寻找异质性来源。按照研究类型（前瞻性研究，回顾性研究）、诊断标准[脓毒症3.0 定义和诊断标准（A），2001 年美国胸科医师协会/危重病医学会联席会议制定的全身炎性反应综合征和感染性休克诊断标准（B），中国脓毒症/脓毒性休克急诊治疗指南（2014/2018）（C），其他（D）]、样本检测方法[酶联免疫吸附试验（ELISA），化学发光免疫分析（CLIA），免疫印迹试验（Westernblotting），未报道（NR）]、样本量大小（样本量＜100 例，样本量≥100例）4 个因素进行亚组分析。Meta 分析的检验水准为α=0.05。对纳入研究的发表偏倚则通过Egger 检验来判断，P＞0.05 表明无明显发表偏倚。

2 结果

2.1 文献检索结果通过数据库初步检索得到相关文献109 篇，经逐层筛选后，最终有11 篇文献纳入Meta 分析[7-10，12-18]，其中10 篇研究[7-10，12-17]与血清S100β 有关，9 篇研究[7，8，10，12-14，16-18]与血清NSE 相关，筛选流程及结果见图1。

图1 文献筛选流程图

2.2 纳入文献基本特征 本研究所纳入的11 篇文献均发表于2013 年及以后，且研究地区均在中国，其中有2 篇文献为回顾性研究，其余为前瞻性研究。共纳入研究对象1054 例，其中病例组464 例，对照组590 例。所有的研究对象均来自我国。所纳入的研究中，仅有1 项研究[18]样本来源于血清和脑脊液，其余均为血清。所有研究的质量评分均≥7 分。各研究基本特征见表1。

表1（续）

2.3 Meta 分析结果

2.3.1 血清S100β、NSE 水平与SAE 的关系 有10篇文献[6，8-10，12-17]报道了血清S100β 水平与SAE 之间的相关性，异质性检验结果显示，各研究间有明显的异质性（I2=95%，P＜0.10），因此采用随机效应模型进行Meta 分析。结果显示，SAE 患者血清S100β 水平高于对照组 [SMD=3.31，95%CI（2.46，4.16），Z=7.61，P＜0.00001]，见图2。有9 篇文献[6，8，10，12-14，16-18]报道了血清NSE 水平与SAE 之间的相关性，异质性检验结果显示，各研究间有明显的异质性（I2=95%，P＜0.10），因此采用随机效应模型进行Meta 分析。结果显示，SAE 患者血清NSE 水平高于对照组[SMD=2.92，95%CI（2.13，3.70），Z=7.27，P＜0.000 01]，见图2。

图2 SAE 患者血清S100β、NSE 水平与对照组比较的Meta 分析结果

2.3.2 亚组分析 由于纳入的各项研究间存在异质性，进一步行亚组分析探索异质性的潜在来源。所有亚组分组后所得P值均小于或等于0.05，说明各研究之差异，有统计学意义。亚组分析结果显示：在研究类型亚组中，各研究间异质性无明显变化；在检测方法亚组ELISA 组、样本量大小亚组中样本量≥100 例组中，其异质性较前有所下降，但仍未消除；而在诊断标准亚组中，脓毒症3.0 定义和诊断标准组各研究间异质性较前下降或无统计学异质性，中国脓毒症/脓毒性休克急诊治疗指南（2014/2018）组其异质性明显下降，见表2、表3。

表2 血清S100β 水平与SAE 关系的亚组分析

表3 血清NSE 水平与SAE 关系的亚组分析

表3（续）

2.4 敏感性分析 采用总合并效应量的比较进行敏感性分析，逐一剔除任何一项研究后，效应估计值均没有落在总效应量的95%CI以外，对总效应量影响

2.5 发表偏倚分析 根据Egger 检验对纳入文献进行发表性偏倚检测，结果提示P值均小于0.05，表明纳入的研究可能存在潜在的发表偏倚。

3 讨论

SAE 是一种弥漫性脑功能损伤，是脓毒症患者常见的并发症[3]，其可发生在脓毒症进程中的各个阶段，病情复杂且隐匿，在临床中容易被忽视。因此，探索可预测SAE 发生的指标具有重要意义。本研究结果显示SAE 患者中血清S100β、NSE 水平明显升高，这与目前的多项研究结果一致[8-11]。S100β 和NSE 被认为是SAE 发生的重要生物标志物，其水平的升高与SAE 发病之间具有相关性，能够反映SAE发生与否[8，9]。S100β 是一种酸性钙结合蛋白，主要存在于中枢神经系统星形胶质细胞中，高水平的不大，表明本次Meta 分析结果相对稳定、可靠，见图3、图4。S100β 不仅可以参与神经细胞的炎性损伤过程，还可导致脑组织细胞氧代谢障碍，从而增加SAE 的发生风险[19，20]。NSE 是一种酸性蛋白酶，其水平的升高可损伤脑组织，进而加重病情，促使SAE 的发生[8]。血清S100β、NSE 水平升高可能是因为SAE 患者处于高度应激状态，机体释放出大量细胞毒性介质，这些介质可以作用于大脑，继而脑组织对其产生反应，一方面使中枢神经细胞受损释放出大量S100β、NSE；另一方面使血脑屏障通透性增高，从而导致血清水平相应升高。这些损伤和炎症过程中所产生的血清标志物可能一定程度上帮助识别诊断SAE。鉴于此，本研究旨在建立血清S100β、NSE 水平与脓毒症结局为脑病的参考数据，使血清S100β、NSE 水平成为SAE 的预测指标。

图3 血清S100β 水平与SAE 相关性研究的敏感性分析

图4 血清NSE 水平与SAE 相关性研究的敏感性分析

本研究还对纳入文献的异质性进行了分析，对异质性潜在来源进行了初步探讨。各研究间异质性较大，通过亚组分析结果提示SAE 诊断标准可能为异质性的潜在来源。目前SAE 的诊断标准尚未明确，为排除性诊断，导致临床研究中SAE 患者的纳入标准不一致，在一定程度上对统计结果可能存在影响，从而对异质性产生影响。此外，样本量大小和检测方法亚组中大样本量组、ELISA 组各研究间异质性有所下降，但仍未消除。目前对于血清S100β、NSE 水平与SAE 相关性的研究较少，样本量不足，统计学效能受到影响，尚需进一步开展更多大样本量的可靠研究。采用ELISA 法检测血清S100β、NSE水平的不同研究间统计学异质性较前下降，因该方法具有高特异性和灵敏度，可以更好地检测血清S100β、NSE 水平。

本文为了进行高质量的系统评价，制定了严格的文献纳入和排除标准，全面收集相关文献，严格控制偏倚的产生。但仍然存在一些潜在的局限性。首先，由于纳入的相关文献数量较少，样本量有限，对造成异质性高的协变量不能进行回归分析，结论的可靠性需要更大样本量的研究进行验证。其次，目前关于SAE 患者血清S100β、NSE 水平的相关研究少，部分原始研究样本量较小，而且受语言限制，只纳入了中英文，也没有对相关灰色文献进行检索，因此有可能存在发表偏倚。最后，纳入研究的受试人群均来源于中国，一定程度上影响了该项研究结论的外推性，所以需要开展更多源于不同国家的大样本研究。

综上所述,血清S100β、NSE 水平升高可能会增加SAE 的发生风险，动态监测其变化有助于早期发现和诊断SAE，为早期临床干预和治疗提供指导。本次系统评价受纳入文献数量限制，上述结论尚需进一步的高质量大样本试验来验证。