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1、临床儿科杂志 第 36 卷第 12 期 2018 年 12 月 J Clin Pediatr Vol.36 No.12 Dec.2018 944 论 著doi:10.3969/j.issn.1000-3606.2018.12.016基金项目:河南省医学科技攻关计划省部共建项目(No.201601007);河南省医学科技攻关项目(No.201503070)通信作者:张建江 电子信箱:尿白介素 18 对儿童急性肾损伤诊断价值的 meta 分析 张建江 应道静 窦文杰 史佩佩 田喜艳 贾莉敏 张花婷郑州大学第一附属医院儿科 河南省儿童肾脏病临床诊疗中心(河南郑州 450052)摘要:目的 评价尿白介
2、素18(IL-18)用于早期诊断儿童急性肾损伤(AKI)的价值。方法 计算机检索Medline、EMBASE、Cochrane图书馆、PubMed、Web of Science、Google Scholar、中国知网、维普及万方数据库等,检索时间为从建库至2018年3月,获得尿IL-18诊断儿童AKI的文献。采用诊断准确性研究的质量评估方法2(QUADAS-2)对纳入文献进行质量评价,应用Meta-Disc 1.4和STATA 12.0软件进行数据分析。结果 共纳入9项研究,包括1 214例患儿。Meta分析结果显示,尿IL-18诊断儿童AKI的合并灵敏度为0.74(95%CI:0.690.7
3、9),合并特异度为0.66(95%CI:0.630.69),合并阳性似然比为2.30(95%CI:1.802.92),合并阴性似然比为0.42(95%CI:0.310.56),合并诊断比值比为6.50(95%CI:4.2010.07),综合受试者工作特征曲线下面积为0.779(S.E.=0.025)。结论 尿IL-18是早期预测儿童AKI的有价值的生物标志物,其诊断准确性中等。关键词:白介素18;急性肾损伤;早期诊断;meta分析;儿童Diagnostic value of urinary interleukin 18 in children with acute kidney injury:
4、a meta-analysis ZHANG Jianjiang,YING Daojing,DOU Wenjie,SHI Peipei,TIAN Xiyan,JIA Limin,ZHANG Huating(Department of Pediatrics,The First Affiliated Hospital of Zhengzhou University,Henan Province Clinical Center of Pediatric Nephrology,Zhengzhou 450052,Henan,China)Abstract:Objective To explore the v
5、alue of urinary interleukin 18(IL-18)in the early diagnosis of acute kidney injury(AKI)in children.Method Medline,EMBASE,Cochrane Library,PubMed,Web of Science,Google Scholar,China National Knowledge Infrastructure,VIP and WanFang Database were searched and retrieved.The literature of urinary IL-18
6、for the diagnosis of AKI in children were obtained from inception to March 2018.Quality Assessment of Diagnostic Accuracy Studies-2(QUADAS-2)was used to evaluate the quality of included literature.Meta-Disc 1.4 and STATA 12.0 software were used to analyze the data.Results A total of 9 studies were i
7、ncluded,including 1214 children.Across all settings,the pooled sensitivity,specificity,positive likelihood ratio,negative likelihood ratio and diagnostic odds ratio for urinary IL-18 level to predict AKI were 0.74(95%CI:0.690.79),0.66(95%CI:0.630.69),2.30(95%CI:1.802.92),0.42(95%CI:0.310.56)and 6.50
8、(95%CI:4.2010.07),respectively,and the area under the summary receiver operating characteristic curve was 0.779(S.E.=0.025).Conclusion Urinary IL-18 is a valuable biomarker for the early prediction of childhood AKI with moderate diagnostic accuracy.Key words:interleukin-18;acute kidney injury;early
9、diagnosis;meta-analysis;child急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)是一种常见且严重的临床综合征,表现为短时间内肾功能迅速下降。目前,血肌酐水平和尿量是诊断急性肾损伤的最常用指标,但其对AKI的早期诊断价值很有限1。最近一项涉及重症儿童的多中心流行病学研究表明,26.9%的病例发生AKI2,治疗性干预不能减少由于延误诊断导致的AKI相关的高发病率和病死率3,应早期诊断AKI以及时治疗并预防疾病进展和不良结局。近十余年来,早期诊断AKI的新型生物标志物的鉴定成为研究热点,已通过动物模型和初步人体研究发现一些有前景的生物标志物4。白介素18(IL-
10、18)是细胞因子IL-1家族的成员,由单核细胞、巨噬细胞及近端肾小管上皮细胞等合成无活性的23 kDa前体,位于细胞内,通过半胱天冬酶-1(caspase-1)激活,介导小鼠近端肾小管缺血性损伤和炎症反应,并在缺血性损伤后排泄到尿液中5-6,从而为其作为人类AKI生物标志物提供了理论依据。2004年以来,一些IL-18应用于AKI诊断的临床研究表明,与肌酐相比,IL-18万方数据临床儿科杂志 第 36 卷第 12 期 2018 年 12 月 J Clin Pediatr Vol.36 No.12 Dec.2018 945 是反映肾功能更好的指标7。最近更多研究着眼于其在儿童中的应用。本研究旨在
11、通过meta分析,提供尿IL-18诊断儿童AKI应用价值的证据。1 资料和方法1.1 文献检索检索数据库包括Medline、EMBASE、Cochrane 图书馆、PubMed、Web of Science、Google Scholar、万方、维普、中国知网数据库等,检索时间为从建库至2018年3月。搜索策略针对每个数据库量身定制,英文检索词包括“acute kidney injury/AKI,acute kidney failure/ARF,interleukin 18/interleukin-18/IL-18”,中文检索词包括“急性肾损伤/AKI,急性肾衰竭/ARF,白细胞介素18/白介素
12、18/IL-18”。文献纳入标准:公开发表的应用尿IL-18诊断儿童(18岁)AKI的临床诊断性研究;研究对象为血肌酐或尿量诊断的AKI患儿,AKI诊断标准为常用的危险、损伤、衰竭、丧失、终末期肾脏病(risk,injury,failure,loss,end-stage kidney disease,RIFLE)标准、急性肾损伤网络(acute kidney injury network,AKIN)标准、改善全球肾脏病预后组织(kidney disease:improving global outcomes,KDIGO)标准或RIFLE和AKIN标准基础上改良的标准;能获得完整的四格表数据(真
13、阳性、假阳性、假阴性和真阴性)。数据重叠的文献经讨论后选用较优者。文献排除标准:非临床研究、综述、病案报告和会议摘要。1.2 方法两名研究者独立对纳入文献进行质量评价和数据提取,第3名研究者解决结果差异。根据诊断准确性研究的质量评价方法2(QUADAS-2)清单进行质量评估。QUADAS-2从4个部分(病例选择,待评价试验,金标准,病例流程和进展情况)和2个方面(偏倚风险和临床适用性)评估研究。根据每部分中相关标志性问题的回答“是”、“否”或“不确定”,对应将偏倚风险等级判定为“低”、“高”或“不确定”8-9。提取的主要资料包括作者、发表年代、研究对象、样本量、诊断标准、真阳性、假阳性、假阴性
14、以及真阴性等。当研究报告了不同截断值的多个灵敏度或特异度值时,选择最高约登指数(敏感性+特异性1)对应的数据。1.3 统计学分析应用Meta-Disc 1.4软件进行数据分析,选择随机效应模型(DerSimonian-Laird方法)或固定效应模型(Mantel-Haenszel方法)来合并诊断试验的灵敏度、特异度、阳性似然比(PLR)、阴性似然比(NLR)和诊断比值比(DOR)。模型选择是基于纳入研究的异质性。阈值效应引起的异质性通过Spearman相关系数检验中的P0.05反映。通过Cochrans Q检验和I2检验评价由非阈值效应引起的异质性,I250%表明异质性较小,选择固定效应模型,
15、反之选择随机效应模型,并进行亚组分析探讨异质性来源。分组因素包括患者来源(重症监护室或心脏手术后)、IL-18单位绝对值或经尿肌酐(UCr)标准化、是否盲法和发表年代(2012年及以后或以前)。采用综合受试者工作特征曲线(summary receiver operating characteristic curve,SROC)估计曲线下面积(AUC)。应用STATA 12.0绘制Deeks漏斗图来评价发表偏倚。2 结果2.1 文献检索结果和纳入研究的基本特征共获得2 959篇文献,删除重复项目并阅读标题和摘要筛选出221篇,其中通过全文阅读排除212篇。最后纳入9篇合格文献10-18,8篇为英
16、文、1篇为中文,共包括1 214例研究对象,其中AKI组377例,非AKI组837例。纳入的9项研究中标本储存条件及检测方法(均为ELISA法)均一致。文献选择过程的流程见图1,各研究的基本信息见表1、表2。初筛2 959篇文献,其中英文文献1 723篇、中文文献1 236篇根据题目或摘要对2 292篇文献进行筛选221篇文献进行全文筛选最终纳入9篇文献进行meta分析,其中英文8篇,中文1篇排除667篇重复文献排除2 071篇文献,原因:1、会议摘要 2、动物实验 3、综述 4、无关文献排除成人及不能提取数据的212篇文献图 1 文献筛选流程图2.2 质量评价图2总结了QUADAS-2工具从
17、不同方面对每项研究进行质量评价的结果。Deeks漏斗图(图3)显示纳入研究存在发表偏倚(Deeks漏斗图不对称测试P=0.060.05,表明在9项研究中没有显著的阈值效应。在评估非阈值效应时,合并DOR(I2=34.1%)提示存在轻度异质性,而灵敏度(I2=70.8%)、特异度(I2=88.1%)、PLR(I2=65.9%)万方数据临床儿科杂志 第 36 卷第 12 期 2018 年 12 月 J Clin Pediatr Vol.36 No.12 Dec.2018 946 及NLR(I2=54.2%)提示各研究间存在明显异质性,选择随机效应模型来合并数据。合并灵敏度和特异度分别为0.74(9
18、5%CI:0.690.79)和0.66(95%CI:0.630.69)。合并PLR、NLR和DOR分别为2.30(95%CI:1.802.92)、0.42(95%CI:0.310.56)和6.50(95%CI:4.2010.07)。SROC曲线下面积(AUC)为0.779(S.E.=0.025),Q指数为0.718(S.E.=0.021)。见图47、表3。表1 纳入研究的基本特征研 究年份国家研究设计 样本量 AKI 患儿来源年龄AKI诊断标准是否盲法Parikh102006美国前瞻性5520CPB2/4.2岁4872 h内SCr较基线值上升50%是Washburn112008美国前瞻性137
19、103PICU6.5岁pRIFLE是Parikh122011美国前瞻性31153CPB3.8岁RIFLEI or AKIN2是Li132012中国前瞻性6211NICU34.1周SCr1.5 mg/dL(出生3天内),pRIFLE(出生3天后)是Zheng142013中国前瞻性5829CPB5.9/11.4月AKIN否刘华杰152014中国前瞻性6723CPB11.35/16.52月pRIFLE否Lagos-Arevalo162015 加拿大前瞻性16070PICU4.0/5.3岁KDIGO是Oncel172016 土耳其 病例对照4115NICU38.7/38.3周(胎龄)改良AKIN否Ya
20、ng182017中国前瞻性32353CPB21.8月KDIGO 2或3期是注:CPB,心肺分流术;PICU,儿童重症监护病房;NICU,新生儿重症监护病房;SCr,血肌酐;pRIFLE,儿科RIFLE表2 纳入研究的诊断参数信息研 究年份IL-18检测时间真阳性 假阳性 假阴性 真阴性截断值灵敏度特异度AUCParikh102006术后12 h102103350 pg/mL0.500.940.75Washburn112008发生AKI前24 h814125150 pg/mL0.380.780.54Parikh122011术后6 h378316175125 pg/mL0.690.680.72Li
21、132012发生AKI前48 h744471 800 pg/mg UCr0.640.920.72Zheng142013术后4 h2356241 477 pg/mg UCr0.790.830.86刘华杰152014术后4 h1819525IL-18/UCr=0.040.770.560.66Lagos-Arevalo162015进入PICU2448 h6048104226 pg/mg UCr0.850.470.69Oncel172016出生后24 h1481181 135 pg/mL0.930.690.82Yang182017术后6 h42111111591 445 pg/mg UCr0.790.
22、590.78图 2 应用 QUADAS-2 对每项研究的质量评价总结图 3 评估纳入研究发表偏倚的 Deeks 漏斗图图 4 IL-18 诊断 AKI 的合并灵敏度森林图2.4 亚组分析 根据患者来源、尿IL-18单位、是否盲法、发表年万方数据临床儿科杂志 第 36 卷第 12 期 2018 年 12 月 J Clin Pediatr Vol.36 No.12 Dec.2018 947 患儿,其合并灵敏度、特异度、PLR、NLR和DOR的I分别为43.6%、85.9%、61.0%、0.0%及16.6%,异质性明显下降;其中4篇文献12,14-15,18在心脏手术后46 h检测IL-18,其合并
23、灵敏度、特异度、PLR、NLR和DOR分别为0.76(95%CI:0.690.82,I2=0.0%)、0.64(95%CI:0.600.68,I2=71.7%)、2.09(95%CI:1.692.59,I2=42.5%)、0.38(95%CI:0.280.50,I2=0.0%)和5.86(95%CI:3.739.21,I2=11.1%),SROC的AUC为0.793,异质性均进一步下降,诊断准表3 基于不同标准亚组分析的合并诊断准确性结果 研 究灵敏度(95%CI)特异度(95%CI)PLR(95%CI)NLR(95%CI)DOR(95%CI)AUC所有研究0.74(0.690.79)0.66
24、(0.630.69)2.30(1.802.92)0.42(0.310.56)6.50(4.2010.07)0.779 I/%70.888.165.954.234.1患者来源 心脏手术(n=5)0.73(0.660.79)0.65(0.620.69)2.26(1.703.02)0.41(0.330.53)6.38(4.0110.14)0.784 I/%43.685.961.00.016.6 术后46h(n=4)0.76(0.690.82)0.64(0.600.68)2.09(1.692.59)0.38(0.280.50)5.86(3.739.21)0.793 I/%0.071.742.50.01
25、1.1 重症监护室(n=4)0.77(0.680.84)0.68(0.620.74)2.57(1.434.61)0.39(0.180.84)7.18(2.6419.53)0.803 I/%84.892.275.977.358.9IL-18单位 绝对值(n=4)0.81(0.740.86)0.61(0.570.66)2.21(1.593.07)0.33(0.250.45)6.99(4.8111.71)0.826 I/%0.090.273.80.023.1 UCr标准化(n=5)0.64(0.540.73)0.72(0.670.77)2.51(1.703.70)0.52(0.330.81)6.31
26、(2.5515.60)0.806 I/%79.180.242.064.653.6是否盲法 盲法(n=6)0.72(0.660.78)0.66(0.620.69)2.16(1.632.85)0.47(0.340.63)5.52(3.568.54)0.759 I/%77.991.868.754.024.7 非盲法(n=3)0.82(0.710.90)0.68(0.580.77)2.72(1.554.77)0.28(0.160.47)11.45(3.7335.14)0.846 I/%0.064.763.90.042.5发表年代 2012年(n=6)0.83(0.760.88)0.58(0.540.6
27、3)2.03(1.592.60)0.31(0.230.43)6.85(4.0311.64)0.825 I/%0.072.059.40.022.9 2011年(n=3)0.60(0.500.69)0.75(0.700.79)3.35(1.686.67)0.55(0.400.74)6.42(2.7215.19)0.723 I/%52.588.670.740.654.8图 5 IL-18 诊断 AKI 的合并特异度森林图图 6 IL-18 诊断 AKI 的合并诊断比值比森林图代进行亚组分析,结果见表3。就患儿来源而言,4篇文献11,13,16-17的研究对象是为重症监护室患儿,其合并灵敏度、特异度、
28、PLR、NLR和DOR的I分别为84.8%、92.2%、75.9%、77.3%及58.9%,异质性均明显增加。5篇文献10,12,14-15,18研究对象为心脏术后图 7 9 项研究的综合受试者工作特征曲线灵敏度1-特异度万方数据临床儿科杂志 第 36 卷第 12 期 2018 年 12 月 J Clin Pediatr Vol.36 No.12 Dec.2018 948 确性也有所提高,提示患儿来源及检测时间可能为异质性来源。按发表年代分组,发表年代晚于2012年有6篇文献13-18,其合并灵敏度、特异度、PLR、NLR和DOR的I分别为0.0%、72.0%、59.4%、0.0%和22.9%
29、,异质性均明显下降;其他3篇文献10-12合并灵敏度、特异度、PLR、NLR和DOR的I分别为52.5%、88.6%、70.7%、40.6%和54.8%,异质性较前者均明显增加,提示文献发表年代也可能是异质性的来源。此外,根据另外两个因素的亚组分析结果不能判断其是否为异质性来源。3 讨论通过文献检索和筛选,本次meta分析共纳入9项符合条件的研究,合并灵敏度、特异度及DOR分别为0.74、0.66和6.50,SROC的AUC为0.779,提示IL-18对AKI有中等程度的诊断准确性,而灵敏度和特异度均欠佳,与Liu等19在2013年和Lin等20在2015年发表的包括成人的系统评价结果相近。I
30、L-18作为细胞损伤炎症反应的一部分被上调(激活巨噬细胞,促进T细胞分化和刺激NK/T细胞释放-干扰素),除了肾小管细胞之外,在其他细胞谱系中也观察到IL-18表达,包括巨噬细胞、淋巴细胞、肠上皮细胞和成纤维细胞,在急性疾病或炎症状况下其全身性的产生增加可能混淆了尿IL-18和AKI之间的关联,从而影响其诊断AKI的灵敏度、特异度21-22。AKI是一种复杂的疾病,不能被任何单一生物标记物完全预测,有关专家认为AKI生物标志物与临床风险分层联合诊断AKI是未来发展趋势23。异质性检验提示纳入研究之间存在较大的异质性。这表明与血肌酐相比,尿IL-18虽然能更早地诊断AKI,但其在诊断AKI中的应
31、用应限制在一定范围内。根据亚组分析结果,重症监护室组合并灵敏度、特异度及DOR的I2分别为84.8%、92.2%及58.9%,提示有不可忽略的异质性,或因为重症监护室的疾病谱存在较大异质性,从而增加了生物标志物诊断性能的变异24。心脏手术组的异质性明显下降,尤其对尿IL-18在心脏手术后46 h预测AKI的4项研究进行meta分析,发现其合并灵敏度和DOR的I分别为0%和11.1%,SROC的AUC为0.793,该组具有较高的诊断价值。其他因素如尿IL-18截断值及AKI诊断标准不同等也可能是异质性来源,由于纳入研究限制不能进一步探讨。本研究结果提示尿IL-18对预测儿童AKI的诊断准确性中等
32、,但纳入研究的截断值变化范围很大,且有5项研究应用UCr标准化后的IL-18水平13-16,18,4项研究应用IL-18绝对值。因此,本研究无法确定一个理想的截断值,目前尚未确定AKI危险分层的共识阈值,有学者建议截断值范围为100500 pg/mg Cr25。本研究还存在一些局限性:纳入研究的数量少,不能进行meta回归及更全面的亚组分析等来更可靠地探索异质性的来源;Deeks漏斗图提示本研究存在一定程度的发表偏倚,应进一步扩大检索范围,特别是手工检索灰色文献;尿IL-18对AKI进展和预后的预测价值也是重要的问题,但本研究未加讨论;所纳入研究均采用血肌酐或尿量作为AKI诊断标准,它们不是诊
33、断早期肾损伤的理想指标,可能会降低IL-18诊断AKI的准确性16。综上所述,尿IL-18对儿童AKI的诊断准确性中等,心脏手术后46 h检测尿IL-18对AKI诊断价值较高。该生物标志物的潜在诊断和预后价值需要在大型队列研究和临床环境中进一步验证。参考文献:1 Ostermann M,Joannidis M.Acute kidney injury 2016:diagnosis and diagnostic workup J.Crit Care,2016,20(1):299.2 Kaddourah A,Basu RK,Bagshaw SM,et al.Epidemiology of acute
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