艱難梭菌谷氨酸脫氫酶抗原及毒素檢測試劑盒對艱難梭菌感染診斷價值的Meta分析

祁 琪，茅一萍，李 陽，劉 紀，高 潔，楊 陽，鄭 偉

(1. 徐州醫(yī)科大學(xué)護理學(xué)院，江蘇 徐州 221000； 2. 徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院感染管理科，江蘇 徐州 221000； 3. 徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院腦血管外科，江蘇 徐州 221000)

艱難梭菌(Clostridiumdifficile,CD)是一種產(chǎn)芽孢的革蘭陽性厭氧桿菌，產(chǎn)毒株可分泌毒素A、毒素B及二元毒素(CDT)而致病。艱難梭菌感染(Clostridiumdifficileinfection，CDI)是由腸道致病性CD 過度增殖, 釋放毒素引起的以胃腸道表現(xiàn)為主的疾病，其臨床表現(xiàn)可從無癥狀定植到暴發(fā)性、復(fù)發(fā)性和潛在致命性結(jié)腸炎[1]。有資料[2]顯示，25%～30%的抗生素相關(guān)性腹瀉(antibiotic-associated diarrhea，AAD)以及幾乎所有的假膜性腸炎均是由CD引起的。根據(jù)美國最新醫(yī)療保健相關(guān)感染現(xiàn)患率調(diào)查，CD仍是導(dǎo)致醫(yī)院胃腸道感染的首要病原體[3]。隨著抗菌藥物的廣泛使用，以及高毒力菌株核糖體027型的出現(xiàn)和流行，CD對公共衛(wèi)生造成的危害日益凸顯。

CDI的診斷基于臨床病史、腹瀉癥狀，以及實驗室檢測[4]。目前，有多種方法用于診斷CDI，包括CD產(chǎn)毒培養(yǎng)(toxigenic culture，TC)、細胞培養(yǎng)毒素中和試驗(cell culture cytotoxicity neutralization assay，CCNA)、核酸擴增法(nucleic acid amplification-based test，NAAT)、酶免疫分析法(enzyme immunoassay，EIA)及谷氨酸脫氫酶(glutamate dehydrogenase，GDH)等，其中，其中TC和CCNA為CDI診斷的金標準，但其過程復(fù)雜，耗時長，需要特定的實驗設(shè)施和專業(yè)技術(shù)人員[4]，一般將其用于實驗室科研及新檢測方法的評估等，難以在臨床上推廣應(yīng)用。而NAAT敏感性高，特異性強，且方便快捷，但其檢測設(shè)備昂貴，對于許多普通臨床實驗室而言，缺乏條件將其作為CD的常規(guī)檢測。EIA操作簡單快捷，可同時檢測艱難梭菌GDH抗原及毒素A/B，從而進行CDI體外診斷。最近，一個基于EIA的快速組合檢測試劑盒——艱難梭菌谷氨酸脫氫酶抗原及毒素檢測試劑盒(C.Diff Quik Chek Complete○R，TECHLAB，以下簡稱CD快速檢測試劑盒)已在各國推出，CD快速檢測試劑盒將GDH抗原檢測和毒素A/B檢測兩部分結(jié)合起來，操作簡單、便捷，僅需約30 min就可獲得GDH抗原和毒素結(jié)果，且被證明可有效提高CDI診斷的準確性和效率[5-6]。近年來，有關(guān)評估CD快速檢測試劑盒性能的研究較多，但各文獻報道的靈敏度(SEN)和特異度(SPE)及診斷參數(shù)存在差異，對CD快速檢測試劑盒用于CDI診斷的Meta分析未見報道，因此，本研究旨在通過Meta分析探討CD快速檢測試劑盒對CDI的診斷價值，探討其能否廣泛應(yīng)用于臨床CDI診斷，為臨床醫(yī)務(wù)人員對CDI的診斷、治療、防控提供循證依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 文獻的檢索 電子檢索PubMed、Web of Science、中國知網(wǎng)(CNKI)、萬方數(shù)據(jù)庫、維普信息資源系統(tǒng)以及中國生物醫(yī)學(xué)文獻服務(wù)系統(tǒng)(SinoMed)中建庫至2018年11月30日發(fā)表的有關(guān)艱難梭菌谷氨酸脫氫酶抗原及毒素檢測試劑盒(酶聯(lián)免疫層析法)性能評估的文章，英文檢索詞為：Clostridiumdifficile；enzyme immunoassay/enzyme immunoassays；Quik Chek Complete。中文檢索詞為：艱難梭菌/難辨梭狀芽胞桿菌、酶免疫法、檢測試劑盒。通過Endnote軟件進行文獻管理與查重，通過人工檢索確定符合入選標準的文獻。

1.2 文獻篩選與資料提取

1.2.1 納入標準與排除標準 按照Cochrane協(xié)作網(wǎng)篩選與診斷試驗方法中關(guān)于診斷性試驗研究的納入和排除標準篩選文獻。

1.2.1.1 納入標準 (1)研究設(shè)計：前瞻性研究；(2)研究對象：存在腹瀉、懷疑CDI的住院或門診患者糞便標本；(3)金標準：以TC或CCNA為金標準；(4)能直接獲得或間接計算出GDH和毒素檢測的真陽性(TP)、假陽性(FP)、假陰性(FN)、真陰性(TN)；(5)中文或英文文獻。

1.2.1.2 排除標準 (1)以TC和CCNA以外的方法為檢測金標準；(2)存在研究設(shè)計缺陷；(3)綜述、會議文摘、個案、動物實驗等基礎(chǔ)性研究；(4)主要針對高毒力株檢測；(5)統(tǒng)計方法錯誤且無法修正，無法獲取TP、 FP、 FN、TN者，原始數(shù)據(jù)不全或者數(shù)據(jù)重復(fù)發(fā)表。

1.2.2 文獻的篩選 由兩位研究員獨立嚴格按照納入與排除標準對檢出文獻進行篩選，先閱讀題目和摘要，摘要信息不全則閱讀全文，對有分歧而難以確定是否納入的文獻，通過討論或由第三研究員決定是否納入。

1.2.3 資料提取 提取數(shù)據(jù)主要包括研究作者、發(fā)表時間、標本含量、CD感染率、GDH及毒素部分的TP、FP、FN、TN、SEN、SPE及其95%可信區(qū)間(CI)等，缺乏的資料與作者聯(lián)系予以補充。

1.3 文獻的質(zhì)量評價 由兩位研究員獨立根據(jù)診斷準確性研究的質(zhì)量評價方法2(QUADAS-2)清單進行質(zhì)量評估，包括4個部分(病例選擇、待評價試驗、金標準、病例流程和進展情況)和2個方面(偏倚風險和臨床適用性)。根據(jù)每部分中相關(guān)標志性問題的回答“是”、“否”或“不確定”，對應(yīng)將偏倚風險等級判定為“低”、“高”或“不確定”[7-8]。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用Meta DiSc 1.4軟件，錄入試劑盒GDH抗原及毒素檢測診斷CDI的TP、FP、FN、TN、標本含量、CD感染率等數(shù)據(jù)。采用Reiview Manager 5.3軟件進行文獻的質(zhì)量評價。

1.4.1 異質(zhì)性分析 第一，有無閾值效應(yīng)；第二，其他異質(zhì)性。采用Cochran-Q檢驗進行分析，檢驗水準設(shè)P<0.1，用I2評估異質(zhì)性大小。

1.4.2 合并效應(yīng)量 計算納入文獻合并的SEN、SPE、陽性似然比(PLR)、陰性似然比(NLR)、診斷優(yōu)勢比(DOR)，并繪制森林圖。

1.4.3 匯總受試者工作特征曲線(SROC) 繪制SROC，并計算曲線下面積(AUC)。

1.4.4 異質(zhì)性來源分析 以每次減少1篇文獻的方法進行敏感性分析，計算合并的SEN、SPE、PLR、NLR及DOR，評估單個研究對本Meta分析的影響。對不同發(fā)表年份、樣本量、CD感染率的文獻進行Meta回歸分析，計算相關(guān)系數(shù)和相對診斷優(yōu)勢比(RDOR)，并對診斷效能有顯著性影響的因素進行亞組分析。

2 結(jié)果

2.1 納入文獻基本情況 文獻檢索流程見圖1，共納入文獻8篇[9-16]，均為英文，發(fā)表時間為2011—2018年，所納入研究均為前瞻性研究或者包含前瞻性研究，選取前瞻性研究的結(jié)果，共納入2 852例研究對象。納入研究的基本特征及提取數(shù)據(jù)見表1。

圖1CD快速檢測試劑盒用于CDI診斷的Meta文獻檢索流程圖

Figure1Flow chart of literature retrieval for Meta-analysis on CDI diagnozed with C. Diff Quik Chek Complete○R

表1 CD快速檢測試劑盒用于CDI診斷的Meta分析納入文獻的基本情況

*：網(wǎng)絡(luò)發(fā)表；TC:CD產(chǎn)毒培養(yǎng)

2.2 文獻質(zhì)量評價 應(yīng)用QUADAS-2工具對每項研究的質(zhì)量進行評價，見圖2。

圖2 應(yīng)用 QUADAS-2 對納入文獻進行質(zhì)量評價

Figure2QUADAS-2 used for quality evaluation of the included literatures

2.3 異質(zhì)性分析

2.3.1 GDH抗原檢測 SROC平面散點圖不是典型的“肩臂形”外觀，同時Spearman相關(guān)系數(shù)為-0.310，P為0.456，提示不存在閾值效應(yīng)。對其他來源的異質(zhì)性進行檢驗，結(jié)果NLR不存在顯著異質(zhì)性(P>0.1)，I2為24.3%，采用固定效應(yīng)模型進行分析計算；SEN、SPE、PLR、DOR等均存在異質(zhì)性(P<0．1)，I2分別為49.2%、58.8%、68.8%、49.0%，采用隨機效應(yīng)模型進行分析計算。

2.3.2 毒素檢測 SROC平面散點圖不是典型的“肩臂形”外觀，同時Spearman相關(guān)系數(shù)為0.429，P為0.289，提示不存在閾值效應(yīng)。異質(zhì)性檢驗結(jié)果顯示，SEN、SPE、PLR、NLR、DOR的I2分別為70.9%、78.9%、70.5%、81.4%、67.2%,均存在異質(zhì)性(P<0．1)，采用隨機效應(yīng)模型進行分析計算。

2.4 合并效應(yīng)量

2.4.1 GDH抗原檢測的診斷結(jié)果 合并的SEN、SPE、PLR、NLR、DOR值及其95%CI分別為0.96(0.94,0.98)，0.96(0.95,0.97)，20.07(13.47,29.92)，0.04(0.03,0.07)，409.35(168.01,997.39)。見圖 3。

2.4.2 毒素檢測的診斷結(jié)果 合并的SEN、SPE、PLR、NLR、DOR值及其95%CI分別為0.54(0.48,0.59)，1.00(0.99, 1.00)，64.23(18.90,218.33)，0.48(0.37,0.62)，142.74(40.94,497.61)。見圖 4。

2.5 SROC曲線分析 GDH抗原、毒素檢測診斷CDI的AUC分別為0.9877、0.9718，Q*指數(shù)分別為0.9529、0.9228。見圖5。

2.6 敏感性分析 以每次減少1篇文獻的方法進行敏感性分析，計算其余文獻合并的SEN、SPE、PLR、NLR及DOR，見表2。結(jié)果顯示，剔除Gomez[10]，GDH抗原檢測診斷CDI的DOR明顯上升；毒素檢測診斷CDI的SEN、PLR、DOR均上升，NLR下降，提示此研究對Meta分析的異質(zhì)性影響很大。排除該文獻后，分別對SEN、SPE、PLR、NLR、DOR指標進行異質(zhì)性分析，結(jié)果顯示，GDH檢測部分SEN、SPE、NLR及DOR均不存在顯著異質(zhì)性(P>0.1)，其I2分別為34.8%、41.2%、0、15%，PLR存在異質(zhì)性(P<0.1),其I2為59.7%；毒素檢測部分SEN、NLR不存在顯著異質(zhì)性(P>0.1)，其I2分別為25.6%和0，SPE、PLR及DOR存在異質(zhì)性(P<0.1)，其I2分別為80.9%、73.7%、67.4%，GDH部分異質(zhì)性明顯下降，提示分析結(jié)果可能會受該研究影響。

圖3 GDH 抗原檢測診斷CDI的SEN、SPE、PLR、NLR、DOR森林圖

圖4 毒素檢測診斷CDI的SEN、SPE、PLR、NLR、DOR森林圖

A: GDH抗原檢測;B: 毒素檢測

2.7 Meta回歸分析 對發(fā)表年份(2017年及以前，2017年以后)、樣本量(≥356例，<356例)、CD感染率(≥25%，<25%)各組進行Meta回歸分析，結(jié)果顯示樣本數(shù)量、發(fā)表年限、感染率均不是異質(zhì)性的來源。見表3。

表2 CD快速檢測試劑盒診斷CDI的Meta分析結(jié)果(敏感性分析)

表3Meta回歸分析各指標對診斷效能的影響

Table3Effect of Meta-regression analysis indicators on diagnostic efficacy

指標GDH抗原檢測RDORP毒素檢測RDORP發(fā)表年份1.110.9644.660.335樣本含量5.310.4942.660.651CD感染率0.920.9293.040.479

3 討論

根據(jù)美國疾病控制與預(yù)防中心的數(shù)據(jù)，CD(12.10%)已經(jīng)超過金黃色葡萄球菌(10.7%)成為醫(yī)源性感染中最常見的病原體[17]，2014年美國預(yù)計共有606 058例(439 237例初發(fā)和166 821例復(fù)發(fā))CDI， 44 500例患者因CDI導(dǎo)致死亡，CDI的醫(yī)療經(jīng)濟成本高達54億美元[18]。美國和英國醫(yī)院住院患者CDI發(fā)生率分別為115.1/100 000和19.3/100 000住院患者[19]。我國國內(nèi)大部分實驗室及醫(yī)院缺乏厭氧培養(yǎng)條件，檢測手段相對局限，大部分醫(yī)院尚未開展CD的常規(guī)檢測，迄今為止，我國尚無系統(tǒng)的CDI流行病學(xué)數(shù)據(jù)。一項薈萃分析顯示，我國住院腹瀉患者CD感染率為19%[20]，上海某醫(yī)院住院患者中CDI的發(fā)病率為17.1/萬例住院患者[21]，四川某醫(yī)院ICU內(nèi)CDI的發(fā)生率高達25.2/萬住院日[22]，可見我國醫(yī)院的CDI處于一個較高的發(fā)病水平，快速而準確地診斷CDI對于我國患者治療和醫(yī)院感染控制至關(guān)重要。本研究旨在通過Meta分析探討CD快速檢測試劑盒對CDI的診斷價值。

本研究納入的8篇研究間存在異質(zhì)性。經(jīng)SROC曲線平面圖和Spearman相關(guān)系數(shù)檢驗可知，納入研究文獻間不存在閾值效應(yīng)，非閾值效應(yīng)為此研究異質(zhì)性的主要來源。筆者還進一步做了敏感性分析及Meta回歸分析，探尋其異質(zhì)性的可能來源。敏感性分析提示Gomez等[10]的研究對本Meta分析的異質(zhì)性影響很大。排除該文獻后，GDH抗原檢測診斷CDI的異質(zhì)性下降，提示分析結(jié)果可能會受該研究影響。Gomez的研究對象為一所兒童醫(yī)院1～18歲的患者，而其他7個研究的研究對象均為綜合醫(yī)院的患者，所以年齡可能是異質(zhì)性的來源，但因其他研究并未對年齡進行分析，所以無法對年齡這一影響因素進行亞組分析。有報道指出，核糖體027型菌株對GDH抗原及毒素EIA更敏感[23]，Gomez研究中核糖體027型菌株占9.6%，但其他7個研究均未詳細報道菌株核糖體分型結(jié)果，本次研究無法進行分析。Meta回歸分析結(jié)果顯示，樣本數(shù)量、發(fā)表年限、感染率均不是異質(zhì)性的來源，所以未進行亞組分析。

納入研究的8個研究中，CD快速檢驗試劑盒GDH抗原檢測診斷CDI合并的SEN、SPE均為0.96，可見該試劑盒GDH抗原診斷結(jié)果具有較高的SEN和SPE。PLR、NLR結(jié)合了SEN、SPE、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值的優(yōu)點，不受被檢人群中疾病發(fā)生率的影響，因此是一個相對獨立的，更具臨床意義、診斷性試驗效果的評估指標。在診斷性試驗中，當PLR>10或NLR<0.1時，診斷或排除某種疾病的可能性就顯著增加。本研究GDH抗原檢測合并的PLR為20.07(>10)，NLR為0.04(<0.1)，說明CD快速檢驗試劑盒抗原部分結(jié)果診斷或排除CDI的可能性較大；GDH抗原檢測DOR值為409.35，說明該診斷試驗抗原部分的判別效果較好；AUCSROC為0.9877和Q*指數(shù)為0.9529，同樣說明該CD快速檢測試劑盒GDH抗原檢測診斷效力較高。GDH抗原檢測診斷CD Meta分析結(jié)果顯示，合并的SEN、SPE、DOR、PLR、NLR、AUCSROC分別為0.911、0.912、115、10.4、0.098、0.970[24]，本研究抗原部分檢測結(jié)果與其基本一致。本Meta分析CD快速檢驗試劑盒毒素檢測診斷CDI合并的SEN、SPE、PLR、NLR和DOR分別為0.54、1.00、64.23、0.48和142.74，AUCSROC為0.9718和Q*指數(shù)為0.9228，毒素檢測診斷的特異度較高，錯誤診斷CDI的概率較小；而靈敏度欠佳，說明該試劑盒對CDI的漏診率較高。

本Meta分析的局限性：(1)檢索的文獻不全面，局限在已發(fā)表的研究，未進行灰色文獻的檢索，如未獲取會議論文等未公開發(fā)表的研究，文獻語種局限于中文和英文，未對其他語種相關(guān)文獻進行篩選。(2)納入研究數(shù)目較少，根據(jù)Cochrane系統(tǒng)評價干預(yù)手冊[25]，僅當Meta分析納入至少10個研究時方可使用漏斗圖不對稱檢驗，若納入研究過少，檢驗效能將過低，將無法區(qū)別機遇和真正的不對稱，所以未進行發(fā)表偏倚檢驗。納入研究數(shù)目少導(dǎo)致各影響因素的穩(wěn)定性差，雖進行了Meta回歸分析，并未找到對結(jié)果影響較大的原因。

通過Meta分析探討CD快速檢測試劑盒對CDI的診斷價值，發(fā)現(xiàn)CD快速檢測試劑盒GDH抗原檢測部分SEN、SPE、PLR、NLR及DOR均較高，毒素檢測部分雖SEN欠佳，但SPE較高，且檢測周期短，操作簡便，可作為缺乏專業(yè)設(shè)備條件的地區(qū)及醫(yī)院門、急診CDI的初篩試劑盒。對于抗原陽性、毒素陰性的糞便標本，建議有條件的實驗室進一步進行厭氧產(chǎn)毒培養(yǎng)，以提高產(chǎn)毒艱難梭菌的檢出率，為CDI的防控提供循證依據(jù)。