基于貝葉斯算法比較EGF和bFGF治療鼓膜穿孔療效的Meta分析

袁喆晨 胡時雨 黃鈞濤 胡益 呂翠婷 沈毅

鼓膜穿孔（tympanic membrane perforation,TMP）是臨床常見的致聾性疾病[1]。通常情況下，急性TMP大多能夠自愈，但仍有約6%～20%的穿孔不能愈合[2]，遷延不愈成為慢性穿孔[3]，降低了患者的生活質(zhì)量，嚴重者還會引起中耳膽脂瘤、迷路炎、面癱、甚至硬膜外膿腫等耳源性顱內(nèi)外并發(fā)癥[4-5]。以顳肌筋膜、軟骨等自體移植物為修復材料的鼓室成形術是目前治療TMP的金標準。盡管手術治療的TMP愈合率較高[6]，但移植物取材需要額外的手術切口，患者亦需要承擔全身麻醉以及手術相關并發(fā)癥的風險[7]。因此，探索非手術療法治療單純TMP成為目前研究的熱點。近年來，隨著耳科組織工程學的發(fā)展，各類鼓膜支架材料和細胞生長因子開始被嘗試用于TMP治療，并取得了良好的療效[2，8]。其中，表皮生長因子（epidermal growth factor,EGF）和堿性成纖維細胞生長因子（basic fibroblast growth factor,bFGF）是治療TMP最常用的兩種細胞生長因子，可誘導細胞增殖和遷移，促進TMP邊緣的愈合[8-10]，也可以結合細胞支架共同發(fā)揮治療作用。目前，已有很多學者對EGF和bFGF的治療效果進行了研究，并將其成功應用于臨床[11-12]，但缺少對這兩種生長因子療效的比較。因此，本研究通過現(xiàn)有的相關文獻，采用貝葉斯算法系統(tǒng)性地比較EGF和bFGF在鼓膜穿孔愈合中的治療效果，現(xiàn)報道如下。

1 材料和方法

1.1 文獻檢索 根據(jù)PRISMA準則，對關于bFGF和EGF治療TMP的文獻進行檢索。檢索的數(shù)據(jù)庫包括Pubmed、Embase、Cochrane Library、Web of Science、中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫和維普數(shù)據(jù)庫，檢索日期為數(shù)據(jù)庫成立起至2021年4月30日。檢索策略采用主題詞與自由詞相結合，檢索主題（MeSH）、標題（Tittle）、摘要（Abstract）、關鍵詞（Keywords）中含有關于“bFGF”“EGF”和“鼓膜”（或“鼓膜穿孔”）的中/英文相關文獻。文獻檢索流程圖見圖1。

圖1 文獻檢索流程圖

1.2 納入和排除標準 根據(jù)PICOS準則制定納入、排除標準，對檢索后的文獻進行篩選。納入標準：（1）患者確診為TMP，不伴有膿性耳漏、中耳膽脂瘤、聽骨鏈病變以及其他中耳病變；（2）觀察組患者在對照組治療方案基礎上加用bFGF或EGF治療鼓膜穿孔；（3）對照組急性穿孔患者采用觀察法、安慰劑或手術治療；（4）報道了關于穿孔愈合和聽力康復的相關治療效果，如穿孔愈合率、穿孔愈合時間、治療前后的聽力變化等情況；（5）隨機對照實驗。排除標準：（1）患者處于急性感染期，存在持續(xù)膿性耳漏，或影像學檢查提示存在中耳膽脂瘤、聽骨鏈病變等中耳病變；（2）觀察組bFGF、EGF不直接作用于鼓膜（如肌肉注射等）；（3）對照組為非常規(guī)治療方法；（4）僅有定性描述性結果而缺乏定量數(shù)據(jù)或關鍵數(shù)據(jù)缺失而無法納入運算；（5）觀察性研究（包括前瞻性非隨機對照研究、病例對照研究和回顧性研究）、會議摘要、學位論文、綜述、個案分析、信件、動物實驗及細胞實驗等。

1.3 文獻質(zhì)量評估及結局效應指標 使用風險偏倚評分量表對符合納入標準的文獻進行文獻質(zhì)量評估。每項指標的風險等級分為低風險（中灰色）、高風險（深灰色）或不確定風險（淺灰色），見圖2。若文獻納入患者數(shù)量越多、低風險項目越多，則表明文獻的質(zhì)量越高。結局效應指標包括穿孔愈合和聽力康復情況，穿孔愈合結果的主要評價指標為TMP愈合率，此外，使用穿孔愈合時間（d）評估急性TMP愈合速度；聽力康復情況以治療前后純音測聽0.5、1、2、4 000 Hz平均氣-骨導差（air bone gap,ABG）的變化值（dB）來評估。

圖2 文獻風險偏倚評價

1.4 統(tǒng)計學處理 采用Review Manager 5.3軟件進行直接Meta分析比較，結果異質(zhì)性由I2進行檢驗，I2≤50%采用固定效應模型，I2＞50%采用隨機效應模型。在GeMTC軟件中構建貝葉斯算法進行網(wǎng)絡Meta分析，參數(shù)設定：鏈為4；初始值為2.5；退火為20 000；迭代為50 000；步長為10，使用網(wǎng)絡關系圖表示各研究組間比較關系，結合排序圖推測各組療效的優(yōu)劣。穿孔愈合率的合并效應量使用OR表示，穿孔愈合時間和聽力康復的合并效應量用MD表示。采用節(jié)點分裂模型對網(wǎng)絡中各研究組間形成的閉環(huán)進行一致性檢驗，若各閉環(huán)的檢驗結果無統(tǒng)計學差異，則一致性好，采用一致性模型計算網(wǎng)絡Meta分析結果，反之則用非一致性模型。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 納入文獻與分組 共42篇文獻符合納入標準，其中bFGF相關文獻20篇，EGF相關文獻20篇，另有2篇文獻直接比較了bFGF和EGF的療效。根據(jù)治療方式的不同將各治療組分為以下6組，分別為空白對照（NI）組、修復材料（S）組、bFGF 組、bFGF+S組、EGF組和EGF+S組。

2.2 直接Meta分析結果 2篇文獻直接比較了分別單獨使用bFGF與EGF的療效，并報道了相應的愈合率和治療前后聽力變化情況，對上述數(shù)據(jù)進行直接Meta分析比較。共納入146例患者，其中bFGF組74例，愈合率分別為86.2%和91.1%，總體愈合率為89.2%，治療前后平均ABG提高13.10和11.49 dB；EGF組72例，愈合率分別為89.3%和93.2%，總體愈合率為91.7%，治療前后平均ABG提高12.60和10.89 dB。其中1篇直接比較了bFGF與EGF組的愈合時間，分別為（13.7±7.6）和（12.5±7.1）d，由文獻可知愈合時間比較差異無統(tǒng)計學意義（P=0.94）。愈合率及聽力變化結果比較如森林圖（圖3）所示，兩者異質(zhì)性I2均為0%，選擇固定效應模型，愈合率合并效應量OR=0.75，95%CI：0.25～2.29，P=0.61；ABG 提高量合并效應量 MD=0.57，95%CI：-1.36～2.50，P=0.56，兩個結果差異均無統(tǒng)計學意義。

圖3 堿性成纖維細胞生長因子（bFGF）組與表皮生長因子（EGF）組愈合率及聽力變化結果比較的森林圖

2.3 網(wǎng)絡Meta分析結果

2.3.1 愈合率 共42篇文獻報道了bFGF和EGF的愈合率。每個治療組人數(shù)如下：bFGF+S組：17篇共935例，愈合率為57.7%～100.0%（中位數(shù)97.5%），整體愈合率為94.3%；bFGF組：6篇共231例，愈合率為89.3%～100.0%（中位數(shù) 94.4%），整體愈合率為95.2%；EGF+S組：17篇共728例，愈合率為51.3%～100.0%（中位數(shù)92.0%），整體愈合率為85.9%；EGF組：6篇共220例，愈合率為86.2%～100.0%（中位數(shù)94.1%），整體愈合率為93.6%；S組：13篇共598例，愈合率為31.8%～100.0%（中位數(shù)73.3%），整體愈合率為73.45%；NI組：34篇共1 387例，愈合率為16.0%～100.0%（中位數(shù)73.0%），整體愈合率為72.0%。bFGF+S組、bFGF組、EGF+S組、EGF組愈合率比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），即4個治療組間無明顯優(yōu)劣性，但均好于S組和NI組。將其排序可知，bFGF的療效可能優(yōu)于EGF。穿孔愈合率結果見表1，網(wǎng)絡關系見圖4。

圖4 穿孔愈合率網(wǎng)絡關系圖（NI為空白對照；S為修復材料；EGF為表皮生長因子；bFGF為堿性成纖維細胞生長因子）

表1 穿孔愈合率網(wǎng)絡Meta分析結果

2.3.2 愈合時間 共23篇文獻報道了bFGF和EGF的愈合時間，每個治療組人數(shù)如下：bFGF+S組：9篇共412例，愈合時間 8.50～15.70 d（中位數(shù) 9.50 d）；bFGF組：4篇共118例，愈合時間11.06～13.70 d（中位數(shù)12.25 d）；EGF+S組：8篇共338例，愈合時間7.20～15.67 d（中位數(shù)11.12 d）；EGF組：5篇共165例，愈合時間9.10～12.50 d（中位數(shù)11.70 d）；S組：8篇共 285例，愈合時間9.70～24.80 d（中位數(shù) 15.64 d）；NI組：19 篇共 509 例，愈合時間13.00～46.25 d（中位數(shù)23.45 d）。bFGF+S組、bFGF組、EGF+S組、EGF組愈合時間比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），即4個治療組間愈合時間無明顯優(yōu)劣性，但bFGF+S組和bFGF組愈合時間均短于S組和NI組，EGF+S組和EGF組愈合時間和S組無差異，將其排序可推測bFGF縮短愈合時間的療效較EGF更好。穿孔愈合時間結果見表2，網(wǎng)絡關系見圖5。

圖5 穿孔愈合時間網(wǎng)絡關系圖（NI為空白對照；S為修復材料；EGF為表皮生長因子；bFGF為堿性成纖維細胞生長因子）

表2 穿孔愈合時間網(wǎng)絡Meta分析結果

2.3.3 治療前后聽力變化 共5篇文獻報道了bFGF和EGF的治療前后聽力變化情況，每個治療組人數(shù)如下：bFGF+S組：2篇共81例，平均ABG變化量分別為13.3和13.1 dB；bFGF組：4篇171例，平均ABG變化量10.89～13.60 dB（中位數(shù)12.65 dB）；EGF組：2篇74例，平均ABG變化量分別為13.10和11.49 dB；S組：1篇49例，平均ABG變化量14.7 dB；NI組：5篇208例，平均ABG變化量9.29～13.80 dB（中位數(shù)12.70 dB）。bFGF+S組、bFGF組、EGF組、S組、NI組治療前后聽力變化比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），即5個治療組對治療前后聽力改善情況無明顯差異。治療前后聽力變化結果見表3，網(wǎng)絡關系見圖6。

圖6 治療前后聽力變化網(wǎng)絡關系圖（NI為空白對照；S為修復材料；EGF為表皮生長因子；EGF+S為表皮生長因子聯(lián)合修復材料；bFGF為堿性成纖維細胞生長因子；bFGF+S為堿性成纖維細胞生長因子聯(lián)合修復材料）

表3 治療前后聽力變化Meta分析結果

2.3.4 一致性檢驗 節(jié)點分裂模型計算結果表明各閉環(huán)直接比較結果與間接比較結果P值均＞0.05，表明上述結果一致性良好，使用一致性模型計算結果可信。

3 討論

據(jù)報道，在目前已知的許多生長因子中，EGF和bFGF是TMP非手術治療中最常用的生長因子，其通過刺激不同鼓膜細胞的增殖反應從而促進鼓膜修復[13]。鼓膜組織分為3層，從外向內(nèi)依次是鱗狀上皮層、纖維層和黏膜上皮層[14]。其中，EGF主要調(diào)節(jié)上皮層，誘導上皮細胞和角質(zhì)細胞的增殖[15]。此外，EGF還能促進DNA、RNA、透明質(zhì)酸和纖維連接蛋白的形成[16-17]。而bFGF主要在纖維層發(fā)揮作用，能夠刺激成纖維細胞的增殖和遷移[15]。也有研究表明，bFGF可以促進細胞間的黏附，刺激細胞遷移和纖維支架的形成，這是TMP愈合的關鍵因素[18]。既往研究顯示，EGF和bFGF在TMP的非手術治療中表現(xiàn)出良好的安全性和有效性，本文就EGF、bFGF兩者之間療效進行分析。

鼓膜的愈合率、愈合時間和治療前后聽力變化是常用的評價TMP療效的客觀指標[6-7]。本研究將兩篇直接比較EGF和bFGF療效的文獻進行統(tǒng)計[19-20]，森林圖顯示這兩篇文獻中的愈合率及治療前后聽力變化結果無統(tǒng)計學差異，表明EGF和bFGF療效相當，但這可能是由于納入文獻較少，入組樣本量不足所致。因此，本研究建立了貝葉斯算法，以比較EGF和bFGF這兩種生長因子對鼓膜修復療效的差異。

貝葉斯分析結果顯示，bFGF+S組、bFGF組、EGF+S組、EGF組 4個治療組在愈合率和愈合時間上均優(yōu)于S組和NI組，即單獨使用EGF和bFGF或?qū)⑺鼈兟?lián)合支架材料均能更有效促進鼓膜愈合，這與既往文獻的觀點一致[8，20]。但治療前后聽力較對照組并無更好改善。影響聽力的因素較多，除鼓膜是否完整外，穿孔的部位、大小、聽骨鏈的完整與否均會影響聽力[6，21]。本研究中納入的文獻均為急性穿孔，對于此類穿孔，一般不伴有聽骨鏈損傷等其他病變，鼓膜修復后聽力大多可恢復到穿孔前水平。

同時，應用生長因子的4個治療組之間在愈合率和愈合時間上均無統(tǒng)計學差異，即EGF和bFGF對于治療TMP修復的愈合率和愈合時間無明顯的優(yōu)劣性。但將其排序后分析可知，bFGF的治療效果優(yōu)于EGF。這可能是由于bFGF對血管內(nèi)皮細胞遷移和增殖的促進作用比EGF更明顯，可以誘導血管新生和細胞增殖[13]。此外，在動物TMP模型實驗中通過組織學分析證明bFGF組大鼠相較于對照組有明顯的成纖維細胞增殖和血管新生[1]。在TMP治療中應用bFGF等生長因子可以縮短愈合時間，降低中耳感染的風險，降低相應治療、隨訪的費用，具有重要臨床意義。

本研究存在一定的局限性。第一，由于相關的文獻數(shù)量較少，樣本量較小，bFGF的療效優(yōu)于EGF只是間接比較的結果，缺乏直接的臨床循證醫(yī)學證據(jù)，只能作為臨床輔助用藥的參考。第二，該研究的療效比較僅限于形態(tài)學觀察，沒有從組織學角度評價TMP的修復。此外，納入的樣本均為急性TMP患者，對于慢性TMP，目前研究較少，仍有待更大樣本量和更科學的實驗方法進行驗證。

綜上所述，EGF和bFGF在治療TMP中均具有顯著的療效，可以提高急性TMP的愈合率，縮短穿孔的愈合時間，并且bFGF的療效可能更優(yōu)于EGF，但這一結論仍有待探討。今后的動物實驗或臨床研究需要結合形態(tài)學及組織學綜合評價生長因子在TMP中的療效。這為進一步探索生長因子在TMP修復中的應用提供了新的方向和思考。