尿中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白對泌尿道感染診斷作用的薈萃分析

李儒剛 黃潔平 張魁正 何敏 唐君平 曾曉琳 吳慧蘭 陳志強 梁澤智 秦小燕 黃玲

粵北人民醫院腎內科，韶關 512026

泌尿道感染簡稱尿感，是社區和醫院最常見的獲得性感染之一，約50%的人一生中有1次尿感的病史［1-3］。尿感的臨床癥狀復雜多樣，可引發敗血癥、感染性休克等嚴重并發癥。研究顯示控制尿感關鍵在于早期診斷與治療［4-5］。尿感的診斷標準：有尿路感染癥狀和體征，及細菌培養菌落數＞105CFU/ml［6-7］。但是，癥狀及體征，有些不典型且在幼兒或不能準確表達的患者中不能及時準確收集。有研究顯示，尿培養通常需要3 d才能出結果［8］，陽性率約30%［3，9］，且可能為假陰性、假陽性。用于臨床快速篩查尿感的尿常規白細胞酯酶和亞硝酸鹽聯合診斷的靈敏度75%，特異度82%［10］。這些造成臨床中做出尿感的早期、準確診斷困難，阻礙了后續治療。中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白（NGAL）已被作為腎臟疾病（急性腎損傷）的新型生物標志物，近年來，越來越多的研究顯示其可作為尿感的新型診斷標志物。Yilmaz等［11］在2009年發現尿NGAL診斷尿感的靈敏度為96.7%，特異度為75.9%。我國學者宋少娜等［12］研究也證實了類似的結果。然而，Nickavar等［13］發現其診斷的靈敏度及特異度均較低。有薈萃分析顯示尿NGAL對幼兒尿感有較高的診斷價值［14-15］，但是其未納入我國相關研究。這些分歧及不足需要我們進一步薈萃分析，以明確尿NGAL在尿感中的診斷價值。

資料與方法

1、檢索策略

檢索PubMed、Embase、中國知網（CNKI）、萬方數據庫以評估尿NGAL診斷尿感的效能，搜索時間為建庫至2021年11月。英文檢索詞：（Lipocalin-2 or Lipocalin 2、NGAL Protein、Oncogene 24p3 Protein、Siderocalin Protein、Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin、Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin、Lipocalin-2 Protein）and（Urinary Tract Infections or Infection，Urinary Tract、Infections，Urinary Tract、Tract Infection，Urinary、Tract Infections，Urinary、Urinary Tract Infection）。中文檢索詞：（中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白、中性粒細胞明膠酶相關載脂蛋白、中性粒細胞明膠酶相關運載蛋白、中性粒細胞明膠酶相關脂質轉運蛋白、NGAL）和（尿路感染、尿感、泌尿生殖道感染、膀胱炎、腎盂腎炎、上尿路感染、下尿路感染）。

2、納入及排除標準

（1）納入標準：符合條件的研究需要包括涉及患者的明確參考標準。我們將診斷標準定義為尿培養陽性，評估腎盂腎炎存在的參考標準是二巰基琥珀酸掃描［6-7，16］。（2）排除標準：①非英文或中文文獻；②綜述、meta分析、信件、評論、通信、案例報告、會議摘要、專家意見、社論和動物實驗相關文獻；③無法提取數據的文獻；④同一研究早期發表的重復文獻。

3、文獻篩選

2名研究者獨立評估每項研究，意見矛盾時，第3名研究者再進行評估。首先篩選標題和摘要，以確定潛在的研究，然后分析全文進行進一步評估。

4、數據提取與質量評估

2名研究者獨立提取數據，分歧通過協商一致解決，最后再次核對。從原始研究中提取以下數據：第一作者、發表年份、國家、研究設計、樣本量、男性患者數、年齡、診斷截斷值、真陽性、假陽性、假陰性和真陰性率、靈敏度和特異度。對于診斷提供多個臨界值的研究，選擇提供最大總體準確度的數據。我們使用修訂后的研究質量評估（QUADAS）量表［17］，每個項目按“是”“否”“不清楚”3個標準對納入評估研究的質量。

5、統計學分析

使用STATA軟件12.0版的MIDAS模塊進行所有統計分析。P＜0.05為差異有統計學意義。計算Qtest和I2指數來評估研究間的異質性，I2＞50%被認為是研究間可持續的異質性。使用雙變量隨機效應回歸模型［18］計算合并的靈敏度、特異度、診斷優勢比（DOR）、陽性似然比（PLR）和陰性似然比（NLR）。通過繪制靈敏度和特異度的單個點和匯總點來構建匯總受試者工作特征曲線（SROC），以評估總體診斷準確性。Fagan圖被用來計算驗后概率。Deeks漏斗圖評價發表偏倚。圖表是用STATA的MIDAS模塊和診斷準確性研究的質量評估模塊制作。

結 果

1、文獻檢索納入結果

我們的數據庫檢索到370篇文章，其中356篇基于標題和摘要的不同原因被剔除，剩下的14篇研究在全文綜述中仔細審查，并被納入最終分析（圖1）。我們沒有在原文的參考書目中發現任何額外的相關文章。

圖1 尿NGAL診斷泌尿道感染的文獻篩選流程圖

2、納入研究的特點

納入的研究是在2009年至2019年間發表的。納入14項研究，橫斷面研究10項、病例對照研究4項。在亞洲總共進行了7項研究，中國有3項研究［12，19-20］，韓國3項［21-23］，土耳其1項［11］；非亞洲其他地區7項［12，19-20］。共納入2 362例患者，患者年齡為0～18歲，男性1 085例（其中有1項性別未分組），樣本量≤100例6項，＞100例8項。在所有研究中，酶聯免疫吸附試驗（ELISA）檢測尿NGAL 7項，膠乳增強免疫比濁法（LEIA）測定6項，1項研究未描述檢測方法。試驗閾值范圍為0.20～252.42μg/L，其中＜50μg/L的10項、大于者4項。所有14項研究的詳細情況如表1所示。

表1 14條納入文獻的基本特征

3、合并效應量的meta分析

合并的靈敏度和特異度分別為0.82（95%CI：0.74～0.88，Q=147.60，P＜0.01，I2=91.19）和0.82（95%CI：0.73～0.89，Q=502.32，P＜0.01，I2=97.41）；PLR和NLR分 別 為4.58（95%CI：2.81～7.46）和0.22（95%CI：0.14～0.34）；DOR為20.66（95%CI：8.64～49.38）。見圖2。圖3給出了Fagan圖進行試驗后概率估計，結果表明，假定驗前概率為20%，使用尿NGAL檢測尿感時，陽性驗后概率增加到53%，陰性驗后概率降低到5%。集成的SROC見圖4，曲線下面積（AUC）為0.89（95%CI：0.86～0.91）。

圖2 森林圖（A為尿NGAL診斷泌尿道感染的靈敏度及特異度森林圖，B為尿NGAL診斷泌尿道感染的似然比森林圖，C為尿NGAL診斷泌尿道感染的診斷優勢比森林圖）

圖3 14條納入尿NGAL診斷泌尿道感染的文獻Fagan圖

圖4 尿NGAL診斷泌尿道感染的匯總受試者工作特征曲線

4、異質性檢驗及meta回歸

計算Qtest和I2指數來評估研究間的異質性：Q=36.35，I2=94，P＜0.01，結合合并靈敏度及特異度的Q值及I2值，提示各項研究存在異質性。用meta回歸模型評價異質性，詳細結果見表2。對于靈敏度異質性，研究地區（P＜0.01），研究類型（P＜0.01），年齡（P＜0.01），截斷值（P＜0.01）可能造成異質性，樣本量（P=0.30）和檢測方法（P=0.35）可能不是造成異質性來源。此外，年齡分組（P＜0.01）可以導致特異度的異質性，其他分組可能不是造成特異度的異質性來源。Deeks漏斗圖評價發表偏倚，P=0.11，提示不存在發表偏倚（圖5）。

表2 14條納入文獻異質性meta回歸分析

圖5 Deek′s法分析14條納入文獻發表偏倚情況

討 論

本研究顯示尿NGAL診斷尿感有較高的總靈敏度及特異度（均＞0.7），SROCAUC=0.89，AUC越接近1說明準確性越高，因此提示診斷準確性較好。一般當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，本研究總的PLR和NLR分別為4.58、0.22，提示該研究結果診斷尿感價值較高，且不支持尿NGAL檢測陰性時排除尿感的可能性大。DOR為20.66，其值越大說明該診斷試驗的判別效果越好。因此，本研究將小樣本試驗結果進行綜合定量meta分析，發現尿NGAL對診斷尿感具有較好的靈敏度和特異度，有較高的診斷價值。

本研究納入文獻存在異質性，我們試著從診斷閾值效應、協變量meta回歸分析和發表偏倚多個方面探討異質性的可能來源。經過分析，我們發現本研究沒有閾值效應和不存在發表偏倚。進一步行meta回歸分析表明，在診斷靈敏度方面，研究地區、研究類型、患者年齡、檢查方法及截斷值可能是異質性的來源，而樣本量及檢測方法可能不是異質性來源，提示可能存在種族、人群差異。這些都提示臨床的多樣性，在擴大樣本量及多中心的后續研究需要注意人群及種族差異，減少研究的異質性來源。而在靈敏度方面，也同樣需要注意年齡的異質性來源，其他協變量分組可能不是異質性的來源，這提示尿NGAL對尿感診斷的特異性較穩定。

NGAL生物學效應多，有抗氧化、促進細胞凋亡且參與多種腫瘤、炎癥感染發生發展過程［30］。NGAL在感染性疾病中是機體抗菌固有免疫系統必不可少的組成部分。在感染宿主過程中，微生物通過從宿主的鐵載體（乳鐵蛋白和轉鐵蛋白）螯合Fe3+的方式奪取鐵以利于其本身增殖［31-32］。在這過程中哺乳動物則分泌NGAL并結合鐵載體，進而阻止細菌獲取鐵［33］，從而抑制細菌的生存和增殖［34］。在肺炎、敗血癥等血中NGAL的濃度水平是增高的［33］。NGAL除了在血、尿中可作為檢測標志物，也可在其他感染性體液中檢測到。王軍等［35］研究證實腹水中NGAL和乳酸脫氫酶是預測肝硬化腹水患者并發腹膜炎的有效生物標志物。本人前期研究證實腹膜透析液中的NGAL是預測腹膜透析相關性腹膜炎的有效生物標志物［36］。

目前診斷尿感，除尿培養及尿常規外，降鈣素原和C反應蛋白臨床也應用較多，但是其特異性稍差。超聲、核素掃描和排尿膀胱造影相結合可以提高泌尿系感染的診斷［16］，但是其價格稍貴、操作復雜和不能及時獲得，限制了其在臨床中應用。在尿感的早期階段，基于LEIA在全自動生化分析儀可批量、快速檢測尿NGAL。相比于尿培養，這種方法可在短時間內進行自動化測量［37］，有較好的臨床應用優勢，能快速作出早期診斷，為臨床決策提供更多的依據。

在解釋這一薈萃分析的結果時，應該考慮幾個局限性因素。（1）盡管進行了廣泛的文獻搜索，但納入的研究數量較少；然而，納入的患者數量是令人滿意的（2 362例），從而減少了Ⅱ型錯誤。（2）我們無法確定最佳截止值，因為我們無法獲得繪制ROC的原始數據。盡管使用相同的尿NGAL測定，但不同研究的截斷點差別大。造成這種差異的一個原因可能是研究設計的不同，因此，未來的研究應該考慮到異質性來源的可能因素的影響，以確定臨床使用的統一的最佳截斷點。（3）在由革蘭陽性、革蘭陰性或真菌病原體引起的尿感中，尿NGAL可能有不同的作用，可能影響尿NGAL在預測尿感中的價值。然而，我們無法進一步探討這一點，因為研究中基本上沒有相關的資料。

綜上所述，尿NGAL具有良好的診斷效能，可作為尿感的可靠生物標志物，為目前診斷尿感提供了一種很有前途的替代方法。需要更大規模及不同人群的研究來驗證該標志物在尿感診斷中的優越性。臨床醫生必須綜合評估每例患者的病情并全面評估尿感診斷的臨床指標。