眼部IL-8水平與糖尿病視網膜病變關系的Meta分析

李寶花，寧博彪，楊 凡，郭承偉

0引言

糖尿病視網膜病變(diabetic retinopathy, DR)是糖尿病最為常見的并發癥之一，以微血管病變為主要特征[1]。本病主要由于糖尿病患者的血液流變學發生改變，導致微血管管腔狹窄甚至閉塞，視網膜微循環阻力增加、血流減慢及低灌注，引起視網膜缺血缺氧、無灌注區及新生血管[2-3]。DR呈逐年上升趨勢，給全世界帶來了巨大的公共衛生負擔?？萍嫉倪M步使得蛋白、基因組學研究成為研究熱點，能夠檢測玻璃體、眼淚、房水和血清中的生物標志物，除了血管內皮生長因子(VEGF)誘導的血管增生這一公認的機制以外，其它因素也不斷被研究證實，比如炎癥因素[4]。白細胞介素8(interleukin-8，IL-8)是一種促炎癥的C-X-C趨化因子，它負責并參與血管床穩態失衡的一系列炎癥過程[5]。研究表明IL-8在DR的發病機制和進展中發揮了重要作用[6-8]。然而，關于IL-8水平與DR關系的報道并不一致。本研究通過系統地回顧有關DR患者眼內IL-8的水平，并利用Meta分析對IL-8水平與DR的可能聯系進行定量分析，旨在更好地指導臨床及研究工作。

1資料和方法

1.1資料

1.1.1文獻檢索全面檢索Pubmed、Web of Science和Embase Databases數據庫，尋找IL-8水平與DR關系的病例對照研究，檢索詞為“interleukin-8”或“IL-8”結合“DR”或“Diabetic Retinopathy”。語言設置為英語，檢索時間為2010-01/2021-06，手動查找了符合要求的參考文獻。

1.1.2納入標準(1)研究類型必須為病例對照研究。(2)數據必須包括IL-8的濃度。(3)樣本來源于房水、玻璃體和淚液。(4)語言限定為英文。

1.1.3排除標準(1)研究類型沒有明確交代；(2)重復發表的文獻；(3)IL-8的濃度來源于血漿和血清；(4)隊列研究、綜述、橫斷面研究、病例報告、會議摘要等文獻；(5)動物實驗、體外試驗、細胞實驗；(6)信息、數據不全的文獻。

1.2方法

1.2.1文獻篩選和數據提取分別由兩名研究者通過閱讀文獻的標題、摘要等信息，剔除重復文獻，排除明顯非病例對照研究分析的文獻(如綜述、評論、動物實驗、案例報道、會議論文等)。閱讀可能合格文獻的全文，進一步排除不合格的文獻(如無法獲取數據等)。從篩選出來的文獻中提取納入研究的特征：第一作者、發表年份、國家、研究類型、DR類型、樣本量、樣本來源、檢測方法、年齡、IL-8濃度和性別，通過討論或者第三名研究者參與解決。

1.2.2文獻質量評價根據Cochrane系統評價員手冊推薦的隊列研究的偏倚風險評價工具Newcastle-Ottawa(NOS)對納入的文獻行質量評價打分，共9分，≥7分為質量高的研究。

統計學分析：采用Stata/IC 15.1軟件進行Meta分析，效應量以standardized mean difference(SMD)及其95%CI表示。當文章報道使用中位數(M)和四分位數(P25,P75)或者極值(最大值，最小值)的結果時，我們使用近似方法將它們轉換為平均值和標準差，具體轉化方法參考Wan等[9]和Luo等[10]的方法。采用χ2檢驗行統計學異質性分析，P≤0.1且I2>50%為研究間存在顯著異質性；采用I2對異質性進行定量描述，I2≤50%采用固定效應模型合并效應值，反之則采用隨機效應模型合并效應值。根據研究類型，進行亞組分析。此外，還進行敏感性分析，以評估個別研究對最終效果的影響。漏斗圖用于評估潛在的發表偏倚。P<0.05為差異具有統計學意義。

2結果

2.1文獻檢索結果及納入研究特點從Pubmed,Web of Science和Embase Databases數據庫共檢索到467篇文獻，手工檢索到2篇文獻，排除掉重復文獻168篇，閱讀題目摘要排除228篇，仔細閱讀全文排除48篇，最終納入25篇病例對照研究[11-35]。文獻篩選過程見圖1。納入Meta分析的25項研究的特征見表1、2。發表年份為2010-01/2020-12，研究國家包括加拿大、芬蘭、美國、納什維爾、印度、中國、土耳其、韓國、日本、波斯尼亞和黑塞哥維那，其中14項研究分布于亞洲，5項研究在歐洲，6項在美洲。14項研究基于玻璃體液，10項研究基于房水，1項研究基于淚液。此外，11項研究采用了Bead-based多元分析，8項研究采用了ELISA。

圖1 文獻檢索和納入流程圖。

表1 眼部IL-8水平與DR關系的系統評價/Meta分析文獻的基本特征(1)

表2 眼部IL-8水平與DR關系的系統評價/Meta分析文獻的基本特征(2)

2.2納入文獻的質量評價采用適用于病例對照研究的NOS量表，對納入的25項研究進行質量評價，質量評價的結果見表1。有1項研究得了9分，5項研究8分，16項研究7分，2項研究6分，1項研究5分。NOS得分表明大多數納入的研究質量較高。

2.3Meta分析結果

2.3.1IL-8水平與DR關系的Meta分析本次研究的25篇文獻經過異質性檢驗，I2=89%，且P<0.1，提示本次研究選擇的文獻之間存在較強異質性，所以選擇隨機效應進行Meta分析，隨機效應給出的Meta分析結果顯示，DR組的IL-8濃度比非DR組的高1.57，且具有統計學意義(P<0.01)，見圖2。

圖2 IL-8水平與DR關系的森林圖。

2.3.2敏感性分析對本次研究的25篇文獻進行敏感性分析，通過逐個排除單個研究的方法分析，比較DR組和Non-DR組IL-8水平的SMD在1.02～1.25。95%CI的下限為0.89～1.12，上限為1.14～1.39，I2在88%～90%。任意刪除本次研究中的文獻，不會影響本次的研究結果，意味著以上隨機效應的運算結果是穩定可靠的。

2.3.3亞組分析按照檢測方法、地區、樣本來源、DR類型、樣本量將25篇文獻分別分組，進行Meta分析，結果見表3。

表3 DR與IL-8水平的亞組分析

基于檢測方法的亞組分析見圖3，三個組別之間的異質性較高I2=81.9%，意味著測量方法的選擇在很大程度上會影響Meta分析結果。其中,Bead-based分析組的異質性較低I2=18%，合并11篇Bead-based檢測的結果，效應量SMD=0.91，且顯著(Z=7.55,P<0.05)，意味著DR患者的IL-8水平明顯高于非DR患者。其次，ELISA組內異質性很高I2=93%，且合并8篇ELISA法檢測的結果，效應量很高SMD=2.04，且顯著(Z=5.26,P<0.05)，意味著DR患者的IL-8水平明顯高于非DR患者。與Bead-based相比，ELISA檢測方法有可能會夸大效應量。

圖3 基于測量方法的亞組分析。

基于地區的亞組分析見圖4，四個組別之間的異質性較高I2=60.9%，意味著不同地區的研究可能會影響Meta分析結果。其中,歐洲組的異質性較低，I2=38%，合并5篇來自歐洲的結果，效應量SMD=1.13，且顯著(Z=5.56,P<0.05)。另外，美洲組內異質性較高I2=71%，且合并6篇來自美洲的結果，效應量SMD=1.22，且顯著(Z=4.56，P<0.05)；亞洲組內異質性極高I2=93%，且合并14篇來自亞洲的結果，效應量SMD=1.97，且顯著(Z=6.15，P<0.05)。綜上，三組DR患者的IL-8水平均明顯高于非DR患者，并且來自美洲與亞洲的檢測結果有可能會夸大效應量。

圖4 基于地區的亞組分析。

基于樣本來源的亞組分析見圖5，雖然兩個組別之間的異質性較高I2=69.6%，意味著樣本來源可能會影響Meta分析結果。無論樣本來源于玻璃體液還是房水，其異質性均顯著(玻璃體液組：P<0.0001，I2=92%；房水組：P<0.0001，I2=79%)。

圖5 基于樣本來源的亞組分析。

基于DR類型的亞組分析見圖6，兩個組別之間的異質性極高I2=85.8%，意味著DR類型很可能會影響Meta分析結果。其中,PDR組的異質性極高，I2=94%，合并12篇來自PDR的結果，效應量SMD=2.10，且顯著(Z=5.40,P<0.05)。而NPDR組內無異質性I2=0%，且合并3篇來自NPDR的結果，效應量SMD=0.93，且顯著(Z=4.47，P<0.05)。意味著兩組DR患者的IL-8水平均明顯高于非DR患者。而PDR組效應量高于NPDR組，來PDR組的檢測結果有可能會夸大效應量。

圖6 基于DR類型的亞組分析。

基于樣本量的亞組分析見圖7，兩個組別之間無異質性I2=0%，意味著樣本量不會影響Meta分析結果。

圖7 基于樣本量的亞組分析。

基于以上所有分析，DR患者的IL-8水平明顯高于非DR患者。

2.3.4發表偏倚估計按照亞組分別進行發表偏倚估計，繪制漏斗圖，結果見圖8～12。從圖8可以清晰看到，采用Bead-based、ELISA和其他方法的漏斗圖均不對稱，同時進行偏倚檢驗得出P<0.05，因此可以判斷采用三種方法檢測的IL-8濃度的文獻均存在發表偏倚。

圖8 按測量方法分組的漏斗圖 A：ELISA；B：Bead-based；C：其他。

圖9 按地區分組的漏斗圖 A：歐洲；B：美洲；C：亞洲。

圖10 按樣本來源分組的漏斗圖 A：玻璃體液；B：房水。

圖11 按DR類型分組的漏斗圖 A：PDR；B：NPDR。

圖12 按樣本量分組的漏斗圖 A：n≥50；B：n<5。

從圖9可以清晰看到，來自歐洲和美洲的研究的漏斗圖基本對稱，同時進行偏倚檢驗得出P>0.05，因此可以判斷來自歐洲和美洲地區的文獻不存在發表偏倚；而來亞洲的漏斗圖不對稱，同時進行偏倚檢驗得出P<0.05，因此可以判斷來自亞洲的文獻存在發表偏倚。

從圖10可以清晰看到，來自玻璃體液和房水樣本的研究的漏斗圖均不對稱，同時進行偏倚檢驗得出P<0.05，因此可以判斷來自玻璃體液和房水的研究均存在發表偏倚。

從圖11可以清晰看到，來自NPDR的研究的漏斗圖基本對稱，同時進行偏倚檢驗得出P>0.05，因此可以判斷NPDR的文獻不存在發表偏倚；而來自PDR的研究漏斗圖不對稱，同時進行偏倚檢驗得出P<0.05，因此可以判斷PDR的文獻存在發表偏倚。

從圖12可以清晰看到，兩種樣本量的研究的漏斗圖均不對稱，同時進行偏倚檢驗得出P<0.05，因此可以判斷樣本量無論大小的研究均存在發表偏倚。

3討論

DR是一種慢性進行性神經微血管病變，是全球獲得性視力喪失的主要原因之一。近些年的一些研究對來自糖尿病患者眼部的水溶液樣本與正常人相比，發現一些炎癥和血管生成因子顯著升高，猜測炎癥可能是導致DR的原因之一[36]。IL-8作為一種有效的中性粒細胞趨化劑和激活劑，是DR患者眼部炎癥的最有說服力的細胞因子之一[37-38]。Müller細胞、星形膠質細胞及視網膜色素上皮細胞等是產生IL-8的主要細胞。研究表明IL-8可通過MEK/MAPK、p38，活化的NF-κB途徑激活[39]，也可通過p38MAPK和ERK1/2信號通路在TLR途徑中被激活[40-42]。高糖環境引起多元醇通路異常、糖基化終末產物生成增多、蛋白激酶C激活等，導致視網膜毛細血管腫脹形成，血管通透性增加，血流動力學改變，使視網膜處于缺血缺氧狀態，打破了視網膜血管生長因子和抑制因子間的平衡,促使眼部水溶液中IL-8分泌增加，炎癥細胞浸潤，進而引起DR病理改變。目前的文獻比較分散地顯示IL-8是導致DR發病的可能原因，但是沒有一項更科學的研究確定它們之間關系的必然性。本文采用Meta分析方法,分別設置亞組，從測量方法、地區、樣本來源、DR類型幾個方面將25篇文獻分別分組，對IL-8的水平和DR的相關性進行評價。

研究結果顯示，DR患者和非DR患者之間的IL-8水平相比，整體隨機效應的SMD為1.57，且具有統計學意義，可見DR患者的IL-8水平明顯高于非DR患者。敏感性分析提示隨機效應的運算結果是穩定可靠的。證明IL-8參與DR的免疫反應,這與目前的大多數研究結論是一致的?？紤]到測量方法、地區、樣本來源、DR類型等因素的選擇在很大程度上可能會影響Meta分析的結果，進行亞組分析，結果顯示，Bead-based法檢測的樣本和歐洲樣本的一致性比較好；而ELISA、美洲、亞洲、玻璃體液、PDR都可能會加大效應量。這可能受到不同地區的發達程度、科技水平、生活習慣、檢測儀器、衛生條件，以及人們對健康的認知水平、重視程度等因素的影響，比如歐洲相對亞洲比較發達，檢驗的設備、醫療條件、衛生情況都比較好，數據產生的精準度就比較高，而來自美洲的效應量比較大，可能也受到南、北美洲的影響，但因為文獻數量有限，不能再分開討論。Bead-based、ELISA檢測法、來自亞洲、PDR，無論樣本量大小的文獻均存在發表偏倚；來自歐洲、美洲、NPDR的文獻未見明顯的發表偏倚。依據文獻資料可以看出，關于IL-8水平與DR之間的關系的研究，傾向于發表P<0.05的“陽性”結果，這可能是產生發表偏倚的原因，要想控制發表偏倚，唯一的辦法是盡可能多地收集有關的全部研究資料，由多人進行“盲法”評判,決定資料的取舍，然后對所有合格資料進行合并分析。

本次Meta分析存在一些局限性：(1)IL-8水平與DR的分析中，納入研究之間存在較大異質性，因此只能用隨機效應模型合并效應量，結果的可信度可能會降低；(2)在文獻搜索過程中不免遺漏個別相關文獻,而且有的文獻無法獲得具體的相關數據被排除；(3)本次納入文獻只是納入了英文文獻,存在一定的語言缺失引起的異質性；(4)本研究未討論到其他影響因素如年齡、生活習慣、文化背景、人種、飲酒史、吸煙史、高血壓等情況不同而引起對結果的差異。

綜上所述，經系統評價和Meta分析，可以確定眼部水溶液樣本中IL-8水平與DR有顯著的相關性。因此，醫護人員應引起重視，加強于DR患者IL-8水平的普查，尋找有效抑制IL-8水平的藥物，可能是解決DR患者以及未來DR的預防方式之一。但具體IL-8水平多高會導致DR隱形風險、發病或者導致不同的DR類型，這還需要更多更高水平的多中心、大樣本的研究。