張書婉,吳 爽,黃君華,曹三成

(1西安市兒童醫(yī)院檢驗(yàn)科,西安 710003;2西安醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院;*通訊作者,E-mail:shuwan0103@163.com)

肺炎支原體肺炎(Mycoplasmapneumoniaepneumonia,MPP)是兒童最常見(jiàn)的呼吸道感染性疾病[1],占兒童社區(qū)獲得性肺炎的20%左右[2]。肺炎支原體(MP)感染常會(huì)導(dǎo)致兒童凝血功能紊亂[3]和中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀[4],是5歲以下兒童死亡的首位病因。另外,由于診斷不明確的MPP而增加經(jīng)驗(yàn)性用藥,導(dǎo)致大環(huán)內(nèi)酯類抗菌藥物的耐藥菌株居高不下[5]。MP感染人體后癥狀不典型,部分患兒無(wú)明顯臨床癥狀,給早期診斷帶來(lái)困難。環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增(loop-mediated isothermal amplification assay,LAMP)是一種恒溫?cái)U(kuò)增技術(shù),不需要特殊PCR設(shè)備且結(jié)果可視化,成本低廉,檢測(cè)時(shí)間短,適合床旁檢測(cè),應(yīng)用呼吸道標(biāo)本患兒接受性高。近年來(lái)LAMP逐漸應(yīng)用于兒童MPP檢測(cè),但不同的研究對(duì)LAMP診斷準(zhǔn)確性的報(bào)道有較大差異[6-9]。本研究通過(guò)對(duì)LAMP診斷MPP的價(jià)值進(jìn)行Meta分析,旨在探討LAMP的診斷準(zhǔn)確性,為其進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供依據(jù)。

1 方法

1.1 文獻(xiàn)檢索

由兩位人員(張書婉、吳爽)獨(dú)立在PubMed、Embase、Cochrane Library等英文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)和中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方等中文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行文獻(xiàn)檢索及確定。文獻(xiàn)出版日期截止2018年11月27日。檢索詞為:英文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用“LAMP”“l(fā)oop-mediated isothermal amplification assay”“Mycoplasmapneumoniae”“MP”“Mycoplasmapneumoniaepneumonia”“MPP”等檢索詞;中文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用“LAMP”“環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增”“肺炎支原體”“肺炎支原體肺炎”等檢索詞。

1.2 文獻(xiàn)納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

符合以下條件的文獻(xiàn)被納入本研究:評(píng)價(jià)了LAMP診斷MPP的價(jià)值;有明確的參考標(biāo)準(zhǔn);通過(guò)文中數(shù)據(jù)可直接得到或計(jì)算出真陽(yáng)性(TP)、假陽(yáng)性(FP)、假陰性(FN)和真陰性(TN)例數(shù);兒童人群。文獻(xiàn)納入由兩位人員(張書婉、吳爽)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立完成,不一致者由二人共同商討決定。

1.3 數(shù)據(jù)提取與文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)

由兩位人員(張書婉、吳爽)獨(dú)立提取相關(guān)信息及數(shù)據(jù)并由第三位人員(黃君華)對(duì)提取結(jié)果進(jìn)行檢查,不一致處由三人共同商討決定。所提取信息主要包括:第一作者、出版年代、國(guó)家、納入人群疾病類型、研究設(shè)計(jì)、標(biāo)本類型、參考方法、LAMP方法及2×2列表數(shù)據(jù)。

每篇納入文獻(xiàn)的質(zhì)量應(yīng)用“診斷準(zhǔn)確性研究質(zhì)量評(píng)價(jià)(QUADAS-2)[10]”進(jìn)行評(píng)價(jià)。主要評(píng)價(jià)“病例選擇”“待評(píng)價(jià)試驗(yàn)”“參照標(biāo)準(zhǔn)”和“失訪、參照標(biāo)準(zhǔn)與待評(píng)價(jià)試驗(yàn)的間隔時(shí)間”等4個(gè)方面。每個(gè)方面用“yes”“no”或“unclear”回答標(biāo)志性的問(wèn)題進(jìn)行評(píng)價(jià),發(fā)表偏倚用“l(fā)ow”“high”或“unclear”表示。對(duì)前3個(gè)方面還用“l(fā)ow”“high”或“unclear”評(píng)價(jià)其臨床適用性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析。所納入的每一個(gè)研究都計(jì)算了敏感度、特異度、陽(yáng)性似然比(PLR)、陰性似然比(NLR)和診斷比值比(DOR)及其95%可信區(qū)間(95%CI)。用綜合受試者工作特征曲線(SROC)及曲線下面積(AUC)評(píng)價(jià)LAMP的綜合表現(xiàn)。用Meta回歸分析探討異質(zhì)性的來(lái)源,P<0.05或I2>50%表明差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。用Deek’s法檢測(cè)發(fā)表偏倚。所有的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析由Stata/SE 15.0軟件完成。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)檢索結(jié)果

通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索共納入417篇文獻(xiàn)。其中通過(guò)Endnote X6排除重復(fù)檢索301篇;按照納入和排除標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)閱讀文章題目和摘要排除96篇,通過(guò)閱讀全文排除13篇;最終納入7篇文獻(xiàn)[6-9,11-13]。其中一篇文獻(xiàn)分別應(yīng)用兩種不同的標(biāo)本對(duì)LAMP進(jìn)行評(píng)價(jià),因此共有8組數(shù)據(jù)納入Meta分析。文獻(xiàn)篩選過(guò)程見(jiàn)圖1。

圖1 本Meta分析中符合納入標(biāo)準(zhǔn)的文章篩選流程圖Figure 1 Flow chart of selection progress for eligible studies of the meta-analysis

2.2 納入文獻(xiàn)的特征及質(zhì)量評(píng)價(jià)

Meta分析納入的7篇文獻(xiàn)為2012-2018年出版,來(lái)自中國(guó)和日本。共納入樣本1 377例,其中急性社區(qū)獲得性下呼吸道感染(ACA-LRTI)患兒249例(2篇文獻(xiàn))[8,11],社區(qū)獲得性肺炎(CAP)1 065例(4篇文獻(xiàn))[6,9,12,13],一篇文獻(xiàn)納入患兒(63例)的疾病情況不明[7]。另外,Kakuya等[8]的研究納入58例ACA-LRTI兒童分別用口咽拭子和鼻咽拭子兩種采樣標(biāo)本檢驗(yàn)LAMP的診斷準(zhǔn)確性,本研究將兩種方法均納入分析,因此共有8組數(shù)據(jù)。納入文獻(xiàn)的主要特征見(jiàn)表1。

表1 環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)診斷兒童肺炎支原體肺炎準(zhǔn)確性的meta分析納入文獻(xiàn)的基本特征

Table 1 Characteristics of the study included in the Meta-analysis of LAMP forMycoplasmapneumoniaepneumonia in children

文獻(xiàn)及出版年份國(guó)家納入對(duì)象疾病種類研究類型 標(biāo)本類型 LAMP方法 參照方法TPFPFNTNGotoh等,2012[13]日本CAP前瞻性研究 咽拭子In-house血清學(xué)方法2998322Gotoh等,2013[12]日本CAP前瞻性研究 咽拭子In-house血清學(xué)方法2352313260李丹等,2014[6]中國(guó)CAP回顧性研究 咽拭子In-houseQPCR351118Kakuya等,2014[11]日本ACA-LRTI前瞻性研究 咽拭子In-house培養(yǎng)3001160Aizawa等,2014[9]日本CAP前瞻性研究 咽拭子試劑盒(日本榮研化學(xué))血清學(xué)方法4302 66Kakuya等(a),2017[8]日本ACA-LRTI前瞻性研究 口咽拭子試劑盒(日本榮研化學(xué))QPCR1500 43Kakuya等(b),2017[8]日本ACA-LRTI前瞻性研究 鼻咽拭子試劑盒(日本榮研化學(xué))QPCR 807 43Wang等,2018[7]中國(guó)未知回顧性研究 口咽拭子(45例)支氣管肺泡灌洗液(18例)In-houseQPCR3201 30

CAP:community-acquired pneumonia,社區(qū)獲得性肺炎;ACA-LRTI:acute community-acquired lower respiratory tract infections,急性社區(qū)獲得性下呼吸道感染;QPCR:熒光定量聚合酶鏈反應(yīng);In-house:實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部設(shè)計(jì)的LAMP方法,非商品化試劑盒;TP:真陽(yáng)性例數(shù);FP:假陽(yáng)性例數(shù);FN:假陰性例數(shù);TN:真陰性例數(shù)。文獻(xiàn)[8]對(duì)同一患兒分別用口咽拭子和鼻咽拭子兩種標(biāo)本檢驗(yàn)LAMP的診斷準(zhǔn)確性,因此將兩種方法分別納入

根據(jù)QUADAS-2量表,4篇(50%)文獻(xiàn)“病例選擇”偏倚為低風(fēng)險(xiǎn);3篇(37.5%)文獻(xiàn)“參照標(biāo)準(zhǔn)”偏倚為“unclear”;“待評(píng)價(jià)試驗(yàn)”(index test)和“失訪、參照標(biāo)準(zhǔn)與待評(píng)價(jià)試驗(yàn)的間隔時(shí)間”(flow and timing)偏倚方面所納入文獻(xiàn)均為低風(fēng)險(xiǎn)。臨床適用性(applicability concerns)方面,“patient selection”“index test”和“reference standard”低偏倚文獻(xiàn)所占比例較大,分別為87.5%,100%和62.5%(見(jiàn)圖2),說(shuō)明本研究所納入的文獻(xiàn)總體質(zhì)量較佳。

圖2 納入文獻(xiàn)的偏倚風(fēng)險(xiǎn)和臨床適用性情況百分條圖Figure 2 Risk of bias and percentage bar graph of applicability concern of enrolled references

每篇納入文獻(xiàn)偏倚風(fēng)險(xiǎn)和臨床適用性的具體情況見(jiàn)圖3。根據(jù)QUADAS-2的標(biāo)準(zhǔn),Wang等[7]的研究所納入患兒的疾病類型不明,對(duì)判斷LAMP診斷準(zhǔn)確性可能存在高偏倚;Kakuya等[8,11]的兩篇論文所納入的患兒均為急性社區(qū)獲得性下呼吸道感染(ACA-LRTI)和非社區(qū)獲得性肺炎(CAP),因此不清楚是否會(huì)對(duì)LAMP的綜合診斷準(zhǔn)確性造成影響。Aizawa等[9]和Gotoh等[12,13]的研究以血清學(xué)方法為參考標(biāo)準(zhǔn),而非培養(yǎng)或PCR方法,不清楚是否會(huì)對(duì)LAMP的綜合診斷準(zhǔn)確性造成影響。

2.3 診斷準(zhǔn)確性和異質(zhì)性分析

用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行meta分析發(fā)現(xiàn)合并敏感度和特異度分別為0.94(95%CI 0.84-0.98)和0.99(95%CI 0.94-1.00)(見(jiàn)圖4),說(shuō)明LAMP診斷兒童MPP時(shí)特異度高于敏感度,更適合作為確診試驗(yàn)應(yīng)用于臨床實(shí)踐。PLR、NLR和DOR分別為138.01(95%CI 15.38-1 238.65)、0.06(95%CI 0.02-0.17)和2 200.68(95%CI 181.38-26 701.19)(見(jiàn)圖5),表明LAMP結(jié)果陽(yáng)性時(shí)患MPP的可能性是不患MPP的138倍,而當(dāng)結(jié)果陰性時(shí)患MPP與不患MPP的機(jī)會(huì)比為6%。DOR遠(yuǎn)大于1,說(shuō)明LAMP對(duì)MPP有很好的判別效果。SROC顯示AUC為0.99(95%CI 0.98-1.00)(見(jiàn)圖6),說(shuō)明LAMP診斷兒童MPP的綜合效能很理想。

圖3 每篇納入文獻(xiàn)的偏倚風(fēng)險(xiǎn)和臨床適用性情況Figure 3 Risk of bias and applicability concern summary of enrolled references

從森林圖(圖4和圖5)可以看到納入的8組數(shù)據(jù)存在異質(zhì)性,因此本研究對(duì)納入人群的疾病類型、研究類型、參照方法和試驗(yàn)方法等方面進(jìn)行Meta回歸分析,發(fā)現(xiàn)上述四方面在特異度上差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(見(jiàn)圖7)。

圖4 LAMP診斷MPP敏感度和特異度的森林圖Figure 4 Forest plot of sensitivity and specificity for the diagnostic accuracy of LAMP

2.4 亞組分析

本研究對(duì)文獻(xiàn)中納入人群疾病類型、研究類型、參照方法和試驗(yàn)方法進(jìn)行亞組分析,發(fā)現(xiàn)以社區(qū)獲得性肺炎(CAP)為研究人群較急性社區(qū)獲得性下呼吸道感染(ACA-LRTI)人群LAMP的敏感度高但特異性低;回顧性研究的敏感度高于前瞻性研究,二者特異度相近;參考方法方面,以血清學(xué)方法為參考標(biāo)準(zhǔn)時(shí)LAMP的敏感度和特異度較低;試劑盒檢測(cè)的敏感度為91%,較in-house低(93%),但特異性高(見(jiàn)表2)。

圖5 LAMP診斷MPP陽(yáng)性似然比、陰性似然比和診斷比值比的森林圖Figure 5 Forest plot of positive likelihood ratio, negative likelihood ratio and diagnostic odds ratio for the diagnostic accuracy of LAMP

圖6 LAMP診斷兒童MPP的SROC曲線Figure 6 Summary receiver operating characteristic curve of LAMP diagnostic value in children MPP

2.5 發(fā)表偏倚

Deek’s檢驗(yàn)表明沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)證據(jù)支持發(fā)表偏倚(P=0.21),說(shuō)明本研究所納入的文獻(xiàn)無(wú)潛在的發(fā)表偏倚(見(jiàn)圖8)。

*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001圖7 疾病類型、研究類型、參照方法及試驗(yàn)方法的Meta回歸分析Figure 7 Meta-regression analysis of disease type, study type, reference, and LAMP assay

表2 疾病類型、研究類型、參照方法及試驗(yàn)方法的亞組meta分析結(jié)果

Table 2 Summary of subgroup analysis of the included studies by different study characteristics

亞組文獻(xiàn)篇數(shù)敏感度(95% CI)特異度(95%CI)合并后總結(jié)果80.94(0.84-0.98)0.99(0.94-1.00)疾病類型 CAP40.92(0.85-0.96)0.95(0.91-0.98) ACA-LRTI30.87(0.63-0.93)1.00(0.94-1.00)研究類型 前瞻性研究60.92(0.78-0.97)1.00(0.90-1.00) 回顧性研究20.97(0.84-1.00)0.98(0.81-1.00)參考方法 QPCR40.95(0.69-0.99)0.99(0.79-1.00) 血清學(xué)方法30.93(0.79-0.95)0.95(0.96-0.98) 培養(yǎng)法10.97(0.83-1.00)1.00(0.98-1.00)試驗(yàn)方法 In-house40.93(0.85-0.97)0.95(0.91-0.97) 試劑盒40.91(0.68-0.95)1.00(0.94-1.00)

圖8 評(píng)價(jià)納入文獻(xiàn)發(fā)表偏倚的漏斗圖Figure 8 Funnel graph for the assessment of potential publication bias of included studies

3 討論

LAMP是一種恒溫核酸擴(kuò)增技術(shù),由于其具有檢測(cè)時(shí)間短,結(jié)果可視化,無(wú)需特殊儀器等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于病原體的檢測(cè)[14]。肺炎支原體(MP)是引起兒童社區(qū)獲得性肺炎的主要病原菌之一,該病原體無(wú)細(xì)胞壁,難以培養(yǎng),僅對(duì)大環(huán)內(nèi)酯類抗菌藥物敏感,且近年來(lái)耐藥趨勢(shì)逐漸上升,因此對(duì)MP的快速準(zhǔn)確診斷尤為重要。LAMP技術(shù)以其自身的優(yōu)點(diǎn)被人們?cè)絹?lái)越多地應(yīng)用于診斷肺炎支原體肺炎(MPP)及其他感染性疾病,已有文獻(xiàn)[15-18]對(duì)LAMP檢測(cè)其他病原體(如結(jié)核分枝桿菌、艱難梭菌等)的診斷準(zhǔn)確性進(jìn)行了Meta分析,但至今沒(méi)有相關(guān)報(bào)道對(duì)LAMP診斷兒童MPP準(zhǔn)確性進(jìn)行系統(tǒng)綜述,因此本研究應(yīng)用Meta分析來(lái)評(píng)價(jià)LAMP診斷兒童MPP的準(zhǔn)確性。

本研究結(jié)果顯示LAMP診斷兒童肺炎支原體肺炎的合并敏感度和特異度分別為94%和99%,說(shuō)明其是一種診斷兒童MPP的有效工具;陽(yáng)性似然比(PLR)為138.01,表明LAMP結(jié)果陽(yáng)性時(shí)患MPP的可能性是不患MPP的138倍;陰性似然比(NLR)為0.06,說(shuō)明LAMP結(jié)果陰性時(shí)患MPP與不患MPP的機(jī)會(huì)比為6%;DOR(2 200.68)遠(yuǎn)大于1,說(shuō)明LAMP對(duì)MPP有很好的判別效果。另外,為闡明LAMP的綜合診斷能力,本研究計(jì)算了SROC曲線的AUC(為0.99)表明LAMP技術(shù)能很好地診斷MPP。Chen等[15]應(yīng)用Meta分析探討LAMP檢測(cè)糞便標(biāo)本中艱難梭菌的診斷準(zhǔn)確性,發(fā)現(xiàn)其敏感度、特異度、PLR、NLR、DOR和AUC分別為0.93,0.98,47.72,0.07,745.19和0.98。Nagai等[16]報(bào)道LAMP診斷肺結(jié)核的合并敏感度、特異度和DOR分別為89.6%,94.0%和145。結(jié)合本研究的結(jié)果,可以發(fā)現(xiàn)LAMP的特異性優(yōu)于敏感性,說(shuō)明其對(duì)疾病的肯定診斷優(yōu)于對(duì)疾病的篩查。

異質(zhì)性是干擾Meta分析結(jié)果的主要問(wèn)題,I2顯示各研究間存在明顯的異質(zhì)性,因此本研究進(jìn)一步通過(guò)Meta回歸試圖尋找異質(zhì)性的來(lái)源。通過(guò)對(duì)納入人群疾病類型、研究類型、參照方法和試驗(yàn)方法等方面進(jìn)行Meta回歸,發(fā)現(xiàn)四方面均會(huì)對(duì)特異度產(chǎn)生顯著的影響,因此對(duì)其進(jìn)行亞組分析。亞組分析可見(jiàn)對(duì)CAP患兒和ACA-LRTI患兒,LAMP的敏感度分別為92%和87%,特異度分別為95%和100%;回顧性研究的敏感度(97%)高于前瞻性研究(92%),二者特異度相似(分別為100%和98%);以血清學(xué)方法為參考標(biāo)準(zhǔn)時(shí)LAMP敏感度和特異度較低(分別為93%和95%),以培養(yǎng)法為參考標(biāo)準(zhǔn)時(shí)敏感度和特異度最高(分別為97%和100%),以QPCR為參考標(biāo)準(zhǔn)時(shí)敏感度和特異度介于前兩者之間(分別為93%和95%);試劑盒和in-house檢測(cè)的敏感度分別為91%和93%,特異度分別為100%和95%。由此可以推斷造成不同研究LAMP敏感度和特異度不同的原因主要有納入人群疾病類型、研究類型、參照方法和試驗(yàn)方法等。另外,納入研究的患兒年齡在0.1歲至17歲之間,各個(gè)研究均未對(duì)具體年齡進(jìn)行分組,對(duì)不同年齡段的患兒LAMP的診斷效能情況無(wú)法進(jìn)行分析,可能是造成異質(zhì)性的原因之一。有研究[8]表明不同的標(biāo)本類型對(duì)LAMP診斷MPP的準(zhǔn)確性有影響,口咽拭子的敏感性高于鼻咽拭子,本Meta分析納入的研究標(biāo)本類型多為“咽拭子”,無(wú)法區(qū)別是“口咽拭子”還是“鼻咽拭子”,因此無(wú)法對(duì)標(biāo)本類型進(jìn)行亞組分析,也可能造成不同研究間的異質(zhì)性。

本研究雖對(duì)LAMP的特性進(jìn)行了有效地評(píng)估,但仍然存在一些問(wèn)題。首先,納入的文獻(xiàn)多數(shù)未交代是否使用盲法,導(dǎo)致“病例選擇”和“參照標(biāo)準(zhǔn)”兩方面的偏倚風(fēng)險(xiǎn)不明;其次,文獻(xiàn)納入的研究對(duì)象不同,目標(biāo)對(duì)象群體MPP的患病率不同也會(huì)對(duì)合并后的結(jié)果造成偏倚;最后,所有研究均來(lái)自中國(guó)和日本,無(wú)法獲知種族方面是否存在偏倚。

綜上所述,本研究系統(tǒng)地對(duì)LAMP診斷兒童MPP的效能進(jìn)行了Meta分析。盡管存在一些局限性,但當(dāng)前證據(jù)表明LAMP在兒童MPP的診斷中有很高的價(jià)值,可有效輔助臨床開(kāi)展對(duì)MPP的早期診斷。然而我們?nèi)匀恍枰喔哔|(zhì)量的前瞻性研究診斷試驗(yàn)研究證據(jù)對(duì)LAMP進(jìn)行更加科學(xué)和全面的評(píng)價(jià)。