肝素治療吸入性肺損傷動物實驗的系統評價_《中國循證醫學雜志》

作者：

田方圓 ^1,2# , 吳斌 ^1# ,  徐珽 ¹

1. 四川大學華西醫院臨床藥學部（成都 610041）;
2. 四川大學華西藥學院（成都 610041）;

關鍵詞：

肝素吸入性肺損傷動物實驗 Meta 分析系統評價 SYRCLE

DOI：

10.7507/1672-2531.201612047

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目的系統評價肝素治療吸入性肺損傷動物實驗的模型構建過程及其治療效果。方法計算機檢索 PubMed、EMbase、CBM、CNKI、VIP 和 WanFang Data 數據庫，搜集肝素治療吸入性肺損傷的動物實驗，檢索時限均為建庫至 2016 年 11 月。由 2 位研究者獨立進行文獻篩選、資料提取和偏倚風險評價后，采用 RevMan 5.3 軟件進行 Meta 分析。結果共納入 9 個研究，涉及 11 個吸入性肺損傷動物實驗組。納入研究以羊或大鼠為實驗動物，均在 40℃ 以下環境通過棉質毛巾或松木屑燃燒產生煙霧吸入構建模型。Meta 分析結果顯示：實驗組與對照組的病死率差異無統計學意義[肝素組 vs. 對照組：RR=0.38，95%CI（0.14，1.05），P=0.06；肝素+DMSO 組 vs. DMSO 組：RR=0.10，95%CI（0.01，1.51），P=0.10]。此外，實驗組的肺動脈壓[MD=–3.31，95%CI（–4.51，–2.11），P<0.000 01]、肺濕干比[MD=–0.90，95%CI（–1.19，–0.61），P<0.000 01]、肺含水量[MD=–1.18，95%CI（–1.67，–0.70），P<0.000 01]均低于對照組；實驗組 12 h 氧合指數[MD=131.00，95%CI（59.54，202.46），P=0.000 3]、24 h 氧合指數[MD=114.00，95%CI（60.56，167.44），P<0.000 1]和 48 h 氧合指數[MD=46.00，95%CI（20.62，71.38），P=0.000 4]均高于對照組，且差異均具有統計學意義；但兩組凝血功能差異無統計學意義。結論當前證據表明，吸入性肺損傷動物模型構建尚缺乏規范方法，肝素治療吸入性肺損傷動物可降低動物的肺動脈壓和肺含水量。受納入研究數量和質量的限制，上述結論尚需更多高質量研究予以驗證。

引用本文： 田方圓, 吳斌, 徐珽. 肝素治療吸入性肺損傷動物實驗的系統評價. 中國循證醫學雜志, 2017, 17(6): 705-710. doi: 10.7507/1672-2531.201612047 復制

據世界衛生組織（WHO）統計，全球每年因燒傷導致的死亡病例高達 30 萬；我國每年約 2 700 萬人承受燒傷帶來的痛苦，約 13 萬人因燒傷喪命^[1]。吸入性損傷約占燒傷患者損傷的 5%～10%，重度吸入性損傷的病死率可高達 80%，是燒傷患者早期主要死亡原因之一^{[2, 3]}。美國燒傷協會國家數據儲備庫的數據提示年齡<60 歲且燒傷面積在 0.1%～19.9% 的患者，若合并煙霧吸入性損傷，其死亡率可增加 24 倍^[4]。目前，已有研究提示肝素可用于治療吸入性肺損傷^[5]，但其作用機制尚無統一定論，且臨床研究數少。動物實驗是臨床研究的重要基礎^[6]，動物實驗極大提高了研究者對疾病機制的認識和治療進展的理解。為進一步明確肝素在吸入性肺損傷治療中的作用，本文擬采用系統評價方法，對已發表的肝素治療吸入性肺損傷的動物實驗進行分析，以期為后續研究提供參考數據，促進肝素在吸入性肺損傷治療領域的安全合理使用。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標準

1.1.1 研究類型　動物實驗，文種限定為中文和英文。

1.1.2 研究對象　動物吸入性肺損傷模型，不限定動物模型的構建方式。

1.1.3 干預措施　肝素組：給予肝素治療，包括普通肝素和低分子肝素，不限定肝素給藥劑量和給藥方式；對照組：給予空白或安慰劑對照，或其他陽性治療藥物（如表皮細胞生長因子）。兩組可同時進行或不進行吸入性肺損傷常規處理。

1.1.4 結局指標　主要結局指標：全因病死率。次要結局指標包括：① 心血管系統損傷；② 凝血功能；③ 肺血氣分析；④ 肺水腫；⑤ 不良反應等。

1.1.5 排除標準　① 專家述評、書信和會議摘要；② 重復發表的文獻；③ 無法獲得全文的文獻；④ 肝素類似物或經修飾的肝素復合物（如肝素化生物膜、肝素化脫細胞羊皮敷料等）。

1.2 文獻檢索策略

計算機檢索 PubMed、EMbase、CBM、CNKI、VIP 和 WanFang Data 數據庫，搜集肝素治療吸入性肺損傷的動物實驗，檢索時限均為建庫至 2016 年 11 月。檢索采用主題詞和自由詞相結合的方式。此外，手工檢索納入文獻的參考文獻，以補充獲取相關文獻。中文檢索詞包括：肝素、燒傷、吸入性損傷、吸入性肺損傷等；英文檢索詞包括：heparin、UFH、LMWH、liquaemin、heparan、burns 等。以 PubMed 為例，檢索式見框 1。

1.3 文獻篩選和資料提取

由 2 位研究者（田方圓、吳斌）按照納入與排除標準獨立進行文獻篩選和資料提取，并交叉核對，如遇分歧，則通過協商或請第 3 名研究者（徐珽）輔助解決。若數據缺失則通過與原文作者聯系獲取更詳細信息。文獻篩選時首先閱讀標題和摘要，在排除明顯不相關的文獻后，進一步閱讀全文，以確定最終是否納入該文獻。數據提取內容包括：① 研究的基本信息，包括作者、發表年份、動物品種、體重、樣本量等；② 干預措施的具體細節、模型構建等；③ 偏倚風險評價的相關信息；④ 所關注的結局指標和結果測量數據等。

1.4 納入研究的偏倚風險評價

采用 SYRCLE 動物實驗偏倚風險評估工具（SYRCLE’s risk of bias tool for animal studies）^[8]推薦的 10 個條目進行評價，評估結果以“是”、“否”和“不確定”分別代表低偏倚風險、高偏倚風險和不確定偏倚風險。

1.5 統計分析

采用 RevMan 5.3 軟件進行 Meta 分析。明顯的異質性通過劃分亞組處理或描述性分析。通過 χ² 檢驗評估納入研究的異質性，同時通過 I² 對異質性進行定量分析，當 P<0.1，I²≥50%，提示各研究結果之間存在明顯異質性，采用隨機效應模型進行合并分析；反之則采用固定效應模型進行合并分析。對分類變量采用風險比（risk ratio，RR），對計量資料采用均數差（mean difference，MD）合并效應指標，區間估計采用 95% 可信區間（95%CI）。以 P<0.05 為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 文獻篩選流程及結果

初檢共獲得相關文獻 1 054 篇，經過逐層篩選，最終納入 9 個研究^[9-17]。文獻篩選過程及結果見圖 1。

圖1 文獻篩選流程及結果　EMbase（n=560）、PubMed（n=124）、CBM（n=121）、CNKI（n=109）、VIP（n=50）、WanFang Data（n=84）

圖選項

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2.2 納入研究的基本特征

納入的 9 個研究中，7 個研究采用羊來構建動物模型^[9-15]，2 個研究采用大鼠構建動物模型^{[16, 17]}。6 個研究構建吸入性肺損傷動物模型時采用棉毛巾產生煙霧^{[9-12, 14, 15]}，3 個采用松木屑^{[13, 16, 17]}。納入研究的基本特征見表 1，納入研究的偏倚風險評價結果見表 2。

表1 納入研究的基本特征

表選項

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表1 納入研究的基本特征

納入研究	建模動物	動物性別（雄/雌，例）	動物體重（kg）	樣本量（T/C）	吸入性肺損傷模型構建	干預措施		結局指標
納入研究	建模動物	動物性別（雄/雌，例）	動物體重（kg）	樣本量（T/C）	吸入性肺損傷模型構建	T	C	結局指標
Brown 1988^[9]	羊	0/26	–	6/7 7/6	棉毛巾煙<40℃，80 次呼吸	H：10 000 U，inh，q4 h H：10 000 U+D	常規治療D	①③④
Kimura 1988^[10]	羊	0/18	–	6/12	棉毛巾煙<40℃，48 次呼吸	H：10 000 U，inh，q4 h	0.9%NaCl	②③
Cox Jr 1993^[11]	羊	0/12	4～48	6/6	棉毛巾煙<40℃，48 次呼吸	H：400 U/kg，ivgtt	0.9%NaCl	②③④
Murakami 2002^[12]	羊	0/15	37	5/5/5	棉毛巾煙<40℃，48 次呼吸+銅綠假單胞菌注入肺中下葉	H：1 000 U/mL，inh，q4 h H：300 U/kg，ivgtt，q23 h	0.9%NaCl	②③④⑤
Tasaki 2002^[13]	羊	0/12	2～32	6/6	松木屑煙，室溫，75 次呼吸	H：10 000 U，inh，q4 h	0.9%NaCl	②⑤
Murakami 2003^[14]	羊	0/12	37	6/6	棉毛巾煙<40℃，48 次呼吸+銅綠假單胞菌注入肺中下葉	H：100 U/kg，iv+50～60 U/kg/h，ivgtt	R	②③④⑤
Enkhbaatar 2007^[15]	羊	0/11	30～40	5/6	棉毛巾煙<40℃，48 次呼吸+40% Ⅲ度體表燒傷	H：10 000 U inh，q4 h	0.9%NaCl	②③④
付瀟瀟2009a^[16]	大鼠	20/0	0.2～0.25	10/10	松木屑煙，室溫，間歇吸煙 6 min	LMWH 100 U/kg	0.9%NaCl	⑤
付瀟瀟2009b^[17]	大鼠	20/0	0.2～0.25	10/10	松木屑煙，室溫，間歇吸煙 6 min	LMWH 100 U/kg+EGF 200 g/kg	EGF	⑤
T：實驗組；C：對照組；H：肝素，LMWH：低分子肝素；EGF：表皮細胞生長因子；iv：靜脈注射；ivgtt：靜脈滴注；inh：霧化吸入；D：二甲亞砜；R：林格液；① 病死率；② 心血管系統；③ 肺氣分析；④ 凝血功能；⑤ 肺水腫。

表2 納入研究的偏倚風險評價結果

表選項

下載CSV

表2 納入研究的偏倚風險評價結果

納入研究	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧	⑨	⑩
Brown 1988^[9]	U	U	U	Y	U	U	U	Y	Y	Y
Kimura 1988^[10]	U	U	U	U	U	U	U	Y	Y	Y
Cox Jr 1993^[11]	U	U	U	Y	U	U	U	Y	Y	Y
Murakami 2002^[12]	U	U	U	U	U	U	U	Y	Y	Y
Tasaki 2002^[13]	U	U	U	U	U	U	U	Y	Y	Y
Murakami 2003^[14]	U	U	U	U	U	U	U	Y	Y	Y
Enkhbaatar 2007^[15]	U	U	U	Y	U	U	U	Y	Y	Y
付瀟瀟2009a^[16]	U	U	U	Y	U	U	U	Y	Y	Y
付瀟瀟2009b^[17]	U	U	U	Y	U	U	U	Y	Y	Y
① 分配序列產生或應用是否充分；② 各組基線是否相同；③ 分配隱藏是否充分；④ 實驗過程中動物是否被隨機安置；⑤ 是否對研究者施盲；⑥ 結果評價中動物是否經過隨機選擇；⑦ 是否對結果評價者采用盲法；⑧ 不完整的數據是否被報告；⑨ 研究報告是否與選擇性結果報告無關；⑩ 是否不存在其他偏倚。Y：是；N：否；U：不確定。

2.3 Meta 分析結果

2.3.1 病死率　Brown 等^[9]建立了吸入性肺損傷的羊模型，分類探討了肝素治療對比常規處理和肝素+二甲亞砜（DMSO）對比 DMSO 處理。其結果均顯示差異無統計學意義[RR=0.38，95%CI（0.14，1.05），P=0.06；RR=0.10，95%CI（0.01，1.51），P=0.10]。

2.3.2 次要結局指標　納入研究報道的次要結局指標包括：心血管系統相關指標、凝血功能、肺氣分析和肺水腫等。Meta 分析結果顯示，肝素組的肺動脈壓[MD=–3.31，95%CI（–4.51，–2.11），P<0.000 01]、肺濕干比[MD=–0.90，95%CI（–1.19，–0.61），P<0.000 01]、肺含水量[MD=–1.18，95%CI（–1.67，–0.70），P<0.000 01]均低于對照組；肝素組 12 小時氧合指數[MD=131.00，95%CI（59.54，202.46），P=0.000 3]、24 小時氧合指數[MD=114.00，95%CI（60.56，167.44），P<0.000 1]和 48 小時氧合指數[MD=46.00，95%CI（20.62，71.38），P=0.000 4]均高于對照組，且差異均具有統計學意義；但心率、心臟指數、平均動脈壓、左心房壓和活化凝血時間差異則無統計學意義（表 3）。在安全性方面，付瀟瀟等^[16]通過觀察實驗動物排泄物以確定是否存在出血現象，但結果均未發現出血。

表3 次要結局指標 Meta 分析結果

表選項

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表3 次要結局指標 Meta 分析結果

結局指標		納入研究數	干預措施		MD（95% CI）	P 值
結局指標		納入研究數	實驗組	對照組	MD（95% CI）	P 值
心血管系統	HR	2^{[10, 14]}	H	R/0.9%NaCl	7.52（–1.09，16.13）	0.09
	CI	4^{[10, 11, 13, 14]}	H	R/0.9%NaCl	0.02（–0.25，0.28）	0.91
	MAP	4^{[10, 11, 13, 14]}	H	R/0.9%NaCl	–3.24（–8.99，2.51）	0.27
	PAP	3^{[10, 11, 14]}	H	R/0.9%NaCl	–3.31（–4.51，–2.11）	<0.000 01
	LAP	2^{[10, 14]}	H	R/0.9%NaCl	0.00（–1.55，1.55）	1.00
凝血功能	ACT	1^[12]	H	0.9%NaCl	–2.00（–22.91，18.91）	0.85
肺氣分析	OI_12h	1^[15]	H	0.9%NaCl	131.00（59.54，202.46）	0.000 3
	OI_24h	1^[15]	H	0.9%NaCl	114.00（60.56，167.44）	<0.000 1
	OI_48h	1^[15]	H	0.9%NaCl	46.00（20.62，71.38）	0.000 4
肺水腫	W/D	1^[13]	H	0.9%NaCl	–0.90（–1.19，–0.61）	<0.000 01
	LW	2^{[16, 17]}	LMWH	0.9%NaCl	–1.18（–1.67，–0.70）	<0.000 01
	LW	2^{[16, 17]}	LMWH+EGF	EGF	–0.94（–1.33，–0.55）	<0.000 01
HR：心率；CI：心臟指數；MAP：平均動脈壓；PAP：肺動脈壓；LAP：左心房壓；ACT：活化凝血時間；OI：氧合指數；W/D：肺濕干比=肺濕重/肺干重；LW：肺含水量=（肺濕重–肺干重）/肺干重；H：肝素；LMWH：低分子肝素；R：林格液；EGF：表皮細胞生長因子。

3 討論

動物實驗是生物醫學研究的重要手段，是連接基礎研究和臨床試驗的重要橋梁。因醫學倫理限制，某些研究（如燒傷研究）不適合開展人體試驗，動物實驗就尤為重要。動物疾病模型是保障動物實驗科學嚴謹的基石。標準規范的動物疾病模型不僅可提高實驗結果的準確性，還可減少動物資源浪費，節省人力、物力，保障研究者對疾病機制的探索和治療進展的理解。

本研究共納入 9 個動物實驗，7 個研究使用羊作為實驗動物構建吸入性肺損傷模型，2 個使用大鼠。吸入性肺損傷模型構建主要采用在 40℃ 以下的環境中給予持續或間歇性煙霧吸入致傷；致傷煙霧主要由棉質毛巾或松木屑燃燒產生。可見，目前吸入性肺損傷動物模型構建尚缺乏規范統一的方法。吸入損傷過程中，煙霧熱力和化學物質顆粒可對動物模型氣道黏膜產生直接損傷，并可導致肺毛細血管血栓形成、局部組織細胞缺氧和炎癥反應^[16]。肝素是一種黏多糖硫酸脂，是含硫基最多、酸性最強的一種氨基葡聚糖（Glycosaminoglycan，GAG），具有抗凝、抗炎、止痛、促進血管生長等多種功能^[18]。本研究在探索肝素治療吸入性肺損傷動物的療效過程中，肝素主要采用霧化吸入和靜脈給藥的治療方式。霧化吸入給藥劑量一致性較高，但靜脈給藥劑量變異范圍較大。Meta 分析結果顯示：肝素可降低肺動脈壓、抑制燒傷后 12 h、24 h 和 48 h 氧合指數下降、減輕肺水腫、降低肺含水量。

本研究還發現，當前肝素治療吸入性肺損傷動物實驗傾向于報道動物疾病模型的構建過程以及模型評價結果，而忽視了對研究方法的詳細報道，導致分配方法、盲法設置等過程報道不充分，從而使潛在偏倚風險難以估計。因此，在后續開展動物實驗研究時應關注動物實驗設計方法和報告形式，參考 SYRCLE 動物實驗偏倚風險評價工具。而在研究結局指標設定和報告方面，納入的動物實驗一般根據研究側重點選擇某個或某幾個關心的結局指標，不同研究報道的結局指標差異較大，降低了研究結果可合并性或合并效應的參考價值。因此，建議后續研究除側重報告指標外，應注意重要指標如病死率、不良反應的報告；若是探討肝素對吸入性肺損傷的治療效果，可參考設定臨床關注的主要結果指標。

本次研究的局限性：① 納入研究的隨機分組方法不明確，可能潛在選擇性偏倚；② 未設置盲法（動物實驗盲法設置主要是針對實驗操作人員和結果統計人員），可能導致某些主觀性評價指標偏倚風險增大；③ 未進行樣本量估算，部分實驗樣本較小，其結果不能進行準確的總體參數推斷。

當前證據表明，吸入性肺損傷動物模型構建尚缺乏規范方法，肝素治療吸入性肺損傷動物可降低動物的肺動脈壓和肺含水量。受納入研究數量和質量的限制，上述結論尚需更多高質量研究予以驗證。