圓錐角膜發(fā)生危險因素的Meta分析

伍先慧 李立 胡鵬程 李彥青

重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院眼科，重慶 400010

圓錐角膜為常見的擴張性角膜疾病，可導(dǎo)致角膜隆起、變薄、不規(guī)則散光，甚至角膜瘢痕，若不及時治療可致盲[1]。圓錐角膜的病因復(fù)雜，可能受環(huán)境、遺傳等多因素共同作用，雖然確切的發(fā)病機制目前尚未完全闡明，但已有多項研究表明揉眼、變態(tài)反應(yīng)、紫外線暴露、配戴角膜接觸鏡等與圓錐角膜的發(fā)病相關(guān)[2-6]。此外，圓錐角膜的發(fā)病還具有顯著的遺傳易感性，多項研究證明FOXO1、ZNF469、COL5A1等基因在圓錐角膜的發(fā)病機制中發(fā)揮重要作用[7-8]。迄今為止，圓錐角膜發(fā)生的危險因素已有較多研究和討論，然而研究結(jié)果間尚有較大差異，亟待進一步綜合評價。本研究擬采用二次文獻分析法評估圓錐角膜發(fā)生的主要危險因素，為臨床上對圓錐角膜的早期預(yù)防、識別、診斷及治療提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 檢索策略

由2名研究者獨立檢索Cochrane圖書館、PubMed、Embase數(shù)據(jù)庫、中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)和維普中文科技期刊全文數(shù)據(jù)庫自2000年1月起至2021年5月發(fā)表的與圓錐角膜發(fā)生和發(fā)展有關(guān)的高質(zhì)量分析性研究設(shè)計文獻。英文檢索詞包括“keratoconus”、“KC”、“risk factors”、“related factor”、“case-control studies”、“cohort studies”，中文檢索詞為“圓錐角膜”、“影響因素”、“危險因素”、“隊列研究”。以主題詞與自由詞相結(jié)合進行數(shù)據(jù)庫檢索，同時進一步人工檢索納入研究的參考文獻。

1.2 文獻納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)研究設(shè)計類型 關(guān)于圓錐角膜危險因素的病例對照研究和隊列研究；(2)文獻語種 限于中文和英文；(3)研究對象 為由臨床經(jīng)驗豐富的眼科醫(yī)生通過裂隙燈顯微鏡檢查聯(lián)合角膜地形圖等檢查明確診斷的圓錐角膜患者，符合圓錐角膜診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]。圓錐角膜診斷標(biāo)準(zhǔn)為：①裂隙燈顯微鏡下可見角膜錐狀前突和Fleischer環(huán)、Vogt線、Munson征和角膜瘢痕至少1種體征；②滿足角膜地形圖有典型的前后表面異常抬高表現(xiàn)；(4)研究危險因素 生活習(xí)慣、環(huán)境及遺傳因素、系統(tǒng)性疾病等；(5)研究有可用的原始數(shù)據(jù)。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)無對照組；(2)無法獲得原文；(3)二次研究，如文獻綜述等；(4)重復(fù)報告時，選擇樣本量較多的文獻。

1.3 資料提取和文獻質(zhì)量評價

根據(jù)已知圓錐角膜可能的危險因素，提取文獻來源信息(文獻標(biāo)題、第一作者、文獻來源、發(fā)表年份、國家等)和研究對象特征(樣本量、樣本來源、各危險因素分布情況等)。由2位研究者分別對納入文獻逐一進行質(zhì)量評價和資料提取，并交叉核對。采用Cochrane手冊推薦使用的紐卡斯?fàn)?渥太華量表(Newcastle-Ottawa Scale，NOS)對檢索的病例對照和隊列研究文獻進行質(zhì)量評價。NOS評分≥7分的研究納入Meta分析。若有分歧，由第3位成員介入討論，共同決定。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用Stata 16.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行Meta分析。合并效應(yīng)量采用分類變量，計數(shù)資料通過比值比(odds ratio，OR)值計算，置信區(qū)間(confidence interval，CI)設(shè)置為95%，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。采用Q檢驗和I2檢驗評價各因素的異質(zhì)性，設(shè)定P>0.1或I2≤50%為同質(zhì)性較好，采用固定效應(yīng)模型分析合并效應(yīng)量；I2>50%為具有中、高度異質(zhì)性，采用隨機效應(yīng)模型并謹慎解釋研究結(jié)果。若研究因素異質(zhì)性明顯則進一步進行亞組分析及敏感性分析探討異質(zhì)性來源。通過改變效應(yīng)模型進行敏感性分析，若改變模型后結(jié)論無實質(zhì)性改變，說明合并結(jié)果較為穩(wěn)定、可靠。采用Egger檢驗、Harbord檢驗、Peters檢驗及漏斗圖綜合評估文獻的發(fā)表偏倚。

2 結(jié)果

2.1 文獻檢索情況

共檢索到相關(guān)文獻3 490篇，Endnote軟件去重后得到文獻3 006篇，經(jīng)過閱讀題目和摘要排除文獻2 918篇，初篩獲得文獻88篇，閱讀全文后排除文獻67篇，精讀復(fù)篩最終納入21篇文獻。文獻涉及10個國家，累計圓錐角膜病例共30 124例，對照59 012例。具體流程見圖1。

圖1 文獻篩選流程圖Figure 1 Flowchart of study selection

2.2 納入文獻基本特點及質(zhì)量評價

納入18篇病例對照研究，3篇隊列研究，依次統(tǒng)計各組受試對象危險因素暴露情況，納入文獻病例來源、人群特點等基本特征，文獻基本情況及質(zhì)量評價見表1。

表1 納入文獻的基本資料及質(zhì)量評價Table 1 Information and quality evaluation of included studies納入文獻發(fā)表年份(年)調(diào)查地點樣本量(病例/對照)男性人數(shù)(病例/對照)年齡中位數(shù)(病例/對照,歲)病例來源暴露因素研究類型NOS評分Gordon-Shaag等[2]2015以色列73/14647/9427.4/27.0醫(yī)院1-4病例對照8Naderan等[3]2017伊朗885/1 526520/91424.1/24.4醫(yī)院3病例對照7Bawazeer等[4]2000加拿大49/7126/3932.7/31.1醫(yī)院1-3病例對照7Seiler等[10]2000德國571/571399/38228.9/29.5醫(yī)院4病例對照7Kuo等[11]2006美國284/284131/142N/A醫(yī)院4病例對照7Weed等[12]2008英國200/100125/5630.9/30.1醫(yī)院3病例對照7Javadi等[13]2007伊朗62/16743/11228.1/30.0醫(yī)院7病例對照7Nemet等[14]2010以色列426/1 704242/96237.3/37.3社區(qū)3病例對照7Saidel等[15]2012美國92/9248/3037.0/38.7醫(yī)院5病例對照7Gordon-Shaag等[16]2013以色列70/14036/7225.7/25.7醫(yī)院1-3病例對照8Pihlblad等[17]2013美國15/159/939.1/40.2醫(yī)院5病例對照7Naderan等[18]2014伊朗1 383/1 383846/84628.8/29.1醫(yī)院4病例對照7Gencer等[19]2014土耳其146/14685/7925.0/24.0醫(yī)院5病例對照7Naderan等[20]2015伊朗461/461282/28224.5/25.0醫(yī)院1-4,6-7病例對照7Naderan等[21]2015伊朗616/616366/36625.3/25.7醫(yī)院1,5病例對照7Mostovoy等[22]2018以色列50/7224/3531.7/33.1社區(qū)1-2病例對照7Moran等[23]2020法國202/355149/14932.5/30.7醫(yī)院1-3病例對照7Lin等[24]2021中國5 055/20 2202 991/11 96429.8/29.8社區(qū)3-6病例對照8Woodward等[25]2016美國16 053/16 0539 456/9 45640.4/40.4社區(qū)3-7隊列研究8Lee等[26]2020韓國575/2 875280/1 31631.1/31.1社區(qū)4隊列研究8Moon等[27]2020韓國1 552/7 760678/3 39036.5/36.5社區(qū)3,5-7隊列研究8 注:暴露因素:1:家族史;2:揉眼;3:變態(tài)反應(yīng);4:糖尿病;5:OSA;6:唐氏綜合征;7:MVP NOS:紐卡斯?fàn)?渥太華量表;N/A:不適用 Note:Exposure factors:1:family history;2:eye rubbing;3:allergy;4:diabetes;5:OSA;6:Down syndrome;7:MVP NOS:Newcastle-Ottawa Scale;N/A:not applicable

對納入文獻中圓錐角膜的危險因素進行統(tǒng)計，共計17項，分別為家族史、揉眼、變態(tài)反應(yīng)、紫外線暴露時間、近視、散光、配戴角膜接觸鏡、受教育程度、糖尿病、高脂血癥、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(obstructive sleep apnea，OSA)、唐氏綜合征、潰瘍性結(jié)腸炎、二尖瓣脫垂(mitral valve prolapse，MVP)、膠原血管病和抑郁，其中家族史、揉眼、變態(tài)反應(yīng)、糖尿病、OSA、唐氏綜合征和MVP這7個危險因素被提及的文獻數(shù)≥4篇，進行進一步分析討論，其余10個危險因素提及文獻數(shù)均<4篇，為避免結(jié)果產(chǎn)生偏倚，均予以剔除。

2.3 圓錐角膜各危險因素的Meta分析

經(jīng)過異質(zhì)性檢驗，變態(tài)反應(yīng)、糖尿病、OSA和MVP異質(zhì)性大，采用隨機效應(yīng)模型。家族史、揉眼和唐氏綜合征具有同質(zhì)性，采用固定效應(yīng)模型。家族史、揉眼、變態(tài)反應(yīng)、糖尿病、OSA和唐氏綜合征的OR值(95%CI)分別為8.68(6.30～11.97)、4.62(3.75～5.70)、2.34(1.73～3.16)、0.63(0.50～0.79)、1.53(1.12～2.10)和7.09(4.19～11.99)，是圓錐角膜發(fā)生的危險因素(表2，圖2～8)；MVP非圓錐角膜發(fā)生的危險因素(P>0.05)。

表2 圓錐角膜危險因素Meta分析Table 2 A Meta-analysis of risk factors for keratoconus危險因素研究篇數(shù)病例數(shù)對照數(shù)異質(zhì)性檢驗?zāi)Ｐ秃喜⒛Ｐ透淖兡Ｐ虸2(%)P值OR(95% CI)P值OR(95% CI)P值家族史71 5211 8610.00.963固定8.68(6.30,11.97)<0.0018.46(6.14,11.65)<0.001揉眼634590227.10.231固定4.62(3.75,5.70)<0.0014.79(3.65,6.30)<0.001變態(tài)反應(yīng)1125 02648 53697.6<0.001隨機2.34(1.73,3.16)<0.0011.53(1.47,1.58)<0.001糖尿病824 52841 94173.2<0.001隨機0.63(0.50,0.79)<0.0010.76(0.74,0.82)<0.001OSA721 73043 31051.00.057隨機1.53(1.12,2.10)0.0081.26(1.17,1.35)<0.001唐氏綜合征423 12144 4940.00.771固定7.09(4.19,11.99)<0.0016.92(4.15,11.51)<0.001MVP418 12824 44176.50.005隨機2.10(0.67,6.62)0.2061.05(0.95,1.15)0.338 注:OSA:阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征;MVP:二尖瓣脫垂;OR:比值比;CI:置信區(qū)間 Note:OSA:obstructive sleep apnea;MVP:mitral valve prolapse;OR:odds ratio;CI:confidence interval

圖2 家族史與圓錐角膜發(fā)病的Meta分析森林圖 OR：比值比；CI：置信區(qū)間Figure 2 Forest plot of keratoconus and family history OR：odds ratio;CI:confidence interval

圖3 揉眼與圓錐角膜發(fā)病的Meta分析森林圖 OR：比值比；CI：置信區(qū)間Figure 3 Forest plot of keratoconus and eye rubbing OR：odds ratio;CI:confidence interval OR：odds ratio;CI:confidence interval

圖4 變態(tài)反應(yīng)與圓錐角膜發(fā)病的Meta分析森林圖 OR：比值比；CI：置信區(qū)間Figure 4 Forest plot of keratoconus and allergy OR：odds ratio;CI:confidence interval

圖5 糖尿病與圓錐角膜發(fā)病的Meta分析森林圖 OR：比值比；CI：置信區(qū)間Figure 5 Forest plot of keratoconus and diabetes OR：odds ratio;CI:confidence interval

圖6 OSA與圓錐角膜發(fā)病的Meta分析森林圖 OR：比值比；CI：置信區(qū)間Figure 6 Forest plot of keratoconus and OSA OR：odds ratio;CI:confidence interval

圖7 唐氏綜合征與圓錐角膜發(fā)病的Meta分析森林圖 OR：比值比；CI：置信區(qū)間Figure 7 Forest plot of keratoconus and Down syndrome OR：odds ratio;CI:confidence interval

圖8 MVP與圓錐角膜發(fā)病的Meta分析森林圖 OR：比值比；CI：置信區(qū)間Figure 8 Forest plot of keratoconus and MVP OR：odds ratio;CI:confidence interval

2.4 圓錐角膜各危險因素的亞組分析

變態(tài)反應(yīng)按具體疾病分類進行亞組分析，各亞組異質(zhì)性均下降，濕疹、變應(yīng)性結(jié)膜炎組異質(zhì)性下降至I2=0%，說明具體疾病分類貢獻了部分異質(zhì)性，同時按照病例來源、年齡等進行亞組分析，未發(fā)現(xiàn)異質(zhì)性來源。糖尿病、OSA按照病例來源分組后I2分別從51.0%和73.2%下降至各組均I2<50%，說明病例來源貢獻了其全部異質(zhì)性(表3，圖9～11)。

圖9 變態(tài)反應(yīng)以具體疾病分類進行亞組分析的森林圖 OR：比值比；CI：置信區(qū)間Figure 9 Forest plot of subgroup analysis of allergy by specific disease classification OR：odds ratio;CI:confidence interval

圖10 糖尿病以病例來源不同進行亞組分析的森林圖 OR：比值比；CI：置信區(qū)間Figure 10 Forest plot of subgroup analysis of diabetes by source of cases OR：odds ratio;CI:confidence interval

圖11 OSA以病例來源不同進行亞組分析的森林圖 OR：比值比；CI：置信區(qū)間Figure 11 Forest plot of subgroup analysis of OSA by source of cases OR：odds ratio;CI:confidence interval

2.5 敏感性分析及發(fā)表偏倚檢驗

對家族史、揉眼、變態(tài)反應(yīng)、糖尿病、OSA、唐氏綜合征改變分析模型進行敏感性分析結(jié)果顯示，分析結(jié)果均無實質(zhì)性改變，表明上述因素的合并結(jié)果基本可靠。發(fā)表偏倚檢驗中，為更好地控制Ⅰ類錯誤，發(fā)揮更好的檢驗效能，我們對家族史、揉眼、糖尿病、OSA、唐氏綜合征(納入文獻<10篇)行Egger檢驗及Harbord檢驗，結(jié)果均無發(fā)表偏倚(均P>0.05)；對變態(tài)反應(yīng)(納入文獻≥10篇)行Peters檢驗及漏斗圖分析，散點分布漏斗圖兩側(cè)稍不對稱(圖12)，考慮為組間樣本量差異較大造成的影響，而變態(tài)反應(yīng)因存在相對高權(quán)重而極端陽性的研究，如Naderan等[3]的影響，不適用于剪補法進一步進行敏感性分析，故仍根據(jù)Peters檢驗的結(jié)果認為無發(fā)表偏倚產(chǎn)生(P>0.05)。

圖12 變態(tài)反應(yīng)的漏斗圖 OR：比值比Figure 12 Funnel plot for allergy OR：odds ratio

3 討論

本研究收集了2000年1月起至2021年5月世界范圍內(nèi)關(guān)于圓錐角膜危險因素的報道，全面總結(jié)了暴露因素與圓錐角膜發(fā)生風(fēng)險的關(guān)聯(lián)強度，結(jié)果顯示家族史、揉眼、變態(tài)反應(yīng)、OSA、唐氏綜合征均為圓錐角膜發(fā)病的危險因素，糖尿病為其保護因素。相比于既往類似的Meta分析[28]，本研究通過納入更多新研究、新增危險因素分析及嚴(yán)格的Meta分析方法以提供更全面、穩(wěn)健的關(guān)聯(lián)結(jié)果。

本研究Meta分析結(jié)果顯示，家族史是相關(guān)性最高的危險因素，合并結(jié)果顯示其發(fā)生圓錐角膜的風(fēng)險為非暴露組的8.68倍。圓錐角膜在家族史陽性群體中的高發(fā)可能與家族中存在相關(guān)易感基因、家族共同的生活環(huán)境及相似的生活習(xí)慣有關(guān)。同時，本研究結(jié)果顯示唐氏綜合征患者患圓錐角膜的風(fēng)險為非暴露組的7.09倍，唐氏綜合征與圓錐角膜患病密切相關(guān)，推測與21號染色體上的圓錐角膜候選基因有關(guān)[29]。遺傳因素對圓錐角膜發(fā)生的影響已有多項研究支持[29-30]，本研究結(jié)果中，家族史、唐氏綜合征的合并結(jié)果均支持遺傳因素顯著影響圓錐角膜發(fā)病。目前已有針對圓錐角膜相關(guān)基因的篩查，但圓錐角膜發(fā)病受遺傳和環(huán)境共同作用，建議家族史陽性和患有唐氏綜合征的高危人群定期進行圓錐角膜篩查，以盡早發(fā)現(xiàn)和治療圓錐角膜。

既往研究顯示，揉眼是圓錐角膜重要的危險因素[31]，本研究結(jié)果顯示經(jīng)常揉眼者患圓錐角膜的風(fēng)險為非暴露組的4.62倍。揉眼導(dǎo)致圓錐角膜的機制可能包括:(1)炎癥反應(yīng) 揉眼可刺激角膜上皮和基質(zhì)細胞分泌部分蛋白酶及炎性因子，破壞角膜正常纖維板層結(jié)構(gòu)；(2)機械刺激 揉眼導(dǎo)致角膜發(fā)生形變及一過性眼壓升高，干擾膠原的產(chǎn)生和排布，影響角膜生物力學(xué)，最終導(dǎo)致圓錐角膜的發(fā)生和發(fā)展[32]。變態(tài)反應(yīng)作為圓錐角膜的另一危險因素常與揉眼同時出現(xiàn)，本研究結(jié)果顯示變應(yīng)性疾病患者發(fā)生圓錐角膜的風(fēng)險為非暴露組的2.34倍。但合并結(jié)果的異質(zhì)性較大，且亞組分析后不能完全解決異質(zhì)性，可能是因為存在混淆因素的影響。變態(tài)反應(yīng)引起眼部瘙癢可能導(dǎo)致患者揉眼，進而影響圓錐角膜的發(fā)生和發(fā)展[33]。因為變態(tài)反應(yīng)的結(jié)果在關(guān)聯(lián)方向上已達成共識，即使存在上述影響，我們依然可以認為結(jié)果較為穩(wěn)健。

目前已有多項針對糖尿病與圓錐角膜發(fā)生相關(guān)性的研究，但未能達成一致結(jié)論[10-11]。Hashemi等[28]的Meta分析結(jié)果顯示，糖尿病與圓錐角膜相關(guān)性不明確。本研究剔除橫斷面研究同時納入更高質(zhì)量的大樣本隊列研究后，合并結(jié)果顯示糖尿病對圓錐角膜的發(fā)生具有保護作用。目前認為糖尿病降低圓錐角膜發(fā)生率的機制為通過糖基化誘導(dǎo)角膜基質(zhì)交聯(lián)，加強角膜的生物力學(xué)作用，從而減少圓錐角膜的發(fā)生[34]。本研究中重新將糖尿病分為1型、2型和未分型3個亞組，調(diào)整后的OR值分別為1.07、0.08和0.69，其中1型糖尿病結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義，認為其不是圓錐角膜發(fā)生的危險因素。但因納入文獻中具體進行糖尿病分型的文獻僅2篇，不同類型糖尿病對圓錐角膜的影響有待進一步研究。

值得一提的是，已有文獻提及OSA與圓錐角膜患病的關(guān)聯(lián)[13]，但尚未進行綜合評價，本研究的合并結(jié)果表明OSA患者發(fā)生圓錐角膜的風(fēng)險為正常人群的1.53倍，說明OSA為圓錐角膜發(fā)生的危險因素。考慮其可能的機制為：(1)OSA患者的基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)表達升高，可促進應(yīng)激或損傷后細胞外基質(zhì)成分的降解，引起角膜變薄和擴張的發(fā)生和發(fā)展[35-36]；(2)OSA可發(fā)生間歇性缺氧再充氧，導(dǎo)致活性氧的產(chǎn)生，從而造成角膜組織氧化損傷[37]，同時缺氧會導(dǎo)致MMP表達增加，進一步引起角膜擴張[38-39]；(3)OSA與圓錐角膜均受結(jié)締組織遺傳相關(guān)基因的影響，可部分解釋其并存的患病率[40]。

本研究仍存在一定的不足：(1)因亞洲人群的流行病學(xué)調(diào)查原始文獻不足，未進行發(fā)病率的合并分析；(2)因圓錐角膜病因復(fù)雜，多因素混淆，難以分析每個因素與其他因素的交互作用。需要在今后進行多中心、前瞻性的隊列研究，以檢驗這2種情況之間的常見因果關(guān)系。

綜上所述，本研究充分探討了圓錐角膜發(fā)生的危險因素，結(jié)果顯示家族史、揉眼、變態(tài)反應(yīng)、OSA、唐氏綜合征為圓錐角膜發(fā)生的危險因素，糖尿病為其保護因素。通過分析這些危險因素有助于臨床醫(yī)生進一步認識圓錐角膜的發(fā)生和發(fā)展，預(yù)防及治療疾病。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻聲明伍先慧：直接參與研究設(shè)計、實施研究、采集及分析數(shù)據(jù)，統(tǒng)計分析及撰寫文章初稿，對文章的知識性內(nèi)容做批評性審閱及修改；李立：直接參與研究設(shè)計、分析數(shù)據(jù)、指導(dǎo)文章撰寫及對文章的知識性內(nèi)容作批評性審閱；胡鵬程：分析數(shù)據(jù)、統(tǒng)計分析、部分文章撰寫以及對文章的知識性內(nèi)容作批評性審閱；李彥青：解釋數(shù)據(jù)及部分文章撰寫