静脉注射维生素C对脓毒症与脓毒性休克患者预后的影响:随机对照试验的Meta分析

赵国敏,边伟帅,甄 洁,陈 炜

(首都医科大学附属北京世纪坛医院重症医学科,急危重症医学中心,北京 100038)

脓毒症是由宿主对感染的反应失调引起的一种危及生命的疾病,并可能导致器官功能障碍[1]。脓毒症是重症医学科的常见疾病,是导致感染患者死亡的主要原因。全球每年约有5 000万例脓毒症患者,病死率可高达46.7%,远远高于其他危重患者[2]。早期诊断和治疗脓毒症可减少严重脓毒症患者的发生率,降低脓毒症患者的病死率[3]。维生素C,也称为抗坏血酸,是一种水溶性维生素、抗氧化剂和多种酶的必需辅助因子,包括多巴胺-羟化酶和肽酰甘氨酸α酰胺化单加氧酶。其中多巴胺-羟化酶参与内源性多巴胺的合成,肽酰甘氨酸α酰胺化单加氧酶参与内源性血管加压素的合成[4]。维生素C可维持小动脉对血管收缩剂的反应[5],调节免疫系统,维持循环细胞因子稳态,并表现出抗炎特性[6]。

脓毒症患者的血清维生素C水平通常较低[7],因人体无法内源性合成维生素C,补充维生素C成为治疗脓毒症的措施之一。静脉注射维生素C对脓毒症患者病死率的影响存在争议。研究[8-9]表明,维生素C可以明显降低脓毒症患者的病死率,而另外的研究[10-11]则显示没有任何效果。本文对维生素C治疗脓毒症的随机对照试验(rando-mized controlled trial, RCT)的文献进行Meta分析,评估维生素C在脓毒症或脓毒性休克治疗中的疗效。

1 资料与方法

1.1 文献纳入和排除标准 纳入标准:(1)研究类型为RCT,语种限定为英文;(2)研究对象为脓毒症或脓毒性休克患者,符合2016年国际脓毒症指南[1]的诊断标准;(3)维生素C单独治疗或维生素C联合硫胺素或糖皮质激素治疗;(4)主要结局是28天病死率,次要结局是90天病死率、重症监护病房(ICU)病死率、医院病死率、ICU住院时间、总住院时间、72 h序贯器官衰竭估计评分差值(△SOFA)、血管活性药物使用时间和机械通气持续时间。排除标准:(1)非随机对照试验研究;(2)涉及动物或未成年人的研究;(3)数据不全或无法获取数据的研究;(4)非静脉注射维生素C的治疗方式;(5)改良Jadad量表评分≤3分[12]。

1.2 检索策略 根据2020年系统评价和荟萃分析的首选报告项目(preferred reporting items for systematic reviews and meta-analysis, PRISMA)[13],采用计算机检索PubMed、Embase、Scopus、Cochrane Library和ClinicalTrials.gov数据库,检索词为“Sepsis”“septic shock”“vitamin C”“ascorbic acid” and “randomized controlled trial”,检索时限为数据建库至2022年12月。

1.3 数据提取 由2名研究人员根据纳入和排除标准独立筛选和提取文献。如有分歧,与第3名研究人员讨论确定。从符合条件的研究中获得信息,包括研究的第一作者、发表年份、国家、研究设计、样本量、干预措施、病死率(28天、90天、ICU、医院病死率)、血管活性药物使用持续时间、72 h ΔSOFA(入院72 h SOFA评分-入院时SOFA评分)、机械通气持续时间、ICU住院时间和总住院时间。

1.4 文献质量评价 由两名研究人员根据Cochrane偏倚风险工具独立评估文献质量。2名研究人员存在分歧时,与第3名研究人员协商后解决。采用Cochrane系统评价员手册5.1.0提供的偏倚风险评估工具评价纳入文献的质量,具体包括随机序列生成、分配隐藏、对受试者和干预者施盲、对结局测试者施盲、结果数据的完整性、选择性报告结果、其他偏倚来源;对每个条目根据偏倚风险评估准则作出“低风险偏倚”“不清楚”和“高风险偏倚”的判定[14]。

1.5 统计学分析 应用Revman 5.3和Stata 15.0统计软件进行数据分析。本研究结局指标为二分类变量资料和连续性变量资料,二分类变量使用危险比(risk ratio,RR)及其95%置信区间(95% confidence interval, 95%CI)为效应量分析其统计量。连续性变量使用均数差(MD)及95%CI。对研究报告中使用中位数和四分位间距描述的连续数据,采用Luo等[15]报告的方法,根据中位数和四分位间距算出均值和标准差值。检验水准设为α=0.05,采用定量判断各项研究异质性的大小,I2的取值范围为0～100%,I2值越大则异质性越大。若各研究结果I2>50%,P<0.05,表明存在异质性,采用随机效应模型进行Meta分析;若I2≤50%,P≥0.05,表明不存在异质性,则采用固定效应模型。若存在异质性,通过逐一剔除法进行敏感性分析,以检查剔除单个试验是否会影响结果。制作漏斗图评估纳入研究的发表偏倚,若偏倚较大,采用Begg’s检验和Egger’s检验进一步评估发表偏倚。

2 结果

2.1 文献筛选流程及基本特征 初步检索获取文献1 898篇,其中PubMed 728篇,Embase 574篇,Scopus 349篇,Cochrane Library 189篇,ClinicalTrials.gov 58篇。经去重及初筛后获取文献893篇,经第二次筛选及阅读全文后最终获取16篇文献[8-11,16-27]进行Meta分析,共包括3 301例患者。文献筛选流程见图1,纳入文献的基本特征见表1。

表1 静脉注射维生素C对脓毒症与脓毒性休克患者预后影响Meta分析纳入文献的基本特征Table 1 Basic characteristics of literatures included in the Meta-analysis on the prognostic effect of intravenous vitamin C injection in patients with sepsis and septic shock

图1 静脉注射维生素C对脓毒症与脓毒性休克患者预后影响Meta分析的文献筛洗流程图Figure 1 Flow chart of literature screening for Meta-analysis on the prognostic effect of intravenous vitamin C injection in patients with sepsis and septic shock

2.2 文献质量评价 根据Cochrane偏倚风险工具对纳入的16项研究[8-11,16-27]进行质量评价,所纳入的文献质量比较可靠。见图2。

图2 静脉注射维生素C对脓毒症与脓毒性休克患者预后影响Meta分析纳入文献偏倚风险评估结果Figure 2 Bias risk assessment results of literatures in the Meta-analysis on the prognostic effect of intravenous vitamin C injection in patients with sepsis and septic shock

2.3 Meta分析结果

2.3.1 主要结局

2.3.1.1 28天病死率 纳入8项研究[8-9,11,16,18-19,25,27],共1 933例患者,其中维生素C治疗组965例,对照组968例。维生素C治疗组和对照组28天病死率比较,差异无统计学意义[RR=0.89,95%CI(0.71～1.12),P=0.31],各项研究之间的异质性较大(I2=52%,P=0.04),见图3。因此,进行了发表偏倚、亚组和敏感性分析以找出异质性的来源。漏斗图、Begg’s检验(P=0.536)、Egger’s检验(P=0.093)显示各项研究之间不存在明显的发表偏倚。敏感性分析显示,在剔除Lamontagne等[11]研究后,纳入各项研究之间的异质性降低(I2=44%,P=0.10),但并未显示出维生素C可降低28天病死率[RR=0.86,95%CI(0.72～1.03),P=0.10],说明结果可靠。见图4。

图3 静脉注射维生素C对脓毒症与脓毒性休克患者28天死亡率影响的森林图Figure 3 Forest plot of the effect of intravenous vitamin C injection on 28-day mortality of patients with sepsis and septic shock

2.3.1.2 亚组分析 依据维生素C治疗方法对28天病死率进行亚组分析,将研究分为维生素C单一治疗组和联合治疗组。维生素C单药治疗组包括6项研究[8-9,11,16,18,27],结果表明患者28天病死率未见下降,差异无统计学意义[RR=0.79,95%CI(0.57～1.10),P=0.17];维生素C联合治疗组[19,25]患者28天病死率未见下降,差异无统计学意义[RR=1.04,95%CI(0.81～1.32),P=0.77]。见图5。

图5 静脉注射维生素C治疗脓毒症与脓毒性休克患者亚组分析28天死亡率森林图Figure 5 Subgroup analysis of 28-day mortality in patients with sepsis and septic shock treated with intravenous vitamin C injection

2.3.2 次要结局

2.3.2.1 90天病死率 分析报道90天病死率的5项研究[10,18-19,25,26]结果表明,维生素C治疗并未改善患者的90天病死率[RR=1.08, 95%CI(0.91,1.27),P=0.37;I2=0]。纳入的研究之间无异质性,结果可信。见图6。

注:a为90天病死率;b为ICU病死率;c为血管活性药物使用时间。图6 静脉注射维生素C治疗脓毒症与脓毒性休克患者预后影响次要结局变量森林图(一)Figure 6 Forest plot of secondary outcome variables for the prognosis of patients with sepsis and septic shock treated with intravenous vitamin C injection (1)

2.3.2.2 ICU病死率 2020年以后发表的7项研究[18-20,22,24-25,27]报道了ICU病死率,维生素C治疗并未改善患者ICU病死率[RR=1.02, 95%CI(0.85～1.22),P=0.82;I2=0]。纳入的研究之间无异质性,结果可信。见图6。

2.3.2.3 血管活性药物使用时间 5项研究[9,17,20,23,27]报道了血管加压药使用时间的结果,共纳入489例患者。分析结果表明,维生素C治疗可缩短血管升压药的持续时间,但两组间存在异质性[MD=-20.43, 95%CI(-34.21～-6.66),P<0.01;I2=89%]。见图6。漏斗图显示纳入的研究中不存在发表偏倚,Begg’s检验(P=0.462)和Egger’s检验(P=0.411)显示不存在发表偏倚。敏感性分析表明,当Wacker等[27]和Karimpour等[17]研究被删除时,纳入文献的异质性明显降低,维生素C治疗仍然缩短血管升压药的持续时间[MD=-23.44,95%CI(-30.53～-16.35),P<0.01;I2=0],结果可靠。见图7。

注:a为Begg’s检验;b为Egger’s检验,c为漏斗图,d为敏感性分析图 。图7 次要结局变量血管活性药物使用时间发表偏倚和敏感性分析Figure 7 Publication bias and sensitivity analysis of vasoactive drug usage time of secondary outcome variable

2.3.2.4 住院病死率 7项研究报道了1 207例患者住院病死率[18-20,22-23,25-26],维生素C治疗未降低患者住院病死率[RR=1.06,95%CI(0.88,1.28),P=0.53;I2=0]。纳入的研究之间无异质性,结果可信。见图8。

注:a为住院病死率;b为机械通气持续时间;c为△SOFA评分;d为ICU住院时间;e为总住院时间。图8 静脉注射维生素C治疗脓毒症与脓毒性休克患者预后影响次要结局变量森林图(二)Figure 8 Forest plot of secondary outcome variables for the prognosis of patients with sepsis and septic shock treated with intravenous vitamin C injection (2)

2.3.2.5 机械通气持续时间 4项研究[9,17,19,27]报道了299例患者的机械通气持续时间,维生素C治疗并未缩短患者的机械通气时间[MD=-0.34,95%CI(-2.40～1.71),P=0.74;I2=37%]。纳入的研究之间无异质性,结果可信。见图8。

2.3.2.6 △SOFA评分 72 h △SOFA表示干预72 h后SOFA评分的变化,5项研究[18-21,25]报道了此结果。与对照组相比,维生素C治疗未降低SOFA评分,差异无统计学意义[MD=0.37,95%CI(-0.16～0.91),P=0.17;I2=29%]。纳入的研究之间无异质性,结果可信。见图8。

2.3.2.7 ICU住院时间 9项研究[9,17,19-21,24-27]报道了患者ICU住院时间。与对照组相比,维生素C治疗并未缩短患者在ICU的住院时间[MD=0.06,95%CI(-0.45～0.58),P=0.81;I2=14%]。纳入的研究之间无异质性,结果可信。见图8。

2.3.2.8 总住院时间 9项研究[18-21,23-27]报道了患者总住院时间,共纳入1 719例患者。分析结果表明,维生素C治疗并未缩短患者的总住院时间[MD=0.49,95%CI(-0.49～1.47),P=0.32;I2=5%]。纳入的研究之间无异质性,结果可信。见图8。

3 讨论

本研究评估了静脉注射维生素C治疗脓毒症或脓毒性休克的疗效和安全性,结果表明单独静脉注射维生素C或作为硫胺素和氢化可的松的辅助治疗可能降低脓毒症患者28天病死率,但是两组之间的差异无统计学意义。28天病死率纳入的各项研究存在异质性,进行敏感性分析表明,在剔除Lamontagne等[11]研究后,纳入各项研究之间的异质性明显降低,Meta分析结果仍未显示出维生素C可以降低28天病死率(P>0.05),表明结果可靠。亚组分析显示,单独静脉注射维生素C不能降低脓毒症患者的28天病死率,与Hwang等[19]研究结果一致。维生素C联合硫氨酸和氢化可的松并未降低脓毒症患者的28天病死率,与先前的多项RCT研究[18, 20, 26-28]结果一致。

SOFA评分用于评估脓毒症患者的器官功能损伤[29],是呼吸状态、肝功能、肾功能、凝血功能、循环状态和神经系统评分的总和,且随着脏器功能的改善而降低。鉴于病死率受多种因素影响,本研究选择△SOFA评分作为次要结局。△SOFA评分结果与RCT中的病死率呈正相关[30]。本研究表明,对脓毒症患者进行>72 h的维生素C治疗可改善器官损伤,与2022年发表的荟萃分析[31]结果一致。可能是维生素C通过改善凝血功能和循环状态及减少炎症反应来降低SOFA评分[6]。本研究结果显示,静脉注射维生素C治疗可明显缩短血管升压药使用的持续时间,与之前的荟萃[32-33]分析结果一致。可能与维生素C是生物合成酶的辅助因子,可以促进血管活性药物的合成(如去甲肾上腺素和血管加压素)[34]有关。临床前期研究[35]表明,维生素C可以恢复血管对血管活性药物的反应,限制内皮功能障碍。因此,维生素C治疗可以减少血管活性药物使用时间。维生素C治疗未降低脓毒症患者90天病死率、ICU病死率、住院病死率、机械通气持续时间、ICU住院时间和总住院时间。

脓毒症或脓毒性休克患者静脉注射维生素C治疗获益的可能机制为:首先,脓毒症患者的血清维生素C水平迅速下降,已有研究[36]证实血清低维生素C水平与脓毒症病情恶化相关。静脉注射维生素C可以恢复血浆维生素C浓度。其次,维生素C的一些生理作用对改善脓毒症患者的预后具有重要意义。维生素C是人体重要的抗氧化剂[5],参与血管内加压素、皮质醇和儿茶酚胺[34]的合成,增加淋巴细胞和中性粒细胞活性[37]。此外,维生素C还调节促炎和凝血功能的基因表达,并以多种方式协调免疫系统和循环细胞因子稳态[37]。

本研究有一定的局限性,第一,本研究并未根据脓毒症水平对患者进行分类,因此无法对脓毒症患者与脓毒性休克患者进行亚组分析。第二,纳入的研究在干预方面存在差异,维生素C的剂量和纳入人群的区域分布和种族不同,可能会增加异质性来源。第三,由于随访时间不同,结局指标并不完全相同,此可能也是异质性的来源。

利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突。