综述：COVID-19 中血管内皮生长因子 A（VEGF-A）的预后价值：系统综述与荟萃分析

这篇综述通过系统分析发现，VEGF-A 水平与 COVID-19 严重程度相关，或可作预后指标。

　　

一、研究背景

新型冠状病毒（SARS-CoV-2）引发的 2019 冠状病毒病（COVID-19）自 2019 年爆发以来，迅速演变成全球性健康危机，给人类生命和社会经济带来了沉重打击。该病毒主要侵袭肺部 II 型肺泡上皮细胞，但它并非仅局限于呼吸系统，大量证据表明，COVID-19 还会影响多个器官，引发一系列复杂的临床症状。

在 COVID-19 的众多研究方向中，血管功能与病情严重程度之间的关系备受关注。病情严重的 COVID-19 患者常伴有多种血管并发症，如心脏和肾衰竭、凝血功能障碍、肺栓塞以及急性呼吸窘迫综合征（ARDS）等。其中，ARDS 的发生与内皮细胞和上皮细胞的严重损伤密切相关，病毒与内皮细胞的相互作用可能导致全身性综合征，其特征为内皮和血管功能障碍。

近年来的研究发现，COVID-19 患者肺部存在交织的血管生成现象，这进一步证实了内皮损伤的存在。而血清中血管内皮生长因子（VEGF）的浓度，作为一种潜在的生物标志物，在 COVID-19 的研究中受到了广泛关注。VEGF 作为一种血管生成因子，在多种疾病中都展现出了作为预后标志物的潜力，在 COVID-19 的背景下，它同样引起了科研人员的浓厚兴趣。然而，尽管血清 VEGF 水平与 COVID-19 严重程度之间存在关联，但 VEGF 在该疾病病理生理学中的具体作用机制仍不明确。基于此，本文通过系统综述和荟萃分析，旨在综合现有证据，深入探讨血清 VEGF 水平在 COVID-19 患者中的临床相关性，进而明确 VEGF 在 COVID-19 中的预后价值。

二、研究方法

2.1 注册与方案

本研究严格遵循 2021 年更新的系统评价和荟萃分析首选报告项目（PRISMA）指南，在研究方案上没有明显偏离标准流程。并且，该系统综述已在国际认可的前瞻性注册系统评价数据库 PROSPERO 中进行了正式注册，注册号为 [CRD42023469722] 。这一系列操作确保了研究的规范性和可追溯性，为后续研究提供了坚实的基础。

2.2 文献检索与纳入标准

为了全面获取相关文献，研究人员精心设计了检索策略，使用了多个电子数据库，包括 PubMed、Web of Science、Cochrane Library、Scopus、EMBASE 和 Google Scholar 等，并将检索时间截止到 2024 年 1 月。检索时运用了丰富的关键词和短语，如（“vascular endothelial growth factor” OR “VEGF” OR “VEGF-A”）AND （“COVID-19” OR “SARS-CoV-2” OR “coronavirus disease 2019” OR “novel coronavirus” OR “pandemic respiratory infection caused by SARS-CoV-2” OR “COVID19 virus” OR “severe acute respiratory syndrome coronavirus 2” OR “2019-nCoV”）。

研究的纳入标准较为严格，包括针对 18 岁及以上 COVID-19 患者内皮功能障碍生物标志物的观察性研究；主要采用逆转录聚合酶链反应检测 COVID-19 的研究；以英文发表的研究；报告可溶性生物标志物形式的研究；比较 COVID-19 患者不良和良好临床结局的研究；以及在患者入院最初 72 小时内提供所研究生物标志物基线值的研究。相反，综述、社论、病例报告、评论、指南、系统综述和荟萃分析，预印本和未发表的研究，缺乏相关数据的研究，以及将 COVID-19 患者与未受感染个体进行比较的研究均被排除在外。此外，为了进一步提高分析的全面性，研究人员还仔细审查了所选研究的参考文献列表，以挖掘更多相关的出版物。

2.3 研究选择

由两名独立的评审员 S.B. 和 M.A. 对研究的 eligibility 进行系统评估。他们首先依据预先设定的纳入和排除标准，对文献的标题和摘要进行初步筛选。这些标准是根据研究团队之前的研究提取框架制定的，具有较高的科学性和合理性。在初步筛选之后，评审员对全文进行详细评估。若两名评审员之间出现分歧，他们会通过充分讨论来解决，必要时还会咨询第三位评审员，以确保评估结果的一致性和准确性。

2.4 数据提取

研究人员进行了全面的数据提取工作，收集了所有必要的信息，涵盖作者姓名、发表年份、患者数量、患者特征、研究设计以及所研究的 VEGF-A 生物标志物的基线水平等。根据疾病严重程度和临床结局，患者被分为两组。第一组为不良结局组，包括被标记为 “严重”“重症监护”“危急”“非幸存者”“ICU 患者”“机械通气患者（MV）” 以及 “发生血栓栓塞事件的患者”；第二组为良好结局组，包含 “非严重”“非 ICU 患者”“住院患者”“中度”“轻度”“非危急”“幸存者”“未使用 MV 的患者” 以及 “未发生血栓栓塞事件的患者” 。这种分组方式有助于清晰地对比不同结局患者的 VEGF-A 水平差异。

2.5 质量评估

对于纳入荟萃分析的研究，研究人员采用纽卡斯尔 - 渥太华量表（NOS）进行质量评估。该量表主要从研究组的选择、组间的可比性以及感兴趣的暴露或结局的确定这三个广泛的标准来评估观察性研究的质量。每个符合要求的质量项目会被赋予一颗星，最高可得九颗星。根据星星数量，研究质量被划分为三个等级：0 - 3 颗星为低质量，4 - 6 颗星为中等质量，7 - 9 颗星为高质量。对于低质量的研究，研究人员进行了敏感性分析，以确定其对整体荟萃分析结果的影响。同时，还通过漏斗图的图形探索来评估发表偏倚，并进行敏感性分析以探究单个研究对整体结果的影响，确保研究结论的可靠性。此外，研究还运用了推荐分级评估、制定与评价（GRADE）技术对纳入研究的状态和等级进行评估。

2.6 统计分析

本研究使用 Comprehensive Meta-Analysis（CMA）Version 4 软件进行统计分析。通过计算标准化均数差（SMD）及其对应的 95% 置信区间（CI），来评估 COVID-19 患者不良和良好结局之间 VEGF-A 生物标志物基线值的差异。研究利用卡方 Q 检验和 I2 统计量来评估研究之间的异质性，并将 I2 统计量分为低（小于 25%）、中（25% - 50%）、高（大于 75%）三个等级。此外，研究计划使用分层汇总受试者工作特征（H-SROC）分析来评估生物标志物在预测 COVID-19 患者不良结局方面的敏感性和特异性，并对纳入分析的研究中报告的受试者工作特征曲线下面积、敏感性和特异性数据进行汇总。同时，进行亚组分析和 meta 回归，以确定数据变异的潜在来源。最后，运用 Egger 和 Begg 检验评估发表偏倚，若 P < 0.05 则认为存在发表偏倚，并使用剪补法估计漏斗图中可能因发表偏倚而缺失的研究，对整体效应估计进行调整。

三、研究结果

3.1 研究选择过程和纳入研究的特征

通过系统检索，在多个数据库中共识别出 1671 篇文章。去除 406 篇重复文献后，对剩余的 1265 篇文章进行标题和摘要审查，其中 1194 篇因不符合纳入标准被排除。接着对剩下的 71 篇文章进行全文审查，又有 60 篇因缺乏与 VEGF-A 水平相关的结果、无对照组或 COVID-19 预后数据不足等原因被排除。最终，11 项研究被纳入荟萃分析，这些研究共涉及 1119 名参与者，其中包括诊断为重症 COVID-19 的患者和 587 名轻度至中度 COVID-19 患者。

3.2 质量评估

纳入荟萃分析的研究质量参差不齐，使用 NOS 量表评估后，得分范围为 5 - 8 分。例如，Tsuji 等人和 Vassiliou 等人的研究获得了 8 分的高质量评分，这表明他们的研究方法较为稳健，报告也较为全面。而 Mescht 等人的研究仅得 5 分，反映出其在研究方法上存在一些局限性，如在选择对照组和确定暴露因素方面存在不足。大多数研究在病例定义和暴露确定方面表现较好，但在病例代表性和相同响应率方面存在差异，这可能会对荟萃分析结果产生影响。

3.3 循环 VEGF-A 水平与 COVID-19 严重程度的关系

• Meta 分析：综合 11 项研究数据进行的 meta 分析显示，与症状较轻的 COVID-19 患者相比，预后较差的患者血清 VEGF-A 水平显著升高，SMD 为 0.525，95% CI 为 - 1.22 至 2.27，P 值为 0.028。然而，纳入研究之间存在较大的异质性（I2 = 90.44%，P < 0.001），这可能是由于研究人群和研究方法的差异导致的。
• 预测区间：估计的效应量呈正态分布，预测区间为 - 1.23 至 2.28。该区间旨在涵盖 95% 类似人群的效应量，同时考虑了样本量和研究方法等变量。但在解释该区间内的结果时需谨慎，因为真实效应量可能在这个范围内有所波动。
• 敏感性分析与发表偏倚：通过系统排除单个研究进行的敏感性分析显示，SMD 值范围为 0.239 至 0.058，95% 置信区间的下限为 - 0.055 至 0.115，上限为 0.731 至 1.089，I2 统计量保持清晰。敏感性分析结果表明整体治疗效果的有效性，研究结果较为稳定。同时，Egger 检验（P = 0.1423）和 Begg 检验（P = 0.1109）均显示无明显发表偏倚，剪补法的详细结果也进一步支持了这一结论。
• 亚组分析：亚组分析从年龄、检测方法和样本类型等方面深入探究了血清 VEGF-A 水平与 COVID-19 预后之间的关系。年龄方面，50 岁及以上患者的 VEGF-A 水平略有升高，但不具有统计学意义（SMD = 0.389，95% CI - 0.090 至 0.868，P = 0.111）；25 岁以下的年轻患者 VEGF-A 水平升高幅度相对较大，但同样未达到统计学显著性（SMD = 0.808，95% CI - 0.488 至 2.104，P = 0.222）。检测方法上，采用多重免疫分析技术检测的患者 VEGF-A 水平显著高于使用 ELISA 检测的患者（多重免疫分析：SMD = 1.169，95% CI 0.105 - 2.234，P = 0.031；ELISA：SMD = 0.286，95% CI - 0.039 至 0.612，P = 0.085）。样本类型分析表明，血清样本患者的 VEGF-A 水平变化不显著（SMD = 0.744，95% CI - 0.028 至 1.517，P = 0.059），而血浆样本患者的 VEGF-A 水平有轻微但不显著的增加（SMD = 0.344，95% CI - 0.116 至 0.804，P = 0.143） 。
• Meta 回归分析：Meta 回归分析进一步探索了影响 COVID-19 患者 VEGF-A 水平的因素，包括发表年份、地区、总样本量、检测方法、BMI、研究设计和 NOS 评分。结果发现，发表年份、地区和总样本量与 VEGF-A 水平呈正相关，但均无统计学意义。检测方法和 BMI 与 VEGF-A 水平呈显著正相关，较高的 BMI 与更高的 VEGF-A 水平相关（meta 回归系数：0.972，95% CI - 0.071 至 0.267，P = 0.025），更敏感的检测方法也与更高的 VEGF-A 检测水平相关（meta 回归系数：0.924，95% CI 0.135 - 1.710，P = 0.021）。相反，研究设计和 NOS 评分与 VEGF-A 水平呈负相关，高质量研究或特定设计倾向于报告较低的 VEGF-A 水平（研究设计回归系数 = - 0.805，95% CI - 1.882 至 0.272，P = 0.143；NOS 评分回归系数 = - 0.033，95% CI - 0.537 至 0.471，P = 0.008） 。

四、讨论

4.1 Meta 分析概述

本项全面的 meta 分析纳入了多个研究的 1119 名参与者，旨在探究 VEGF-A 在 COVID-19 患者中的预后价值。研究结果一致表明，重症 COVID-19 患者的血清 VEGF-A 水平明显高于症状较轻的患者，这意味着 VEGF-A 有望成为 COVID-19 预后和病情严重程度评估的潜在生物标志物。这一结论为后续的临床研究和治疗提供了重要的理论依据。

4.2 主要研究结果解读

Meta 分析显示，较高的血清 VEGF-A 水平与 COVID-19 患者的不良预后显著相关，SMD 为 0.525。这一结果暗示 VEGF-A 可能在重症 COVID-19 的发病机制或疾病进展中发挥着重要作用。然而，研究中观察到的显著异质性（I2 = 90.44%）表明，疾病的影响可能因人口统计学和临床因素的不同而有所差异。此外，预测区间（ - 1.23 至 2.28）也强调了效应量的可变性，说明 VEGF-A 虽然总体上对不良预后具有预测作用，但在不同人群和临床环境中，其具体的应用价值可能存在较大差异。

4.3 研究结果模式解读：Meta 回归分析的启示

Meta 回归分析探讨了多种影响 VEGF-A 水平的因素。发表年份、地区和总样本量虽与 VEGF-A 水平呈正相关，但无统计学意义，这可能暗示 VEGF-A 表达存在随时间变化的趋势以及地理差异，其原因或许与实验室技术的不断发展或不同地区 COVID-19 毒株的毒力差异有关。值得注意的是，BMI 和检测方法与 VEGF-A 水平呈现出显著的正相关关系。较高的 BMI 通常伴随着炎症状态，会导致 VEGF-A 水平升高，这表明肥胖相关的炎症可能通过增强 VEGF-A 通路，加剧 COVID-19 患者的免疫反应，进而加重病情。同时，更敏感的检测方法能够检测到更高水平的 VEGF-A，这突出了检测方法敏感性在有效捕捉疾病严重程度标志物方面的关键作用。另一方面，研究设计和 NOS 评分与 VEGF-A 水平呈负相关，这表明高质量研究或特定设计，由于采用了更严格的控制和抽样协议，往往会报告较低的 VEGF-A 水平，从而减少了测量过程中的潜在偏差和变异性，使得对 VEGF-A 在 COVID-19 预后中作用的评估更加准确。这些发现与之前关于其他生物标志物的研究结果相符，进一步强调了在疾病预后研究中采用严谨方法和保证研究质量对于可靠生物标志物分析的重要性。

4.4 先前研究与本研究的关联

当前的 meta 分析是在已有文献的基础上展开的，这些文献探讨了 VEGF-A 在多种疾病中作为生物标志物的作用，尤其是其在促进血管生成和血管通透性方面已得到广泛认可。在呼吸系统疾病领域，先前的研究已经将 VEGF-A 水平升高与急性呼吸窘迫综合征（ARDS）等疾病的不良预后联系起来，而 ARDS 与重症 COVID-19 在病理生理特征上存在相似之处，都包括缺氧诱导的血管渗漏和炎症反应。在传染病研究方面，历史研究发现 VEGF-A 在机体对感染的血管和炎症反应中扮演着重要角色。例如，在感染 H1N1 流感和严重急性呼吸综合征（SARS）的患者中，均观察到 VEGF-A 水平升高，且与疾病的严重程度和预后相关。这些前期研究为 VEGF-A 在 COVID-19 进展中，尤其是重症 COVID-19 中作为关键介质的假设提供了有力支持，因为在重症 COVID-19 中，炎症和血管并发症是主要特征。

在 COVID-19 的特定背景下，早期研究表明，重症患者的 VEGF-A 水平明显高于轻症患者。这种相关性可能源于 VEGF-A 增强血管通透性的作用，进而加剧了重症 COVID-19 患者的肺水肿症状。此外，VEGF-A 与免疫调节之间的相互作用，特别是其对巨噬细胞功能和细胞因子产生的影响，为解释重症 COVID-19 患者中常见的细胞因子风暴综合征提供了合理的联系。然而，在本研究之前，已有系统综述和 meta 分析对 VEGF-A 的作用存在不同观点，一些研究表明其具有较强的预后价值，而另一些研究则指出其作用受到患者人口统计学特征、合并症和疾病严重程度的影响。例如，一项涉及 7668 名 COVID-19 患者的 meta 分析指出，虽然 VEGF-A 水平<继续，如果完毕请记得以】结束。此前有研究涉及 7668 名 covid-19 患者，该研究指出，尽管 vegf-a 水平升高通常能预测不良预后，但各研究间存在显著异质性，这意味着 vegf-a 的预后效用可能因研究人群和当地临床实践的不同而有所差异。这充分强调了在解读 vegf-a 水平时，必须充分考虑具体背景的重要性。而本次分析纳入了更广泛且多样的数据集，旨在进一步明确这一问题。这些研究结果意义深远，表明 vegf-a 有望成为治疗干预的潜在靶点。传统用于肿瘤学以抑制肿瘤血管生成的 vegf-a 抑制剂，或许可重新用于调节 covid-19 的急性炎症反应。已有研究显示，这类抑制剂在降低 ards 和多器官衰竭等并发症的发生率或严重程度方面具有一定效果。然而，鉴于 vegf-a>

4.5 VEGF-A 在 COVID-19 严重程度中的生物学机制

VEGF 水平与 COVID-19 严重程度之间的关联背后存在着复杂的生物学机制，这既涉及导致 COVID-19 患者 VEGF 升高的因素，也包括升高的 VEGF 水平对疾病进展的后续影响。

在 COVID-19 患者中，VEGF-A 的上调是对多种病理状态的响应，如缺氧、炎症和内皮功能障碍，这些都是重症 COVID-19 的显著特征。由于病毒引发的肺炎导致肺部气体交换受损，进而引发缺氧状态，这会激活缺氧诱导因子 1-α（HIF-1α） 。作为一种转录因子，HIF-1α 会刺激 VEGF-A 的表达，以促进血管生成，改善组织的氧合作用。同时，重症 COVID-19 患者中出现的细胞因子风暴，表现为白细胞介素 - 6（IL-6）和肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）等细胞因子水平升高，它们会直接刺激活化的内皮细胞和免疫细胞分泌 VEGF-A 。此外，病毒对血管内皮细胞的直接作用也会增加 VEGF-A 的表达。内皮功能障碍和损伤会引发一种代偿性反应，促使 VEGF-A 参与血管生成和修复过程。

另一方面，COVID-19 患者体内升高的 VEGF-A 水平会产生多方面的影响，显著影响疾病的严重程度和预后。其中一个关键机制是促进血管通透性。升高的 VEGF-A 水平会破坏内皮细胞之间的连接，导致液体渗漏到周围组织中。在 COVID-19 患者中，这种血管渗漏会引发肺水肿和 ARDS，而这两者是疾病进展为严重呼吸衰竭的关键因素。此外，VEGF-A 还可能通过促进免疫细胞募集和刺激促炎细胞因子的产生，加剧 COVID-19 患者的过度炎症反应。这种持续的炎症环境会导致细胞因子风暴和多器官功能障碍，在重症 COVID-19 病例中尤为明显。同时，VEGF-A 能够调节适应性免疫反应，影响病毒清除和疾病的恢复。研究表明，VEGF-A 信号升高与 T 细胞耗竭和功能障碍有关，这种免疫反应失调会加重疾病的严重程度，增加患者继发感染的易感性。VEGF-A 还参与调节凝血途径，高水平的 VEGF-A 可通过增加内皮细胞中组织因子的表达和血管性血友病因子的释放，导致血液处于高凝状态，进而引发微血管血栓形成和全身凝血功能障碍，这些都是重症 COVID-19 的典型特征。另外，VEGF-A 是血管生成的强效诱导剂，虽然这一过程对组织修复至关重要，但过度的 VEGF-A 信号会导致异常的血管生成和血管重塑，可能会促使肺部发生纤维化改变，对 COVID-19 幸存者的长期呼吸功能产生潜在影响。总的来说，COVID-19 患者体内 VEGF-A 水平升高反映了病毒感染、炎症、缺氧和血管功能障碍之间的复杂相互作用，这种升高会促进重症疾病表现的发生发展，包括 ARDS、血栓形成和免疫失调。

4.6 临床意义与未来研究方向

VEGF-A 水平升高与 COVID-19 不良预后之间的显著相关性表明，VEGF-A 有望成为一种有价值的预后生物标志物，用于识别具有发展为重症疾病风险的患者。这一发现有助于临床医生更早地实施更具针对性的治疗干预措施，从而有可能改善患者的预后。此外，深入了解 VEGF-A 在 COVID-19 中的作用机制，为开发旨在调节这种生长因子以减轻疾病严重程度的治疗策略开辟了新的途径。

未来的研究应侧重于开展纵向研究，跟踪 COVID-19 患者从初始感染到康复或发展为重症疾病过程中 VEGF-A 水平的变化。这类研究能够阐明 VEGF-A 表达的时间动态及其预后效用。同时，开展针对 VEGF-A 通路的治疗效果的干预性研究，将有助于深入了解这些治疗方法在管理 COVID-19 方面的潜在益处或风险。

4.7 研究优势与局限性

本研究具有多个显著优势。在研究方法上，采用了严谨细致的检索策略，确保全面收集相关文献；纳入了多个研究的大量样本，增强了研究结果的可靠性；研究结果一致表明 VEGF-A 在 COVID-19 预后中具有重要意义。此外，通过亚组分析和 meta 回归技术，进一步深入解读了研究结果，提高了研究的相关性和普遍性。

然而，本研究也存在一些局限性。首先，纳入研究中使用的 VEGF-A 检测方法存在差异，这可能会导致报告的 VEGF-A 水平出现偏差。尽管研究人员努力对分析进行标准化，但检测方法在灵敏度、特异性和校准标准方面的差异，仍可能影响结果的一致性。其次，COVID-19 大流行期间治疗方式不断变化，这给研究分析带来了一定的限制。再者，遗传因素、种族和地理位置对疾病严重程度的影响尚未得到充分研究，这是未来需要深入探索的重要领域。另外，不同研究中对治疗干预措施（如抗凝剂、类固醇和抗血小板药物）的报告不一致，这也限制了研究人员对内皮和血管生成生物标志物对 COVID-19 预后影响的理解。这些药物对 VEGF-A 与 COVID-19 预后之间关系的潜在影响尚不明确，需要进一步的研究加以明确。

五、研究结论

本系统综述和 meta 分析为 VEGF-A 在 COVID-19 中的预后作用提供了有价值的见解。尽管其确切机制仍需进一步研究，但目前的研究结果表明，VEGF-A 水平可作为一种有价值的生物标志物，用于识别具有不良预后风险的 COVID-19 患者（SMD：0.525；P = 0.028） 。这些信息有助于早期管理和风险分层，最终改善 COVID-19 疫情期间的患者护理和预后。