FHIT基因啟動子甲基化與肺癌相關性的meta分析

孫義長

1966年Ohta及其同事[1]率先采用外顯子捕獲法在3號染色體短臂14帶2區(qū)發(fā)現FHIT基因，其大小約1.5 MB，內部包括多個斷裂位點。該基因編碼一個由147個氨基酸殘基組成的16.8 kDa的蛋白質，該蛋白被認為是HIT蛋白家族成員之一，其功能可能與Ap4A水解酶的功能相似。近年來的研究顯示，FHIT基因啟動子序列甲基化是導致其表達下調的重要表觀遺傳學調控機制之一，啟動子序列甲基化在眾多癌組織中被發(fā)現。肺癌組織中FHIT基因啟動子序列DNA常呈現高甲基化狀態(tài)，可能與肺癌的發(fā)生有關。本研究采用meta分析的方法對FHIT基因啟動子甲基化與肺癌的相關性進行探討。

1 文獻與方法

1.1 文獻檢索 檢索Pubmed、CNKI及萬方等數據庫，收集公開發(fā)表的關于FHIT基因啟動子甲基化與肺癌相關性的研究。檢索語種為英語和漢語，分別以“FHIT/fragile histindine triad”、“l(fā)ung cancer”、“l(fā)ung carcinoma”、“methylation”為主題詞和自由詞，檢索Medline、數據庫；以“肺癌”“非小細胞肺癌”“肺腫瘤”“FHIT”基因，“甲基化”為關鍵詞或題名檢索CNKI和萬方等中文數據庫。

1.2 數據提取 采用雙人平行摘錄方法，由兩位研究者獨立閱讀所獲文獻題目和摘要，在排除明顯不符合納入標準的試驗后，對可能符合納入標準的試驗閱讀全文以最終確定是否符合納入標準。兩位評價者交叉核對納入試驗的結果，對有分歧而難以確定是否納入的試驗通過討論或由第三位評價者決定其是否納入。提取內容包括：①一般資料：題目、作者姓名、發(fā)表日期、文獻來源；②研究特征：研究對象的一般情況、各組患者的基線可比性、干預措施；③結局指標：每項研究的癌組織、正常肺組織/癌旁組織、支氣管盥洗液和血漿中FHIT基因啟動子序列DNA甲基化發(fā)生例數或發(fā)生率。

1.3 統(tǒng)計分析 閱讀文獻、整理數據、建立數據庫并核校數據。采用癌組織與正常肺組織/癌旁組織、支氣管盥洗液和血漿中FHIT基因啟動子序列甲基化發(fā)生率的優(yōu)勢比OR為效應指標，并以95%可信區(qū)間（95%CI）表示，雙側P＜0.05認為有統(tǒng)計學意義。統(tǒng)計學異質性采用Q統(tǒng)計量的I2檢驗來分析，雙側P＞0.05認為各研究間不存在明顯的異質性，采用固定效應模型（fixed effect model）合并數據；如果各研究間存在明顯的異質性（P＜0.05），分析其異質性的來源，對可能導致異質性的因素進行亞組分析。若各研究組之間存在統(tǒng)計學異質性而無臨床或方法學異質性或差異無統(tǒng)計學意義時，采用隨機效應模型（random effect model）合并數據。如果各研究間異質性過大則不適合定量合成數據轉而采用描述性分析。采用Begg's法對發(fā)表偏倚進行量化檢測。統(tǒng)計應用Stata 11.0統(tǒng)計軟件完成。

2 結果

2.1 檢索結果 最終納入符合要求的文獻11篇，來自中文數據庫的文獻9篇，英文數據庫文獻2篇，所有納入的原始研究均提供了較為完整的數據資料（表1）。

表 1 本文納入研究的基本特征Tab 1 The general characteristics of included studies

2.2 不同組織甲基化率比較 肺癌組織、癌旁/正常肺組織、支氣管盥洗液和血漿中FHIT基因啟動子序列甲基化率分別為Pmedian=40.0%（0-68.3%）、Pmedian=8.7%（0-35.0%）、Pmedian=33.3%（17.1%-38.3%）和Pmedian=35.9%（31.1%-50.8%）。

圖 1 不同組織中FHIT基因啟動子序列甲基化發(fā)生率Fig 1 Hypermethylation frequency of FHIT gene in different tissue types

圖 2 FHIT基因啟動子甲基化與非小細胞肺癌關系的森林圖Fig 2 Forest plot of FHIT gene promother methylation in cancer tissue compared with controls

圖 3 Begg's法評價發(fā)表偏倚Fig 3 Publication bias evaluation by Begg's

2.3 FHIT基因啟動子甲基化與肺癌相關性 肺癌中FHIT基因啟動子序列甲基化率明顯高于正常非組織（OR=5.82,95%CI: 3.74-9.06, P＜0.05），而與支氣管盥洗液和血漿比較差別無統(tǒng)計學意義（OR=1.55, 95%CI: 0.89-2.70, P＞0.05;OR=1.41, 95%CI: 0.90-2.20, P＞0.05）（圖1，圖2）。

2.4 發(fā)表偏倚 Begg's法量化評價發(fā)表偏倚，Begg's檢驗中Pr＞|z|=0.170，P＞0.05，圖中各點沿中間水平線均勻分布，基本位于預計95%CI內（圖3），結果提示不存在明顯的發(fā)表偏倚。

3 討論

肺癌是目前發(fā)病率最高的惡性腫瘤，其死亡率在男性為第一位，女性為第二位。根據新近的流行病學資料[13]顯示，每年全球肺癌新發(fā)病例高達120萬人，死亡約為100萬人。肺癌已成為威脅人類健康的重要原因之一。吸煙是肺癌的主要危險因素，流行病學資料顯示，90%的肺癌與吸煙有關[14]。此外，全基因組范圍內的抑癌基因失活或表達下調可能是肺癌發(fā)生的分子生物學機制之一。DNA甲基化是表觀遺傳學調控基因表達的重要機制之一，大量研究[15,16]顯示，抑癌基因啟動子序列CpG島區(qū)域存在DNA高甲基化狀態(tài)，啟動子甲基化可進一步抑制該基因的轉錄，從而導致其蛋白表達量下調。肺癌組織中發(fā)現存在多種抑癌基因啟動區(qū)域的高甲基化狀態(tài)，如P16ink4a、MGMT、APC及FHIT等。FHIT基因編碼一個由147個氨基酸殘基組成的16.8 kDa的蛋白質，該蛋白被認為是HIT蛋白家族成員之一，其功能可能與Ap4A水解酶的功能相似。有研究[2,3]顯示，FHIT基因啟動子序列甲基化發(fā)生率在肺癌組織中明顯高于癌旁組織/正常肺組織，但各研究存在一定的差異，且由于樣本量較小統(tǒng)計效能較低，因此，FHIT基因啟動子序列DNA高甲基化與肺癌發(fā)生關系值得進一步研究。

本研究采用循證醫(yī)學的方法探討FHIT基因啟動子序列DNA甲基化與肺癌的相關性。最終檢索并納入關于FHIT基因啟動子序列甲基化與肺癌關系的研究11項，meta分析結果顯示，11篇文獻中均提供了各項組織標本中FHIT基因啟動子序列甲基化發(fā)生率，肺癌組織、癌旁/正常肺組織、支氣管盥洗液和血漿中FHIT基因啟動子序列甲基化率分別為Pmedian=40.0%（0-68.3%）、Pmedian=8.7%（0-35.0%）、Pmedian=33.3%（17.1%-38.3%）和Pmedian=35.9%（31.1%-50.8%）。肺癌中FHIT基因啟動子序列甲基化率明顯高于正常肺組織（OR=5.82, 95%CI:3.74-9.06, P＜0.05），而與支氣管盥洗液和血漿比較差異無統(tǒng)計學意義（OR=1.55, 95%CI: 0.89-2.70, P＞0.05;OR=1.41, 95%CI: 0.90-2.20, P＞0.05）。結果提示，與癌旁/正常肺組織相比患者肺癌組織中FHIT基因啟動子序列DNA甲基化率明顯增高，該基因的啟動子甲基化與肺癌的發(fā)生可能存在相關性。

本研究從分子流行病學角度提供了FHIT基因啟動子甲基化與肺癌發(fā)生存在相關性的證據，但關于FHIT基因啟動子甲基化抑或表達下調與肺癌發(fā)生的分子生物學機制目前仍不十分明了。同時，FHIT基因啟動子甲基化只是其表達調控的重要途徑之一，且大多數情況下啟動子序列DNA甲基化只在mRNA轉錄水平上導致其表達下降，而對于轉錄后修飾及mRNA翻譯及降解層面并不起作用。因此，FHIT基因啟動子序列DNA甲基化與肺癌發(fā)生相關性的分子學機制有待進一步研究。

在本研究中，FHIT基因啟動子甲基化與肺癌的發(fā)生有關，該基因啟動子甲基化在肺癌的發(fā)生過程中可能起重要作用，同時也提示甲基化轉移酶抑制劑可能給肺癌治療方面提供重要的契機。