MnSOD基因Val-16Ala多態(tài)性與前列腺癌易感性關(guān)系的Meta分析

張萬生，韓 冬，宋曉輝，于 航，包二平，王立國

(吉林醫(yī)藥學(xué)院附屬醫(yī)院泌尿外科，吉林 吉林 132013)

前列腺癌被視為男性發(fā)病率最高的惡性腫瘤，已經(jīng)成為導(dǎo)致西方國家男性死亡的第二大惡性腫瘤[1-2]。關(guān)于前列腺的發(fā)病原因一直是大家關(guān)注和研究的焦點。當(dāng)前，大量研究發(fā)現(xiàn)遺傳結(jié)合環(huán)境因素在前列腺癌發(fā)病過程中扮演重要角色。同樣環(huán)境作用下的不同個體患前列腺癌的風(fēng)險也存在一定差異，這說明遺傳因素是導(dǎo)致到前列腺癌易感性的一個重要因素。當(dāng)前，已存在大量有關(guān)基因多態(tài)性和前列腺癌易感性關(guān)聯(lián)的文章[3-5]，關(guān)于該疾病的潛在發(fā)病機制尚待進一步明確。

正常生理狀態(tài)下，抗氧化酶，特別是錳超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase,MnSOD),可以不斷清除體細(xì)胞所產(chǎn)生的富余活性氧物質(zhì)，以此來穩(wěn)定體內(nèi)的氧化-還原系統(tǒng)[6]。然而，一旦這種動態(tài)平衡遭到破壞，可以致使活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)過剩，接著引發(fā)各種氧化應(yīng)激反應(yīng),損害細(xì)胞，導(dǎo)致腫瘤發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤細(xì)胞一般都有抗氧化應(yīng)激系統(tǒng)的缺陷。過剩的氧化應(yīng)激影響細(xì)胞內(nèi)氧化還原反應(yīng)，并且氧化修飾關(guān)鍵氨基酸殘基，進而攻擊細(xì)胞的DNA、脂質(zhì)及蛋白質(zhì)，繼而誘發(fā)腫瘤等疾病[6-7]。此外，MnSOD基因啟動子區(qū)域的突變改變了基因編碼序列，也能減弱其抗氧化作用。近年來，已有研究證實，MnSOD基因Ala多態(tài)性可明顯增加乳腺癌[8]、前列腺癌[9]、食管癌[10]及子宮頸癌[11]的患病風(fēng)險。但是，也有研究發(fā)現(xiàn)該基因的突變可降低肺癌[12]和膀胱癌[13]等腫瘤的發(fā)病風(fēng)險。

鑒于以上結(jié)果，本研究收集國內(nèi)外相關(guān)MnSOD基因Val-16Ala多態(tài)性與前列腺癌易感性的病例-對照實驗研究實施Meta分析，旨在為科研及臨床工作人員提供更可靠的循證醫(yī)學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

已發(fā)表的有關(guān)MnSOD基因Val-16Ala多態(tài)性與前列腺癌易感性相關(guān)的設(shè)計嚴(yán)謹(jǐn)、方法可靠的病例對照研究，文獻限中、英文;干預(yù)措施研究中需涵蓋等位基因或各基因型等數(shù)據(jù);由病例組和對照組基本構(gòu)成，診斷明確，統(tǒng)計方法恰當(dāng)，數(shù)據(jù)表達(dá)明確，有綜合統(tǒng)計指標(biāo)如OR值或有足夠信息可以計算出來；對重復(fù)發(fā)表的文獻，選擇樣本量最大的或者最近發(fā)表的研究為對象。排除：1)評論、摘要、綜述或病例報道等類型文章；2)未提供有效原始數(shù)據(jù)；3)重復(fù)報道。

1.2 文獻檢索

計算檢索外文PubMed,以“manganese superoxide dismutase OR MnSOD”AND“polymorphism OR variant OR mutation OR allele OR genotype”AND“prostate cancer OR prostate carcinoma OR prostate tumor”為英文檢索關(guān)鍵詞，檢索相關(guān)合格文獻；同時以“錳超氧化物歧化酶OR MnSOD AND前列腺癌”等中文關(guān)鍵詞檢索萬方數(shù)據(jù)、中國知網(wǎng)和中國生物醫(yī)學(xué)文獻數(shù)據(jù)庫等。檢索年限為從建庫至2016年1月1日。

1.3 質(zhì)量評價

文章質(zhì)控依據(jù)于英國牛津循證醫(yī)學(xué)中心文獻嚴(yán)格評價項目，評價指標(biāo)如下6點：1)病理診斷標(biāo)準(zhǔn)在文章中是否描述清楚；2)病例-對照研究分組的匹配情況；3)病例組和對照組是否存在可比性；4)分型方法是否合理；5)納入的樣本量是否充足；6)數(shù)據(jù)是否充分。按照納入和排除標(biāo)準(zhǔn)逐一篩選,由2人分別進行評價,如遇分歧可通過討論解決或者由第三位研究專家協(xié)助解決。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

文章所有計算均采用Stata 12.0軟件進行。采用χ2檢驗來計算估計研究間的異質(zhì)性情況(并以α=0.05為檢驗標(biāo)準(zhǔn))。若研究間不存在異質(zhì)性，計算則采用固定效應(yīng)模型；反之，則采用隨機效應(yīng)模型以計算各比較模型的OR值和95%CI。與此同時，還需計算對照組的哈迪溫伯格平衡(Hardy Weinberg Equilibrium，HWE)，以P<0.05為差異具有統(tǒng)計意義。利用敏感性分析，評估合并效應(yīng)量。利用Begg’s funnel plot和Egger’s test來評估發(fā)表偏倚。

2 結(jié) 果

2.1 文獻檢索結(jié)果及質(zhì)量評價

初檢出文獻63篇，通過閱讀標(biāo)題和摘要后，排除動物實驗、重復(fù)和綜述等文獻28篇。然后，進一步閱讀全文，剔除不符合納入標(biāo)準(zhǔn)文獻24篇，最終納入合格研究11篇，共13項病例-對照研究，計病例組4377例，對照組7123例[9,14-23]。納入13項研究中有9項為高加索人群，2項為非洲人群，2項為混合人種。有10項研究對照組來源為普通健康人群，3項為醫(yī)院來源人群。基因分型方法主要為PCR-RFLP、Sequenom和Taqman。13項研究中有12項對照組處于HWE狀態(tài)，1個研究的對照組不符合HWE[20]。

2.2 Meta分析結(jié)果

MnSOD基因Val-16Ala多態(tài)性與前列腺癌易感性相關(guān),Val/Ala+Ala/Ala vs Val/ValOR=1.101，95%CI：1.007～1.203，P=0.035(圖1)。在根據(jù)種族類型的亞組分析中，發(fā)現(xiàn)該基因多態(tài)性與高加索人種前列腺癌易感性顯著相關(guān),Ala vs ValOR=1.067，95%CI：1.004～1.135，P=0.038；Ala/Val+Ala/Ala vs Val/ValOR=1.118，95%CI：1.011～1.236，P=0.029；Ala/Ala vs Val/ValOR=1.142，95%CI：1.009～1.291，P=0.035。

圖 1 MnSOD基因多態(tài)性與前列腺癌易感性相關(guān)森林圖

2.3 敏感性分析和發(fā)表偏移

在剔除1項不符合HWE的病例-對照研究后，結(jié)果與剔除前比較基本一致。利用Begg’s test繪制倒漏斗圖(圖2)發(fā)現(xiàn)圖形基本對稱，提示無發(fā)表偏倚。進一步Egger’s test分析顯示，在總體研究的各模型組均無明顯發(fā)表偏倚(顯性模型：P=0.177)。

圖 2 MnSOD基因多態(tài)性與前列腺癌易感性相關(guān)漏斗圖

3 討 論

當(dāng)前，腫瘤遺傳易感性是生命科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點之一。其中，MnSOD基因多個多態(tài)性位點與腫瘤間的關(guān)聯(lián)得到眾人關(guān)注。國內(nèi)外學(xué)者為證明兩者之間的關(guān)聯(lián)做了許多研究。MnSOD基因Val16Ala多態(tài)性位點可能在腫瘤的發(fā)生過程中起著重要作用，包括前列腺癌[24]、肺癌[25]和肝癌[26]等。

前列腺腫瘤是男性最為常見的一種惡性疾病，多項研究已證明MnSOD基因Val16Ala多態(tài)性與前列腺癌易感性相關(guān)。然而結(jié)論尚未統(tǒng)一，所以我們開展一項薈萃分析，以進一步的探究MnSOD基因Val16Ala多態(tài)性與前列腺癌易感性關(guān)聯(lián)。本研究共納入13項病例-對照研究，結(jié)果顯示MnSOD基因Val-16Ala多態(tài)性在V vs A、VV vs AA、VV vs VA+AA的模型比較中顯著增加了前列腺癌的易感性。其中以種族類型為依據(jù)的亞組分析中，該基因多態(tài)性與高加索人群膀胱癌發(fā)病存在顯著關(guān)聯(lián)，這些結(jié)果與前人研究相一致。

然而，本研究尚有多處不足。第一，納入研究的各類腫瘤病例可能是遺傳性、家族性或者偶發(fā)性的前列腺癌病例，這些可能影響最終的結(jié)論；第二，在亞組分析中，有關(guān)非洲人種的數(shù)據(jù)很少，需要在未來的分析中進一步補充；第三，我們的結(jié)論未經(jīng)調(diào)整，應(yīng)該對各類細(xì)節(jié)如年齡、種族、家族史、環(huán)境因素和生活方式等進行調(diào)整，從而得到更加準(zhǔn)確的結(jié)論?？傊琈nSOD基因Val-16Ala多態(tài)性與前列腺癌易感性相關(guān),需要開展更多更可靠的多中心、大樣本和同質(zhì)性的病例-對照研究,以期達(dá)到更加確切的結(jié)論。

[1] TORRE L A,BRAY F,SIEGEL R L,et al.Global cancer statistics,2012[J].CA Cancer J Clin,2015,65(2):87-108.

[2] HEGARTY N J,FITZPATRICK J M,RICHIE J P,et al.Future prospects in prostate cancer[J].Prostate,1999,40(4):261-268.

[3] XU J F,MEYERS D,FREIJE D,et al.Evidence for a prostate cancer susceptibility locus on the X chromosome[J].Nat Genet,1998,20(2):175-179.

[4] SMITH J R,FREIJE D,CARPTEN J D,et al.Major susceptibility locus for prostate cancer on chromosome 1 suggested by a genome-wide search[J].Science,1996,274(5291):1371-1374.

[5] DUFFIELD-LILLICO A J,DALKIN B L,REID M E,et al.Selenium supplementation,baseline plasma selenium status and incidence of prostate cancer:an analysis of the complete treatment period of the Nutritional Prevention of Cancer Trial[J].BJU Int,2003,91(7):608-612.

[6] WINTERBOURN C C.Reconciling the chemistry and biology of reactive oxygen species[J].Nat Chem Biol,2008,4(5):278-286.

[7] NISHIKAWA M.Reactive oxygen species in tumor metastasis[J].Cancer Lett,2008,266(1):53-59.

[8] KNIGHT J A,ONAY UV,WELLS S,et al.Genetic variants of GPX1 and SOD2 and breast cancer risk at the Ontario site of the Breast Cancer Family Registry[J].Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,2004,13(1):146-149.

[9] CHOI J Y,NEUHOUSER M L,BARNETT M J,et al.Iron intake,oxidative stress-related genes (MnSOD and MPO) and prostate cancer risk in CARET cohort[J].Carcinogenesis,2008,29(5):964-970.

[10] MURPHY S J,HUGHES A E,PATTERSON C C,et al.A population-based association study of SNPs of GSTP1,MnSOD,GPX2 and Barrett’s esophagus and esophageal adenocarcinoma[J].Carcinogenesis,2007,28(6):1323-1328.

[11] TONG S Y,LEE J M,SONG E S,et al.Functional polymorphism in manganese superoxide dismutase and antioxidant status:their interactions on the risk of cervical intraepithelial neoplasia and cervical cancer[J].Gynecol Oncol,2009,115(2):272-276.

[12] WANG L I,MILLER D P,SAI Y,et al.Manganese superoxide dismutase alanine-to-valine polymorphism at codon 16 and lung cancer risk[J].J Natl Cancer Inst,2001,93(23):1818-1821.

[13] HUNG R J,BOFFETTA P,BRENNAN P,et al.Genetic polymorphisms of MPO,COMT,MnSOD,NQO1,interactions with environmental exposures and bladder cancer risk[J].Carcinogenesis,2004,25(6):973-978.

[14] LI H J,KANTOFF P W,GIOVANNUCCI E,et al.Manganese superoxide dismutase polymorphism,prediagnostic antioxidant status,and risk of clinical significant prostate cancer[J].Cancer Res,2005,65(6):2498-2504.

[15] CHOI J Y,NEUHOUSER M L,BARNETT M,et al.Polymorphisms in oxidative stress-related genes are not associated with prostate cancer risk in heavy smokers[J].Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,2007,16(6):1115-1120.

[16] KANG D,LEE K M,PARK S K,et al.Functional variant of manganese superoxide dismutase (SOD2 V16A) polymorphism is associated with prostate cancer risk in the prostate,lung,colorectal,and ovarian cancer study[J].Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,2007,16(8):1581-1586.

[17] ARSOVA-SARAFINOVSKA Z,MATEVSKA N,PETROVSKI D,et al.Manganese superoxide dismutase (MnSOD) genetic polymorphism is associated with risk of early-onset prostate cancer[J].Cell Biochem Funct,2008,26(7):771-777.

[18] MIKHAK B,HUNTER D J,SPIEGELMAN D,et al.Manganese superoxide dismutase (MnSOD) gene polymorphism,interactions with carotenoid levels and prostate cancer risk[J].Carcinogenesis,2008,29(12):2335-2340.

[19] IGUCHI T,SUGITA S,WANG C Y,et al.MnSOD genotype and prostate cancer risk as a function of NAT genotype and smoking status[J].In Vivo,2009,23(1):7-12.

[20] BICA C G,DE MOURA DA SILVA L L,TOSCANI N V,et al.MnSOD gene polymorphism association with steroid-dependent cancer[J].Pathol Oncol Res,2009,15(1):19-24.

[21] IGUCHI T,WANG C Y,DELONGCHAMPS N B,et al.Association of prostate cancer and manganese superoxide dismutase AA genotype influenced by presence of occult cancer in control group[J].Urology,2008,72(2):238-241.

[22] VAN HEMELRIJCK M,ROHRMANN S,STEINBRECHER A,et al.Heterocyclic aromatic amine[HCA] intake and prostate cancer risk:effect modification by genetic variants[J].Nutr Cancer,2012,64(5):704-713.

[23] OSKINA N A,ERMOLENKO N A,BOYARSKIH U A,et al.Associations between SNPs within antioxidant genes and the risk of prostate cancer in the Siberian region of Russia[J].Pathol Oncol Res,2014,20(3):635-640.

[24] PARLAKTAS B S,ATILGAN D,GENCTEN Y,et al.A pilot study of the association of manganese superoxide dismutase and glutathione peroxidase 1 single gene polymorphisms with prostate cancer and serum prostate specific antigen levels[J].Arch Med Sci,2015,11(5):994-1000.

[25] MARTIN R C,BARKER D F,DOLL M A,et al.Manganese superoxide dismutase gene coding region polymorphisms lack clinical incidence in general population[J].DNA Cell Biol,2008,27(6):321-323.

[26] SU S,HE K,LI J L,et al.Genetic polymorphisms in antioxidant enzyme genes and susceptibility to hepatocellular carcinoma in Chinese population:a case-control study[J].Tumour Biol,2015,36(6):4627-4632.

[27] TRACHOOTHAM D,LU W Q,OGASAWARA M A,et al.Redox regulation of cell survival[J].Antioxid Redox Signal,2008,10(8):1343-1374.

[28] ORRENIUS S,GOGVADZE V,ZHIVOTOVSKY B.Mitochondrial oxidative stress:implications for cell death[J].Annu Rev Pharmacol Toxicol,2007,47:143-183.

[29] SUTTON A,KHOURY H,PRIP-BUUS C,et al.The Ala16Val genetic dimorphism modulates the import of human manganese superoxide dismutase into rat liver mitochondria[J].Pharmacogenetics,2003,13(3):145-157.