中國(guó)前列腺癌患者TMPRSS2::ETS融合基因發(fā)生率的meta分析

張嘉蔚，袁 琴，徐賢榮，方學(xué)賢，曹亦菲，楊 軍，*

(1．杭州師范大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院營(yíng)養(yǎng)與毒理學(xué)系，浙江 杭州 311121；2．四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院勞動(dòng)衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學(xué)系，四川 成都610041)

前列腺癌(prostate cancer，PCa)是世界范圍內(nèi)男性發(fā)病率高居第2位的惡性腫瘤，其發(fā)病率具有明顯的地理和種族差異，在歐美國(guó)家明顯高于亞洲國(guó)家[1]。隨著人口老齡化，前列腺癌在我國(guó)男性中的發(fā)病率呈明顯上升趨勢(shì)，居男性泌尿系統(tǒng)腫瘤之首，已成為近十年來(lái)增速最快的男性惡性腫瘤之一，嚴(yán)重影響我國(guó)男性健康。

對(duì)于前列腺防治而言，尋找能夠用于前列腺癌早期篩查的生物標(biāo)志物至關(guān)重要。目前，前列腺特異性抗原(prostate specific antigen，PSA)是前列腺癌臨床使用最廣泛的無(wú)創(chuàng)腫瘤生物標(biāo)志物。但PSA在前列腺炎癥和良性前列腺增生患者中也會(huì)高表達(dá)，導(dǎo)致假陽(yáng)性結(jié)果，繼而可能會(huì)造成前列腺癌過(guò)度診斷或過(guò)度治療[2]。因此，臨床上需要更加靈敏和特異的生物學(xué)標(biāo)志物對(duì)前列腺癌進(jìn)行檢測(cè)。

有研究發(fā)現(xiàn)跨膜絲氨酸蛋白酶2(transmembrane protease，serine 2，TMPRSS2)和E-Twenty-Six(ETS)轉(zhuǎn)錄因子家族基因的融合(TMPRSS2::ETS)可能與前列腺癌的發(fā)生和進(jìn)展有關(guān)[3]。TMPRSS2基因是一種定位于染色體21q22.3的前列腺特異性和雄激素反應(yīng)基因，編碼絲氨酸蛋白酶家族蛋白質(zhì)，對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和維持正常形態(tài)具有重要作用。在前列腺癌中與TMPRSS2發(fā)生融合的成員中，ETS家族成員ERG(ETS-related gene)最常見(jiàn)。研究表明TMPRSS2::ETS融合基因在歐美人群中的發(fā)生率高達(dá)50%[3]，而在中國(guó)不同的研究中，TMPRSS2::ETS基因融合的頻率范圍廣，從7.5%～90%均有報(bào)道[4-7]。我們前期在對(duì)27例中國(guó)前列腺癌患者的分析中也僅發(fā)現(xiàn)有6例存在TMPRSS2::ERG融合基因(22.2%)[8]，因此，基于不同的研究設(shè)計(jì)、檢測(cè)方法或樣本量等，該融合基因在中國(guó)患者中的結(jié)論尚不統(tǒng)一。

在歐美等國(guó)家已將TMPRSS2::ERG融合基因檢測(cè)納入前列腺癌患者診斷標(biāo)志物清單中[9]，而在我國(guó)患者中是否應(yīng)將TMPRSS2::ERG融合基因檢測(cè)作為診斷標(biāo)志物還有待進(jìn)一步確認(rèn)。在此之前，明確我國(guó)前列腺癌患者中TMPRSS2::ETS融合基因發(fā)生率及可能的影響因素是后續(xù)相關(guān)工作開(kāi)展的基礎(chǔ)。因此，本研究就中國(guó)前列腺癌患者中TMPRSS2::ETS融合基因發(fā)生率進(jìn)行meta分析，以闡明TMPRSS2::ETS融合基因在前列腺癌中的發(fā)生情況及可能的影響因素，為前列腺癌的診斷及預(yù)后研究提供新思路。

1 資料與方法

1.1 檢索策略

使用醫(yī)學(xué)主題詞條術(shù)語(yǔ)(MeSH)和關(guān)鍵詞“Gene Fusion”和“Prostatic Neoplasms”的組合在PubMed、Web of Science和Google Scholar中進(jìn)行無(wú)語(yǔ)言和時(shí)間限制的檢索。在中文萬(wàn)方醫(yī)學(xué)在線數(shù)據(jù)庫(kù)、中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)(CNKI)和維普數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索期刊文章，檢索詞為“前列腺癌”或“前列腺腫瘤”和“融合基因”或“TMPRSS2”或“跨膜絲氨酸蛋白酶2”等，限定文章語(yǔ)言種類為中文和英文。在PubMed數(shù)據(jù)庫(kù)和中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)中通過(guò)相關(guān)文章或類似文章檢索到的文章進(jìn)行檢索。同時(shí)篩選所有相關(guān)文章的參考文獻(xiàn)，以獲得更多相關(guān)研究。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①所有參與研究的患者均經(jīng)診斷試驗(yàn)(如經(jīng)病理證實(shí)的針吸活檢或前列腺切除組織標(biāo)本)驗(yàn)證；②研究對(duì)象為中國(guó)人群；③可以獲得TMPRSS2融合基因發(fā)生率、患者臨床病理指標(biāo)；④患者年齡在18歲以上的病例-對(duì)照研究、隊(duì)列研究、橫斷面研究；⑤當(dāng)在多于一篇文章中呈現(xiàn)數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)子集時(shí)，選擇具有最詳細(xì)信息的文章或最近的文章。排除標(biāo)準(zhǔn)：①不是原始文獻(xiàn)；②動(dòng)物實(shí)驗(yàn)；③晚期前列腺癌患者；④術(shù)前經(jīng)激素治療、化療、放療者；⑤患有其他與融合基因相關(guān)疾病，比如白血病、尤文因肉瘤、淋巴瘤患者；⑥TMPRSS2融合基因發(fā)生率資料無(wú)法提取或不完整；⑦未通過(guò)金標(biāo)準(zhǔn)診斷驗(yàn)證的患者；⑧樣本小于50例，質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果較差(無(wú)明確的TMPRSS2::ETS基因融合檢測(cè)結(jié)果判讀標(biāo)準(zhǔn)等)的研究。

1.3 資料提取

資料信息是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)表格提取的，含：1)原始研究的基本信息，包括發(fā)表年份、第一作者、文獻(xiàn)出處、研究中心、卷期號(hào)、頁(yè)碼、資金資助。2)研究對(duì)象的基本信息。①研究人群的人口學(xué)特征，包括年齡、地區(qū)、樣本數(shù)量；②臨床病理特征，包括PSA水平、Gleason評(píng)分、TNM分期、樣本類型和來(lái)源。3)檢測(cè)技術(shù)方法。4)TMPRSS2融合基因發(fā)生率和融合類型。

1.4 質(zhì)量評(píng)價(jià)

根據(jù)Cochrane的建議，每項(xiàng)研究的質(zhì)量使用診斷研究質(zhì)量評(píng)估(QUADAS-2)工具進(jìn)行評(píng)估，QUADAS-2工具是為診斷準(zhǔn)確性設(shè)計(jì)的質(zhì)量評(píng)估工具[10]。由兩位評(píng)審員提取數(shù)據(jù)，并獨(dú)立評(píng)估研究質(zhì)量。任何分歧都是通過(guò)協(xié)商一致解決的。如果分歧不能解決，則由第三位審查員進(jìn)行調(diào)解。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

對(duì)于TMPRSS2::ETS基因融合率的研究應(yīng)用Stata 12.0和Review Manager 5.3進(jìn)行單純率的meta分析，并根據(jù)預(yù)期的異質(zhì)性對(duì)這些信息選擇隨機(jī)效應(yīng)模型。在森林圖中以95%的置信區(qū)間(95%CI)估計(jì)納入研究的效果。異質(zhì)性評(píng)價(jià)采用I2檢驗(yàn)。為方便解釋，將異質(zhì)性的低、中、高程度分別用I2統(tǒng)計(jì)量25%、50%、75%表示。使用漏斗圖和Egger’s系數(shù)定性和定量評(píng)估發(fā)表偏倚的程度。從樣本類型、檢測(cè)技術(shù)、地理環(huán)境三方面進(jìn)行亞組分析。

2 結(jié)果

2.1 納入文獻(xiàn)

本研究通過(guò)檢索共獲得828篇相關(guān)文獻(xiàn)，在閱讀文題和摘要以后，因重復(fù)和其他原因排除768篇文獻(xiàn)。對(duì)全文進(jìn)行仔細(xì)閱讀后排除44篇文章。最后有16項(xiàng)符合所有納入標(biāo)準(zhǔn)的研究被考慮用于分析。Meta分析中研究選擇的詳細(xì)程序如圖1所示。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程

2.2 文獻(xiàn)特點(diǎn)和質(zhì)量評(píng)估

納入文章的患者基線特征和研究設(shè)計(jì)變量總結(jié)如表1所示。使用QUADAS-2工具進(jìn)行質(zhì)量分析的結(jié)果如圖2所示。所有研究均無(wú)適用性問(wèn)題，并且流程和時(shí)間的偏倚風(fēng)險(xiǎn)低。

圖2 QUADAS-2條目評(píng)價(jià)文獻(xiàn)質(zhì)量

表1 納入研究的基本特征

2.3 Meta分析結(jié)果

2.3.1TMPRSS2::ETS融合基因與前列腺癌的相關(guān)性Meta分析結(jié)果顯示，中國(guó)前列腺癌患者中TMPRSS2::ERG融合基因?yàn)橹饕愋?，其發(fā)生率為16.7%，95%CI(14.5%，18.8%)，I2=58%(見(jiàn)表2)，異 質(zhì) 性 較 高(I2＞50%)，未 檢 出ETV1(ETS variant transcription factor 1)和ETV4基因(見(jiàn)表3)。

表2 TMPRSS2::ERG融合基因與前列腺癌的相關(guān)性

表3 納入研究的TMPRSS2::ETS基因融合頻率

2.3.2 敏感性分析依次剔除單個(gè)研究后發(fā)現(xiàn)，在剔除Mao Xuying等[5]的文獻(xiàn)后，對(duì)分析結(jié)果略有影響?？傮w來(lái)說(shuō)，結(jié)果具有穩(wěn)健性。

2.3.3 基于樣本來(lái)源的亞組分析當(dāng)基于樣本類型進(jìn)行分析時(shí)(見(jiàn)表4)，使用根治切除樣本的研究中TMPRSS2::ERG融合基因發(fā)生率為12.4%，95%CI(7.8%，18.0%)，I2=44%(2項(xiàng)研究)；使用活檢樣本的研究中TMPRSS2::ERG融合基因發(fā)生率為17.9%，95%CI(15.8%，20.1%)，I2=20%(6項(xiàng)研究)；既含根治標(biāo)本又含活檢標(biāo)本的研究中TMPRSS2::ERG融合基因發(fā)生率為16.4%，95%CI(13.6%，19.3%)，I2=0(1項(xiàng)研究)；使用尿道電切樣本的研究中TMPRSS2::ERG融合基因發(fā)生率為23.7%，95%CI(18.3%，29.1%)，I2=0(2項(xiàng)研究)；樣本來(lái)源未知的研究中TMPRSS2::ERG融合基因發(fā)生率為14.0%，95%CI(9.3%，18.8%)，I2=54%(5項(xiàng)研究)。

表4 TMPRSS2::ERG融合基因在中國(guó)前列腺癌患者中的發(fā)生率(樣本類型)

2.3.4 基于檢測(cè)技術(shù)的亞組分析當(dāng)基于檢測(cè)技術(shù)和方法進(jìn)行分析時(shí)(見(jiàn)表5)，使用FISH的研究中TMPRSS2::ERG融合基因發(fā)生率為16.7%，95%CI(13.4%，19.9%)，I2=72%(9項(xiàng)研究)；使用IHC的研究中TMPRSS2::ERG融合基因發(fā)生率為16.6%，95%CI(13.0%，20.2%)，I2=39%(5項(xiàng)研究)；使用qPCR/IHC的研究中TMPRSS2::ERG融合基因發(fā)生率為14.9%，95%CI(9.7%，20.2%)，I2=0(1項(xiàng)研究)；使用RNA-seq的研究中TMPRSS2::ERG融合基因發(fā)生率為19.1%，95%CI(9.8%，28.5%)，I2=0(1項(xiàng)研究)。

表5 TMPRSS2::ERG融合基因在中國(guó)前列腺癌患者中的發(fā)生率(檢測(cè)技術(shù))

2.3.5 基于地理環(huán)境的亞組分析當(dāng)基于地理環(huán)境進(jìn)行分析時(shí)(見(jiàn)表6)，中國(guó)北方TMPRSS2::ERG融合基因發(fā)生率為22.4%，95%CI(17.8%，27.0%)，I2=0(3項(xiàng)研究)；中國(guó)南方TMPRSS2::ERG融合基因發(fā)生率為25.5%，95%CI(18.4%，32.6%)，I2=0(1項(xiàng)研究)；中國(guó)東部TMPRSS2::ERG融合基因發(fā)生率為15.3%，95%CI(12.4%，18.2%)，I2=47%(7項(xiàng) 研 究)；中 國(guó) 西 部TMPRSS2::ERG融合基因發(fā)生率為15.2%，95%CI(12.0%，18.4%)，I2=56%(5項(xiàng)研究)。

表6 TMPRSS2::ERG融合基因在中國(guó)前列腺癌患者中的發(fā)生率(地理環(huán)境)

2.3.6 發(fā)表偏倚使用Egger’s檢驗(yàn)(P=0.192，P=0.495)，不存在發(fā)表偏倚(見(jiàn)圖3)。通過(guò)漏斗圖定性判斷，可能存在發(fā)表偏倚(見(jiàn)圖4)。

圖3 發(fā)表偏倚的Egger’s漏斗圖

圖4 發(fā)表偏倚檢測(cè)漏斗圖

3 討論

自20世紀(jì)60年代Peter Nowell和David Hungerford在慢性粒細(xì)胞白血病(chronic myeloid leukemia，MCL)中報(bào)道了Bcr-Abl1融合基因以來(lái)，基因融合已經(jīng)被認(rèn)為是包括癌癥在內(nèi)的疾病的常見(jiàn)事件[25]。在2005年，Tomlins等[3]首次報(bào)道了前列腺癌中TMPRSS2基因和ERG、ETV1基因的融合。作為一種異質(zhì)性疾病，前列腺癌中TMPRSS2融合基因的發(fā)展使得對(duì)前列腺癌發(fā)病的分子生物學(xué)機(jī)制及疾病進(jìn)展的認(rèn)識(shí)有了跨越式進(jìn)步。研究發(fā)現(xiàn)歐洲超過(guò)一半的前列腺癌患者存在TMPRSS2::ERG基因融合[26]，因此有研究者認(rèn)為T(mén)MPRSS2::ERG融合基因可作為前列腺癌的預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物。但是更深入的研究發(fā)現(xiàn)TMPRSS2::ERG融合基因的發(fā)生率在不同種族和地理群體之間存在很大差異。即使在同一種族的研究中，TMPRSS2::ERG基因融合的頻率也各不相同，其原因可能是因?yàn)樗眉夹g(shù)

的敏感性、研究中所包括的樣本數(shù)量、用于確定陽(yáng)性信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性、研究設(shè)計(jì)以及臨床終點(diǎn)不同。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，作為T(mén)MPRSS2::ETS融合基因家族最常見(jiàn)的成員，TMPRSS2::ERG融合基因在中國(guó)前列腺癌患者中的發(fā)生率為16.7%，與日本和韓國(guó)患者一致，但低于西方國(guó)家和印度患者的發(fā)生率，與西非融合發(fā)生率接近(18%)[27]。本研究亞組分析結(jié)果顯示經(jīng)尿道電切術(shù)所獲得的標(biāo)本TMPRSS2::ERG檢出率最高(23.7%)，穿刺活檢檢出率為17.9%，而接受根治切除術(shù)患者的標(biāo)本檢出率最低(12.4%)。日本前列腺癌患者根治標(biāo)本的發(fā)生率為16.3%～28%[28-29]，韓國(guó)根治切除標(biāo)本的發(fā)生率為24.4%[30]，西非活檢標(biāo)本發(fā)生率為18%[27]，與我國(guó)大多報(bào)道結(jié)論一致。而在歐美穿刺標(biāo)本中發(fā)生率為44%[31]，根治標(biāo)本發(fā)生率為59%[32]，遠(yuǎn)高于我國(guó)大多數(shù)報(bào)道結(jié)果，這說(shuō)明TMPRSS2::ERG融合基因具有種族差異性。根據(jù)檢測(cè)技術(shù)(FISH、IHC、RT-PCR/IHC、RNA-seq)將所納入研究分為4組進(jìn)行分析，結(jié)果提示使用FISH檢測(cè)TMPRSS2::ERG融合基因檢出率較高，但異質(zhì)性較高，考慮可能是因?yàn)闃颖玖?、?yáng)性結(jié)果判斷標(biāo)準(zhǔn)不同、檢測(cè)標(biāo)本類型多樣的原因。根據(jù)地理方位(北方、南方、東部和西部)將所納入研究分為4組進(jìn)行分析。融合率最低的是中國(guó)西部地區(qū)的前列腺癌患者，其次是中國(guó)東部地區(qū)，最高的是中國(guó)南方患者。有報(bào)道中國(guó)南方患者融合基因發(fā)生率超過(guò)70%[4，7]，東部地區(qū)患者基因融合發(fā)生率超過(guò)50%[33]，這與報(bào)道的亞洲前列腺癌患者的基因融合率低[5]不一致，其可能原因?yàn)檠芯筷?duì)列、臨床終點(diǎn)、檢測(cè)方法的多樣性及使用的樣本量較小，需要進(jìn)一步的研究予以證實(shí)。一般認(rèn)為，亞洲國(guó)家飲食西化可能與前列腺癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增高有關(guān)，南方經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，西化對(duì)飲食和生活方式有較大影響。中國(guó)各地區(qū)TMPRSS2::ERG基因融合頻率不同，考慮可能與地理、飲食習(xí)慣、環(huán)境污染有關(guān)。

本研究的不足是存在較明顯的異質(zhì)性(I2=58%)。使用逐一剔除研究法進(jìn)行敏感性分析，結(jié)果變化不明顯。當(dāng)基于標(biāo)本獲取方式開(kāi)展亞組分析時(shí)，各組異質(zhì)性均有一定程度降低，尿道電切組無(wú)異質(zhì)性，穿刺活檢組低異質(zhì)性，提示標(biāo)本獲取方式可能是引起異質(zhì)性的原因。此外，在本文中納入的研究類型包括橫斷面研究、病例對(duì)照研究和隨訪研究，提示可能存在方法學(xué)異質(zhì)性。因此在未來(lái)的研究中可能還有其他重要的變量需要考慮，擴(kuò)大研究樣本量，開(kāi)展多中心的研究，使數(shù)據(jù)更加同質(zhì)化。

綜上所述，我們發(fā)現(xiàn)中國(guó)前列腺癌患者中，TMPRSS2::ETS融合基因家族的主要成員，TMPRSS2::ERG融合發(fā)生率較低，因此，不同于歐美國(guó)家，TMPRSS2::ERG融合基因不適合作為國(guó)內(nèi)前列腺癌患者的診斷標(biāo)志，而多個(gè)相關(guān)基因的聯(lián)合檢測(cè)可能更有助于前列腺癌的篩查和診斷。