沉默信息調(diào)節(jié)因子4 表達(dá)與腫瘤患者預(yù)后和臨床特征關(guān)系的Meta 分析△

王旭華，陳兆元，周華強(qiáng)，劉午陽(yáng)，羅嘉全#

1贛南醫(yī)學(xué)院第一臨床醫(yī)學(xué)院，江西 贛州 341000

2贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院骨科，江西 贛州 341000

目前，腫瘤仍然是一個(gè)嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問(wèn)題，且其發(fā)病率和病死率均不斷上升[1-2]。盡管近年來(lái)腫瘤的診斷和治療技術(shù)得到了飛速發(fā)展，但患者的5 年生存率仍不理想，究其原因主要是缺少理想的診斷標(biāo)志物及治療靶點(diǎn)[3]。因此，開(kāi)發(fā)一些腫瘤相關(guān)標(biāo)志物尤為迫切[4]。

沉默信息調(diào)節(jié)因子（sirtuin，SIRT）家族蛋白屬于Ⅲ類(lèi)組蛋白去乙?；福╤istone deacetylase，HDAC），其在結(jié)構(gòu)上均具有一個(gè)由275 個(gè)氨基酸組成的高度保守的催化核心組件，這也賦予其去乙?；富钚?，并且其活性依賴于煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD+）[5-6]。哺乳動(dòng)物中存在7 種SIRT 亞型（SIRT1～7），根據(jù)其亞細(xì)胞定位可分為3類(lèi)：SIRT1、SIRT6和SIRT7存在于細(xì)胞核中，SIRT3、SIRT4和SIRT5存在于線粒體中，SIRT2主要存在于細(xì)胞質(zhì)中[7]。研究發(fā)現(xiàn)，SIRT家族成員依賴其去乙酰化酶和腺苷二磷酸（adenosine diphosphate，ADP）-核糖基轉(zhuǎn)移酶活性在維持細(xì)胞基因組穩(wěn)定性、能量代謝、細(xì)胞周期、氧化應(yīng)激反應(yīng)等過(guò)程中發(fā)揮重要作用[8-9]，并且這些過(guò)程的異常可促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。因此，SIRT家族成員的異常表達(dá)可能是正常細(xì)胞發(fā)生癌變的重要環(huán)節(jié)。SIRT4是SIRT 家族成員之一，主要定位于線粒體，其編碼基因位于染色體12q24.31 上[10]。除SIRT 家族高度保守的去乙?；富钚酝?，SIRT4還具有ADP-核糖基轉(zhuǎn)移酶活性[11]、脂酰胺酶活性[12]和脫酰酶活性[13]等。由于SIRT4 具有調(diào)節(jié)代謝過(guò)程和線粒體功能的作用，所以其與多種人類(lèi)疾病的發(fā)病機(jī)制有關(guān)，包括高胰島素血癥、糖尿病、肝病、腫瘤、神經(jīng)退行性疾病、心臟病和致病性感染[14]。研究表明，SIRT4在多種類(lèi)型腫瘤中扮演抑癌基因的角色，其表達(dá)水平在多種類(lèi)型腫瘤中降低，過(guò)表達(dá)SIRT4 可抑制腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)功能，如細(xì)胞增殖、遷移、侵襲等，且SIRT4低表達(dá)與腫瘤患者預(yù)后不良顯著相關(guān)[15-21]。但目前SIRT4在腫瘤中的表達(dá)及與患者預(yù)后的關(guān)系仍存在爭(zhēng)議。研究表明，在日本食管鱗狀細(xì)胞癌患者中，SIRT4高表達(dá)患者的總生存期（overall survival，OS）長(zhǎng)于SIRT4低表達(dá)患者，多因素Cox回歸分析表明，SIRT4可作為食管鱗狀細(xì)胞癌患者預(yù)后的獨(dú)立影響因素，體外實(shí)驗(yàn)表明，敲低SIRT4可顯著增加食管癌細(xì)胞谷氨酸脫氫酶（glutamate dehydrogenase，GDH）活性并促進(jìn)其增殖和遷移[17]。Lai等[22]研究發(fā)現(xiàn)，在中國(guó)食管鱗狀細(xì)胞癌患者的腫瘤樣本中SIRT4蛋白表達(dá)水平高于癌旁組織，且SIRT4 高表達(dá)患者的平均生存時(shí)間短于SIRT4低表達(dá)患者。本研究對(duì)多種腫瘤患者中SIRT4表達(dá)及與預(yù)后的關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)，旨在為腫瘤治療提供依據(jù)，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 檢索策略

通過(guò)計(jì)算機(jī)在PubMed、EMBase、Web of Science、Cochrane library 數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索有關(guān)腫瘤患者中SIRT4 表達(dá)情況及預(yù)后的臨床試驗(yàn)。檢索時(shí)間為建庫(kù)至2022 年5 月10 日。英文檢索詞為“SIRT4”“sirtuin 4”“cancer”“neoplasm”“tumor”“carcinoma”“survival”“prognosis”“prognostic”“clinical outcome”“diagnosis”“clinicopathological”。

1.2 文獻(xiàn)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①文獻(xiàn)具有腫瘤組織中SIRT4mRNA 或SIRT4 蛋白表達(dá)情況的相關(guān)信息；②文獻(xiàn)中根據(jù)SIRT4mRNA 或SIRT4 蛋白表達(dá)水平，將納入的腫瘤患者分為高表達(dá)組和低表達(dá)組；③文獻(xiàn)中直接提供風(fēng)險(xiǎn)比（hazard ratio，HR）及相應(yīng)95%置信區(qū)間（confidence interval，CI）或提供可提取預(yù)后相關(guān)HR 數(shù)據(jù)的生存曲線。排除標(biāo)準(zhǔn)：①缺乏預(yù)后相關(guān)HR 數(shù)據(jù)；②重復(fù)文獻(xiàn)；③生物信息學(xué)分析數(shù)據(jù)；④信件、會(huì)議記錄、病例報(bào)告、綜述或?qū)＜乙庖?jiàn)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等。

1.3 數(shù)據(jù)提取和評(píng)估

由兩位作者各自獨(dú)立篩選文獻(xiàn)并提取相應(yīng)數(shù)據(jù)，包括作者、出版年份、國(guó)家、腫瘤類(lèi)型、樣本量、隨訪時(shí)間、結(jié)局評(píng)估指標(biāo)、臨床特征、OS或無(wú)病生存期（disease free survival，DFS）的HR 及相應(yīng)95%CI等。關(guān)于OS或DFS的HR及相應(yīng)95%CI，若文中提供有關(guān)OS或DFS的多因素分析結(jié)果，則直接提取；若僅提供生存曲線，則通過(guò)Engauge Digitizer 4.1 軟件間接獲得。采用紐卡斯?fàn)?渥太華量表（Newcastle-Ottawa scale，NOS）評(píng)估納入文獻(xiàn)的質(zhì)量，評(píng)分為0～9分，﹥6分認(rèn)為文獻(xiàn)質(zhì)量較高。

1.4 癌癥基因組圖譜（The Cancer Genome Atlas，TCGA）數(shù)據(jù)庫(kù)驗(yàn)證

基因表達(dá)譜交互式分析（Gene Expression Profiling Interactive Analysis，GEPIA）是一個(gè)新開(kāi)發(fā)的交互式網(wǎng)站，可以用來(lái)分析TCGA 數(shù)據(jù)庫(kù)中的RNA 測(cè)序數(shù)據(jù)。采用Kaplan-Meier 法繪制生存曲線，組間比較采用Log-rank 檢驗(yàn)，驗(yàn)證SIRT4 表達(dá)與腫瘤患者OS 和DFS 的關(guān)系。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用Review Manager 5.4.1 和STATA 11.0 軟件對(duì)納入文獻(xiàn)中提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行Meta 分析，應(yīng)用匯總的HR 及相應(yīng)95%CI 評(píng)估SIRT4 表達(dá)與腫瘤患者預(yù)后的關(guān)系，匯總的比值比（odds ratio，OR）及相應(yīng)95%CI 評(píng)估SIRT4 表達(dá)與腫瘤患者臨床特征的關(guān)系。使用基于χ2檢驗(yàn)的Q檢驗(yàn)和I2分析納入文獻(xiàn)的異質(zhì)性情況。I2﹥50%或P﹤0.1 表明納入的文獻(xiàn)存在較大的異質(zhì)性，選擇隨機(jī)效應(yīng)模型，反之，則選擇固定效應(yīng)模型。通過(guò)評(píng)估依次去除每一篇文獻(xiàn)后的結(jié)果是否出現(xiàn)明顯改變進(jìn)行敏感性分析。通過(guò)漏斗圖和Begg’s 檢驗(yàn)評(píng)估發(fā)表偏倚。以P﹤0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 納入文獻(xiàn)的特征

本研究初步篩選出232 篇文獻(xiàn)，剔除重復(fù)文獻(xiàn)后余173 篇，進(jìn)一步閱讀標(biāo)題、摘要后篩選出17篇，全文閱讀后篩選出8 篇。8 篇文獻(xiàn)[15-22]出版時(shí)間為2016—2020 年，共包含1229 例腫瘤患者，其中1136 例為中國(guó)患者，93 例為日本患者。7 篇文獻(xiàn)采用免疫組織化學(xué)法（immunohistochemistry，IHC）評(píng)估SIRT4 的表達(dá)水平，剩余1 篇使用蛋白質(zhì)印跡法（Western blot，WB）。納入的文獻(xiàn)中包括非小細(xì)胞肺癌、結(jié)直腸癌、食管鱗狀細(xì)胞癌、乳腺癌、胃癌、喉鱗狀細(xì)胞癌和神經(jīng)母細(xì)胞瘤共7 種腫瘤類(lèi)型。所有納入文獻(xiàn)的NOS 評(píng)分均大于6 分（表1）。

表1 納入文獻(xiàn)的基本特征

2.2 SIRT4 表達(dá)與腫瘤患者預(yù)后的關(guān)系

由于不同文獻(xiàn)中OS 不存在明顯的異質(zhì)性，因此采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，SIRT4高表達(dá)腫瘤患者的OS 優(yōu)于SIRT4 低表達(dá)患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（HR=0.66，95%CI：0.52～0.85，P﹤0.01）（圖1）。根據(jù)不同的分組標(biāo)準(zhǔn)（腫瘤類(lèi)型、HR獲取途徑、檢測(cè)方法、隨訪時(shí)間）進(jìn)行的亞組分析結(jié)果表明，對(duì)于不同腫瘤類(lèi)型的腫瘤患者，SIRT4高表達(dá)和SIRT4 低表達(dá)患者的OS 也存在差異（表2），說(shuō)明HR 獲取途徑、檢測(cè)方法、隨訪時(shí)間可能是異質(zhì)性的來(lái)源。納入文獻(xiàn)中有2 篇包含DFS 數(shù)據(jù)，但將其合并后發(fā)現(xiàn)，SIRT4 高表達(dá)和SIRT4 低表達(dá)患者的DFS 比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（HR=0.67，95%CI：0.30～1.48，P=0.32）。此外，TCGA 數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)果驗(yàn)證了SIRT4 低表達(dá)患者的中位OS 短于SIRT4 高表達(dá)患者（HR=0.8，P﹤0.01）（圖2）。

圖1 SIRT44表達(dá)與腫瘤患者OS關(guān)系的森林圖

圖2 TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)中SIRT44高表達(dá)和SIRT44低表達(dá)腫瘤患者的OS曲線

表2 腫瘤患者中SIRT44 表達(dá)與OS 關(guān)系的亞組分析

2.3 SIRT4 表達(dá)與腫瘤患者臨床特征的關(guān)系

SIRT4 低表達(dá)腫瘤患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率高于SIRT4 高表達(dá)患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（OR=0.51，95%CI：0.31～0.85，P﹤0.01）（圖3）。不同腫瘤大小、T 分期、TNM 分期、分化程度腫瘤患者中SIRT4表達(dá)情況比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P﹥0.05）；有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移腫瘤患者中SIRT4 表達(dá)情況比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P﹤0.01）（表3）。

圖3 SIRT44表達(dá)與腫瘤患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移關(guān)系的森林圖

表3 SIRT4 表達(dá)與腫瘤患者臨床特征的關(guān)系

2.4 敏感性分析和發(fā)表偏倚

依次去除每一篇文獻(xiàn)后總HR 及相應(yīng)95%CI未出現(xiàn)明顯改變（圖4），表明結(jié)果具有較強(qiáng)的穩(wěn)健性。漏斗圖（圖5）和Begg’s 檢驗(yàn)的結(jié)果（P=0.536）未發(fā)現(xiàn)明顯的發(fā)表偏倚。

圖4 敏感性分析

圖5 發(fā)表偏倚的漏斗圖

3 討論

SIRT4 蛋白主要定位于細(xì)胞的線粒體中，這決定了其對(duì)細(xì)胞能量代謝具有重要作用[23]。例如，脂肪酸氧化代謝和胰島素分泌均受SIRT4 調(diào)節(jié)[24-25]。研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤的代謝重編程也與SIRT4 有著緊密聯(lián)系，SIRT4 可通過(guò)ADP-核糖基轉(zhuǎn)移酶的作用抑制葡萄糖脫氫酶（glutamate dehydrogenase，GDH）的活性，干預(yù)腫瘤細(xì)胞的谷氨酰胺代謝過(guò)程，而這一過(guò)程使腫瘤細(xì)胞增殖過(guò)程中的能量供應(yīng)及生物大分子合成受阻，從而抑制腫瘤細(xì)胞的快速增殖[26]。在胃癌中，SIRT4 能夠通過(guò)上調(diào)胃癌細(xì)胞E-鈣黏蛋白的表達(dá)并抑制N-鈣黏蛋白和波形蛋白的表達(dá)，維持上皮細(xì)胞的表型，從而抑制上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）過(guò)程，抑制胃癌的轉(zhuǎn)移能力[19]。此外，SIRT4 可破壞腫瘤細(xì)胞的酸堿平衡，從而抑制腫瘤發(fā)展[27]。多項(xiàng)研究表明，SIRT4 具有一定的臨床意義，Wan 等[20]對(duì)168 例喉鱗狀細(xì)胞癌患者的研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤組織中SIRT4的表達(dá)水平明顯低于相應(yīng)的正常組織，SIRT4 低表達(dá)與陽(yáng)性淋巴結(jié)和更高的病理分級(jí)、T 分期和TNM 分期密切相關(guān)，此外，在多因素Cox 回歸分析中發(fā)現(xiàn)，SIRT4 表達(dá)可作為喉鱗狀細(xì)胞癌患者OS和DFS 的獨(dú)立影響因素。Wang 等[21]在158 例神經(jīng)母細(xì)胞瘤患者中發(fā)現(xiàn)，SIRT4 低表達(dá)患者的術(shù)后生存期明顯短于SIRT4 高表達(dá)患者。這些結(jié)果表明，SIRT4 與腫瘤有著緊密的聯(lián)系，并且可能具有預(yù)測(cè)腫瘤預(yù)后的潛力。

本研究評(píng)估了SIRT4 在人類(lèi)腫瘤中的預(yù)后價(jià)值，結(jié)果表明，SIRT4 低表達(dá)與較短的OS 有關(guān)。此外，根據(jù)腫瘤類(lèi)型、HR 獲取途徑、檢測(cè)方法、隨訪時(shí)間進(jìn)行的亞組分析結(jié)果顯示，對(duì)于不同腫瘤類(lèi)型的腫瘤患者，SIRT4 高表達(dá)和SIRT4 低表達(dá)患者的OS 也存在差異，其中根據(jù)HR 獲取途徑進(jìn)行的亞組分析結(jié)果顯示，I2=0，提示HR 獲取途徑的不同可能是異質(zhì)性的主要來(lái)源。另外，此次Meta 分析還發(fā)現(xiàn)，SIRT4 低表達(dá)腫瘤患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率高于SIRT4 高表達(dá)患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P﹤0.05）；有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移腫瘤患者中SIRT4表達(dá)情況比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P﹤0.01）；但不同腫瘤大小、T 分期、TNM 分期、分化程度腫瘤患者中SIRT4 表達(dá)情況比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P﹥0.05）。此外，通過(guò)TCGA 數(shù)據(jù)庫(kù)分析也驗(yàn)證了SIRT4 表達(dá)與腫瘤患者OS 的關(guān)系，進(jìn)一步表明SIRT4 低表達(dá)與更短的OS 有關(guān)?？傊?，SIRT4 低表達(dá)是腫瘤患者預(yù)后不良的危險(xiǎn)因素，SIRT4 對(duì)于腫瘤患者可能是一個(gè)有價(jià)值的生物標(biāo)志物。本研究是關(guān)于SIRT4 在腫瘤患者中預(yù)后價(jià)值的Meta 分析。然而，此次Meta 分析仍存在一些局限性，首先，因部分文獻(xiàn)中未直接提供HR 及相應(yīng)95%CI，通過(guò)間接獲得的數(shù)據(jù)可能存在誤差；其次，納入的所有腫瘤患者均為亞洲人（中國(guó)和日本），因此本次Meta 分析的結(jié)果從嚴(yán)格意義上來(lái)講不具有全人類(lèi)代表性；再次，樣本數(shù)有限，本研究未進(jìn)行單個(gè)腫瘤的相關(guān)研究，因此在將來(lái)需要加大樣本量進(jìn)一步驗(yàn)證此次Meta 分析的結(jié)論。

綜上所述，SIRT4 低表達(dá)與腫瘤患者預(yù)后不良密切相關(guān)，并且其具有成為預(yù)測(cè)腫瘤患者預(yù)后生物標(biāo)志物的潛力，可以為臨床治療腫瘤提供新的思路和方法。