XPF基因Arg415Gln多态性与癌症易感性关联的Meta分析

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(1.广西医科大学病理学教研室,广西 南宁 530021 E-mail：wwwmingfa@163.com;2.右江民族医学院病理学教研室,广西 百色 533000)

近年来,DNA损伤修复与癌症发生的关系研究已经成为了一个热点。核苷酸切除修复(nucleotide excision repair,NER)是人类最主要的DNA修复系统,主要的修复发挥作用是在DNA大的共价损伤(如UV二聚体、多环芳氢化合物、铂类药及其它重金属所致的DNA损伤)。人群当中DNA修复能力具有明显的个体差异,这些差异可能是肿瘤遗传易感性的重要因素。NER修复过程需要XPF的参与。XPF也被称为X射线修复交叉互补组4,主要参与NER修复途径。XPF也在重组修复,错配修复和可能的免疫球蛋白互换发挥重要作用。XPF基因位于 16p13.3-p13.11,全长 28.3 kb,编码一种含905个氨基酸的蛋白质,通过与ERCC1结合形成杂合二聚体,不仅参与识别受损DNA,而且还发挥核酸内切酶活力以及切割受损DNA的5'端[1]。XPF蛋白N末端400个氨基酸和C末端300个氨基酸残基在进化过程中是高度保守的,与啮齿类ERCC4基因、果蝇Mei-9、酵母RAD1等相关功能基因同源性很高[2]。目前已经发现XPF有多种多态性可以导致其编码蛋白相应氨基酸的改变,研究比较多的主要有Arg415Gln和Ser662Pro等。XPF Arg415Gln位点G→A的变异,导致第415密码子编码的氨基酸Arg→Gln的改变,这些变异的发生可能会导致XPF蛋白质功能上的改变从而影响到DNA的修复以致肿瘤的发生。目前已有多篇文献报道XPF Arg415Gln位点多态性与癌症的关系,但结论都不一致。本研究通过收集有关XPF Arg415Gln与癌症的病例对照研究,采用 Meta分析,综合评价 XPF Arg415Gln与癌症之间的关系。

1 资料与方法

1.1 资料来源

1.1.1 检索策略 通过检索中国学术期刊网全文数据库、万方数据库、维普数据库、Pub Med数据库、OVID数据库等途径收集国内外截止2010年,公开发表的有关XPF Arg415Gln多态位点与癌症之间易感性的文献。中文检索词为“XPF/ERCC4”“着色性干皮病基因组 F”“基因多态性”,英文检索词为“XPF/ERCC4”“Xeroderma pigmentosum group F”“genetic Polymorphism”。语种仅限于中文和英文。

1.1.2 文献纳入与剔除标准 文献纳入标准：①癌症病理学诊断明确,研究XPF Arg415Gln位点基因型同癌症发病风险关联的数据;②随即对照实验;③检测方法使用PCR-SSCP或者RFLP;④有各基因型的统计指标OR值(95%CI)或相关数据;⑤基因型分布在对照群体中符合Hardy-Weinberg平衡。⑥研究方法符合流行病学要求。文献剔除标准：①重复发表的论文;②综述和评论;③文献中未提供 XPF Arg415Gln和(或)位点各基因型的分布,不符合Hardy-Weinberg平衡。

1.2 数据的提取 如果一篇文献中同时报道有两个以上不同人群的研究结果,我们将每个人群可看作为一个单独的研究。将各符合标准的文献资料及其中的分型数据提取出来制成表格,便于之后的统计分析。表格中的内容包括文献的第一作者、发表年份、人群的种族、病例及对照的人群资料和分型数据结果等信息。

1.3 统计学方法

1.3.1 异质性检验 首先对各研究结果进行异质性检验,根据Q检验统计量及I2值(＞50%)提示异质性显著),分析各研究间的异质性来选用相应的数据合并方法：若各研究间一致性较好则采用固定效应模型(fixed effects model,FEM)进行数据合并,否则采用随机效应模型(random effects model,REM)

1.3.2 研究效应测定指标 亦采用比值比(odds ratio,OR)和95%可信区间(95%CI)作为每项研究结果的研究效应测定指标,衡量XPFArg415Gln与癌症风险关联强弱的程度。

对Arg415Gln位点,采用以下四种模式分析该位点与癌症风险的关联。首先以415GG基因型为对照,计算携带突变型等位基因A的各基因型(415GA和415AA)同癌症风险关联程度(显性遗传效应模式),再以415GG+415GA两种基因型为对照,计算AA基因型与癌症风险关联程度(隐性遗传效应模式)。然后,以野生纯合基因型GG为对照,计算携带突变等位基因的基因型(415GA+415AA)与癌症风险关联程度(显性遗传效应模式)。再以纯合基因型的415GG+415AA为对照,研究415GA杂合基因型和癌症风险的关联性(即共显性效应模型)。最后,还依据癌症的种类不同进行乳腺癌Arg415Gln位点上述模型分析。

1.3.3 发表性偏倚检验 根据漏斗图(funnel plots)观察其对称性来判断纳入文章的发表偏倚。若漏斗图对称完整则无发表偏倚,否则可能有发表偏倚存在。采用发表偏倚检验时,若P＜0.05则认为存在发表偏倚。

1.3.4 敏感性分析 用拟合优度χ2检验对纳入的每项研究的对照组的基因型频率分布进行检验,观察其是否符合Hardy-Weinberg平衡(HWE)。如果其不符合HWE,则该研究结果可能存在对象选择缺乏群体代表性或基因分型可能错误的现象。对不符合HWE的研究,观察其排除前后对meta分析结果有无影响以此进行敏感性分析(sensitivity analysis)并评估meta分析结果的强度及稳定性。

2 结果

2.1 文献的基本情况 通过检索数据库共查到相关文献9篇,其中因研究人群相同或部分重叠仅取最新发表的1篇而有1篇被删除,1篇因不符合Hardy-Weinberg定律而被排除,最后本研究共纳入文献7篇,其中有2篇均报道来自两种不同的人群,文献数据均来自欧美西方国家的研究,癌症 XPF Arg415Gln位点累积病例4 799例,对照6 212例;其中乳腺癌XPF Arg415Gln位点累积病例1 654例,对照1 821例。文献的基本数据(见表1)包括有第一作者、发表时间、疾病名称、人群来源、HWE情况及各XPFArg415Gln基因型中患者组和对照组的例数。

表1 纳入Meta分析的文献基本情况

2.2 Meta分析结果

2.2.1 XPF Arg415Gln位点与癌症易感性关系的Meta分析结果 本研究共有7篇文献纳入当中,均符合HWE(见表1),说明其人群具有比较好的代表性。本研究均进行了五组基因模型的分析,对于这些模型的异质性检验,PH均＞0.05,且I2均＜50%,说明各研究间异质性小,故均采用固定效应模型进行数据合并。五组基因型的Meta分析结果见表2,携带Arg/Gln基因型个体相对Arg/Arg基因型并没有增加患癌症的风险性(OR=0.97,95%CI为 0.87～ 1.08,POR=0.59);同样的,在其它基因模型中也没有发现Arg415Gln多态与癌症之间易感性有关联,其POR值均＞0.05,且95%CI均跨过了森林图的中轴线：Gln/Gln vs.Arg/Arg(OR=1.33,95%CI为0.82～2.14,POR=0.24);Gln/Gln vs.Arg/Gln+Arg/Arg(OR=1.34,95%CI为0.83～2.15,POR=0.23);Gln/Gln+Arg/Gln vs.Arg/Arg(OR=0.98,95%CI为0.88～1.10,POR=0.77);Arg/Gln vs.Arg/Arg+Gln/Gln(OR=0.97,95%CI为0.87～1.08,POR=0.57)。本研究的发表偏倚经过REVMAN软件分析,再根据倒漏斗图分布情况,提示发表偏倚引起的影响较小(见图1)。其他漏斗图与图1相似,故省略。图 2给出了Gln/Gln+Arg/Gln vs.Arg/Arg比较的森林图。

2.2.2 对乳腺癌XPF Arg415Gln位点与癌症易感性关系的亚组分析结果 在7项相关研究中,只有3项是有关Arg415Gln位点与乳腺癌风险性的关联研究。这研究包括累积病例3 657例,对照3 627例。其中AA vs.GG和AA vs.GA+GG研究有异质性(均I2＞50%,P＜0.05),故采用随机效应模型,其余模式研究无研究间异质性,可采用固定效应模型。最后,五组基因型的Meta分析结果如表3,POR值均＞0.05,且95%CI均跨过了森林图的中轴线,结果均说明XPF Arg415Gln位点与乳腺癌之间易感性无显著相关性。对该研究的发表偏倚进行分析,结果提示发表偏倚不显著(见图3)。图4给出了Gln/Gln+Arg/Gln vs.Arg/Arg比较的森林图。

表2 XPF Arg415Gln位点多态性与癌症易感性Meta分析结果

表3 XPF Arg415Gln位点多态性与乳腺癌易感性的Meta分析结果

3 讨论

许多DNA修复基因存在单核苷酸多态性,其中导致氨基酸编码改变和处于基因调控区域的SNP尤其可能改变修复酶的活性或表达量的差异,进而引起DNA修复能力(DNA repair capacity,DRC)的个体差异,而DRC的缺陷或降低又会增加基因组的不稳定性以致引起基因的突变乃至肿瘤的发生[10]。在DNA修复中XPF扮演着重要的作用,其包含有11个外显子,常于ERCC1结合形成一个异源二聚体共同发挥作用[11]。对于XPF多态性与癌症的易感性关联已有研究,但结果均不一致。有一些研究显示XPF多态性与乳腺癌、结直肠癌风险有显著相关。可是大多数研究结果得到相反的结论。因此,本研究通过Meta分析讨论XPF Arg415Gln位点与癌症风险易感性之间的关联。

Meta分析是针对具有相同研究目的多个独立研究结果进行综合定量分析的方法,与单个研究相比,增加了样本含量,它可以提高统计检验的效能。本研究对有关XPF Arg415Gln位点与癌症相关性的文献进行Meta分析,符合条件的文献有7篇(其中乳腺癌XPF Arg415Gln位点3篇),认为二者有相关性的文献有1篇,不相关性的有6篇。本研究Meta分析结果所示西方XPF Arg415Gln各基因型(Arg/Gln vs.Arg/Arg,Gln/Gln vs.Arg/Arg,Gln/Gln vs.Arg/Gln+Arg/Arg,Gln/Gln+Arg/Gln vs.Arg/Arg,Arg/Gln vs.Arg/Arg+Gln/Gln)与癌症之间易感性可能无显著性相关(见表 2)。此外我们还对 XPF Arg415Gln与乳腺癌进行亚组分析,纳入的3篇文献其中1篇有相关性,各基因型结果均说明XPF Arg415Gln位点与乳腺癌之间易感性亦无显著性相关(见表3)。我们的研究结果跟大多数学者研究结果一致,由此可知,XPF Arg415Gln的功能在癌症的易感性上可能没有起到决定性的作用,认识到肿瘤发生是环境因素、多个易感基因综合作用的结果,这为以后更好地了解肿瘤病因上提供很好的科学依据。虽然该Meta分析结果与纳入7篇文献中的6篇的研究结果一致,但是这个还不能完全说明XPF Arg415Gln与癌症风险性一定没有显著的相关。本研究结果和Joshi AD等[12]实验室的研究结果一致。

本研究同样存在一些缺陷。从纳入的文献来看,同类研究数量还不够,研究人群仅是西方人群,因此此结果仅限于西方人群。还有在收集资料时只是英文和中文,可能会有一些研究没有纳入。由于本身研究的局限性,纳入的文献只是已发表的和一些可能的偏倚影响。本次Meta分析通过漏斗图等有效评价了发表偏倚,其偏倚不显著。而且本研究只是提取了XPF Arg415Gln基因型的相关内容,缺少其他基因型的信息,从而会限制基因-基因和基因-环境交互作用等多种因素的影响。

综上所述,本研究Meta分析认为XPF Arg415Gln多态位点并不是增加癌症风险的主要因素,可它却是乳腺癌、肺癌、前列腺癌等的低外显率癌症易感基因。因此,XPF Arg415Gln多态位点与癌症的关联研究还有待进一步深化、扩大。

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