HMGB1基因在人脑胶质瘤中的表达及临床意义Meta分析

郭丹 宋锦宁 黄廷钦 赵君杰

(西安交通大学医学院第一附属医院神经外科，陕西 西安 710061)

脑胶质瘤是由神经外胚叶分化而来胶质细胞形成的肿瘤，是颅内发病率最高的肿瘤。胶质瘤呈浸润性生长，即使手术肿瘤全切结合放化疗等综合治疗，效果仍不理想，且复发率高，是神经外科研究领域的难点和热点。目前，研究基因在胶质瘤中的表达和突变成为探索胶质瘤发生发展、预后的一条重要途径，并希望能够寻找基因治疗的目标基因[1]。

高迁移率族蛋白B1(high-mobility group box-1, HMGB1)是真核细胞内的一种非组蛋白染色体结合蛋白，在心肝脾等器官和组织中均有表达，而中枢神经系统内常常不表达或者表达很少。研究发现HMGB1的高表达与肿瘤的增殖、浸润、迁移等密切相关[2]，据国外研究报道HMGB1的表达在胶质瘤中增强[3]。胶质瘤相关性癫痫的发病机制尚不清楚，有研究发现癫痫发作时HMGB1的表达异常[4]，但周少龙等[5]发现伴、不伴癫痫胶质瘤瘤体组织HMGB1表达差别不大。

HMGB1在胶质瘤中的研究很多，但目前国内鲜有HMGB1基因在人脑胶质瘤组织中的表达及意义的循证医学证据。因此，本项基于大量文献的Meta分析以解决研究间的异质性从而验证HMGB1在人脑胶质瘤中的表达及临床意义，为胶质瘤的早期诊断和治疗提供新思路。

材料与方法

一、资料来源

使用了Pubmed、Embase、Ovid、中国知网以及万方等数据库检索2017年7月以前的文献，信息和语言没有限定，搜索英文关键词“high-mobility group box-1”、“HMGB1”、“gliomas [MeSH]”、“epilepsy”，中文关键词“高迁移率组蛋白B1”、“高迁移率蛋白B1”、“胶质瘤”、“人脑胶质瘤”、“神经胶质瘤”、“恶性胶质瘤”等，补充检索参考文献列表和综述中可能涉及的相关文章，如果数据库不能搜到的给通讯作者发邮件联系。

二、文献纳入与排除标准

1.文献纳入标准：①纳入的病例在取材前均未经过放疗或化疗，术中取材病理检查证实为脑胶质瘤；②病例对照研究设计；③HMGB1表达的检测方法为免疫组织化学法(immunohistochemistry, IHC)或者实时荧光定量聚合酶链式反应法(real-time quantitative polymerase chain reaction, RT-PCR)；④原始数据提供了阳性表达的例数或阳性率；⑤对于重复的文章，只有最完整的或者最新发表的文章才能纳入。

2.文献排除标准：①研究结果仅给出HMGB1的表达强度而未给出阳性率的具体数据；②综述、个案报道、评述类文献及动物研究结果；③数据不完整，数据重复发表，样本量太小。

3.资料提取与分析：由两位研究员独立收集下列数据，第一作者、发表年份、病理分级、样本量、检测指标的种类和方法以及指标的结果。当两位研究员出现不同时交由第三位研究员处理。

4.质量评价：所有拟纳入的文献均需用Newcastle-Ottawa scale(NOS)量表行质量评价，包括文献的病例选择、基线可比性和暴露因素三方面，共8个评价条目，每个条目下有1～2个给分点，满分9分，如总分大于或等于5分，可认为质量可靠。

5.统计学分析处理：Cochrane协作网的Revman 5.3软件用于统计分析。二分类变量用优势比(odds ratio, OR)和95%可信区间(confidence interval, CI)作效应量，评估研究间异质性采用Q检验和I2检验，若异质性明显(P<0.05，I2>50%)使用随机效应模型，否则使用固定效应模型。敏感性分析通过每次去除一个研究来观察结果是否稳健，漏斗图用来评估发表偏倚。当P<0.05可以认为差异具有统计学意义。

结 果

一、文献检索结果以及纳入研究的基本特征

依照上述检索方法最初检索出58篇文献，通过阅读标题、摘要，排除重复、综述、动物实验，最终纳入7个研究，英文文献1篇，中文文献6篇，如表1所示。纳入研究组间基线相似性均较好，研究从2009年到2016年不等，总计576例患者，所有7篇文献均经行了NOS评分，评分值在7～9分之间。

二、胶质瘤组和对照组中HMGB1表达的统计结果

纳入的7篇文献中有5篇[6-10]采用IHC法，2篇[6，11]采用RT-PCR法，均报告了胶质瘤和对照组中HMGB1表达的差异。其中胶质瘤组中HMGB1表达阳性共373例，对照组中16例表达，IHC方法各项研究间无统计学异质性(P=0.10，I2=49%)，因此，可以选用固定效应模型来进行Meta分析，RT-PCR方法各项研究间有统计学异质性(P<0.01，I2=97%)，因此选用随机效应模型。结果提示，IHC方法(OR=26.53; 95% CI=13.70～51.35;P<0.01)(图1)、RT-PCR方法[均数差(mean difference, MD)=16.55; 95% CI=11.21～21.90;P<0.01](图2)，胶质瘤和对照组中HMGB1表达差异均有统计学意义。

表1 纳入文献数据的基本信息

Tab 1 Information of included literatures

StudyYearGlioma(n)GenderF/M(n)DetectionmethodPositive(n)LGGHGGGliomawithepilepsy(n)YesNoNOSscore YuanfengZhang[6]20168035/45IHC/RT-PCR29/4131/39NR〛8 RuyiYang[7]20168041/39IHC48/5822/2240/4040/409 XinjunWang[8]2015162NRIHC88/9859/6482/8265/807 ShaolongZhou[5]20159540/55IHCNR25/3444/617 XinjunWang[9]20146526/39IHC17/2733/38NR〛8 FangshuaiJiang[10]20145222/30IHC16/2320/29NR〛9 FengLiao[11]20094216/26RT-PCRNRNR〛8

Note: IHC: immunohistochemistry; RT-PCR: real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction; LGG: low grade glioma; HGG: high grade glioma; NOS: newcastle-Ottawa scale.

三、HMGB1表达与胶质瘤病理分级关系的统计结果

纳入的7篇文献中有5篇[6-10]报告了HMGB1表达情况与胶质瘤病理分级关系。其中低级别胶质瘤(low grade glioma, LGG)中HMGB1表达阳性的共198例，高级别胶质瘤(high grade glioma, HGG)组中HMGB1表达阳性共165例，各项研究间无统计学异质性(P=0.37，I2=6%)，因此可以选用固定效应模型来进行Meta分析。结果提示，LGG组和HGG组中的HMGB1表达差异具有统计学意义(OR=0.53; 95% CI=0.31～0.90;P=0.02)(图3)。

四、伴、不伴癫痫胶质瘤中HMGB1表达的统计结果

纳入的7篇文献中有3篇[5,7-8]报告了伴、不伴癫痫胶质瘤中HMGB1表达的差异。其中伴有癫痫的胶质瘤中HMGB1表达阳性的共147例，不伴有癫痫的胶质瘤中HMGB1表达阳性共149例，各项研究间有统计学异质性(P=0.007，I2=86%)，因此选用随机效应模型来进行Meta分析。结果提示，伴有癫痫组和不伴有癫痫胶质瘤组中的HMGB1表达差异不具有统计学意义(OR=5.32; 95% CI=0.10～293.11;P=0.41)(图4)。

五、文章发表偏倚和敏感性分析

本项Meta分析使用漏斗图法分析发表性偏倚，图形显示倒漏斗基本对称，不能认为纳入研究有发表偏倚。敏感性分析是用来评估研究结果的稳定性，我们使用的是每次去除一个研究来观察结果的变化，当每次去除一个研究后结果没有明显的改变，说明目前的分析结果比较稳定。

图1 HMGB1表达与胶质瘤关系的 Meta分析(IHC)

Fig 1 Forest plots of the associations between the expression of HMGB1 and glioma (IHC)

图2 HMGB1表达与胶质瘤关系的 Meta分析(RT-PCR)

Fig 2 Forest plots of the associations between the expression of HMGB1 and glioma (RT-PCR)

图3 HMGB1表达与胶质瘤病理分级关系的 Meta分析

Fig 3 Forest plots of the associations between the expression of HMGB1 and pathology classification of glioma

图4 HMGB1表达与伴发癫痫胶质瘤的 Meta分析

Fig 4 Forest plots of the associations between the expression of HMGB1 and glioma with epilepsy

讨 论

据我们目前所知，这是第一篇报道关于HMGB1基因在胶质瘤中的表达及临床意义的Meta分析，所有文献的NOS评分在7～9分，符合Meta分析的要求，我们的结果说明了HMGB1高表达与胶质瘤及其高病理分级明显相关，然而与胶质瘤中是否伴发癫痫无关。

HMGB1是20世纪60年代从真核细胞核提取出的，因其分子量小(<30 kD)在聚丙烯酰胺凝胶电泳中快速迁移而被命名为高迁移率族蛋白。HMGB1可以通过参与染色质/核小体重建来调节基因转录，也可引起启动子和增强结合位点上DNA序列发生变化促进其他转录因子的结合[12]。已有许多研究发现HMGB1在胃癌、乳腺癌、胰腺癌、胶质瘤等人类常见的恶性肿瘤中均有过度表达的现象，与多种肿瘤发生发展、侵袭、转移及患者预后等密切相关[13]。有研究发现通过药物抑制HMGB1的表达可以诱导胶质瘤细胞凋亡[14]。人脑胶质瘤患者有一部分伴有癫痫发作，具体发病机制不详，有学者研究发现HMGB1基因可能参与发病。

关于HMGB1在人脑胶质瘤组织中的表达已有许多报道，但由于样本小等局限，至今仍然不能确定HMGB1表达能否作为胶质瘤病理分级重要指标。在本研究中，我们纳入576例胶质瘤研究HMGB1表达与胶质瘤关系的大样本数据。使用IHC和RT-PCR法，HMGB1在非瘤脑组织中表达很少，在胶质瘤中合并OR=26.53，P<0.01和MD=16.55，P<0.01，差异均具有统计学意义，提示胶质瘤的发生与HMGB1基因表达有关。对于HMGB1基因的表达与胶质瘤病理分级的研究发现，合并OR值为0.53，P=0.02，差异具有统计学意义，提示HMGB1在低级别胶质瘤和高级别胶质瘤中二者的表达水平随恶性程度的增加逐渐升高，HMGB1可能参与了胶质瘤的发生发展过程。Sharma等[15]早前发现HMGB1在肿瘤晚期的表达率为80%，高于其在肿瘤早期的表达率，这与我们得出HMGB1表达与胶质瘤病理分级有关，且恶性程度越高表达越高的结论相同。胶质瘤组织伴、不伴癫痫HMGB1表达合并OR值为5.32，P=0.41，差异不具有统计学意义，也就是说胶质瘤患者HMGB1表达与是否伴有癫痫无关，HMGB1基因不能作为癫痫观察和治疗指标。

本项Meta分析也有许多局限性，尽管我们制定了严格的纳入与排除标准，采用了严格的文献质量评价标准，但Meta分析作为一种观察性研究，本身就存在一定的局限，不可避免的存在各种偏倚。

总之该Meta分析表明了HMGB1在胶质瘤不同等级中的表达具有明显的差异性，与脑胶质瘤发生发展密切相关，可作为胶质瘤病理分级诊断及判断预后的重要参考依据，也为从不同基因变化研究胶质瘤的发病机制、侵袭转移、预测预后以及探讨治疗等提供一种新途径。

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