白介素-4基因多态性rs2070874与前列腺癌患者前列腺癌特异性死亡率的相关性

王朔 孟佳林 张蒙 冯星亮 樊松 梁朝朝

在欧美国家，前列腺癌是男性发病率第一的恶性肿瘤，仅2017年美国就有约16万新发病例，同时前列腺癌也是导致癌症相关死亡的第二大原因[1]。近些年来，随着我国经济的不断发展，人民物质生活水平不断提高，前列腺癌已成为我国男性泌尿生殖系统发病率和死亡率第一的肿瘤[2]。临床上一般通过Gleason评分、肿瘤临床分期、病理分级、血清前列腺特异性抗原(PSA)水平、前列腺MRI检查等来判断疾病的进展情况，早期无远处转移的前列腺癌一般预后较好[3]。最近的研究表明，一些特定的生物标志物有利于区分前列腺癌的侵袭性，如PCA3、GSTP1和一些基因的多态性[4]。对前列腺癌组织进行生物标志物检测可以有助于分辨那些前列腺癌特异性死亡率(prostate cancer specific mortality, PCSM)较高的病例，进而通过早期干预来提高生存率[5]。

炎症是细胞和组织水平上发生的应激性生理反应，炎症可以通过刺激血管生成、DNA损伤和刺激细胞过度增殖导致肿瘤的发生，持续的炎症状态被认为是导致某些癌症发生的慢性损伤[6-8]。白介素-4(interleukin-4, IL-4)是主要的促炎因子之一，这种20 kDa大小的糖蛋白由4个α-螺旋束构成，与IL-6、粒细胞集落刺激因子结构类似。IL-4主要由活化的CD4+T细胞、肥大细胞和嗜碱性粒细胞产生，是体液免疫和细胞免疫的关键调节者，IL-4可以诱导B细胞向浆细胞转化，促进IgE的产生；IL-4还可以抑制Th1细胞和巨噬细胞的活化，拮抗IFN-γ和IL-12的功能[9]。遗传背景在前列腺癌的发生、发展中起到了重要作用，基因多态性与前列腺癌的进展速度及生化复发相关，大量关于IL-4基因多态性(rs2243250、rs2070874、intro3)与癌症发病风险的研究已有初步结果，但结果并不一致[10-14]。为了寻找与前列腺癌患者PCSM相关的新型标志物，本研究筛选了探讨IL-4-rs2070874位点多态性(C>T)与PCSM的相关文献，以期获得IL-4基因多态性与PCSM之间的关系，为临床治疗提供指导意见。

对象与方法

一、文献检索

为了检索探讨IL-4基因多态性(rs2070874)与PCSM相关性的文章，我们使用以下搜索条件在PubMed、Web of Science、中国生物医学文献服务系统、中国知网、维普数据库及万方数据库(截至2018年3月10日)进行检索，英文检索词：“Interleukin-4或IL-4或B-Cell Stimulatory Factor 1或Lymphocyte Stimulatory Factor 1”，“Prostate cancer或Prostatic malignant neoplasm”，“rs2070874”；中文检索词：“白细胞介素-4或IL-4或IL4”，“前列腺癌或前列腺恶性肿瘤”和“rs2070874”。所有符合条件的文献均被检索下载。对符合条件的文献进行文后参考文献的手工检索，以确定更多的文献。在由同一研究者发表的具有重叠数据的文献中，只选择最近的或完整的研究文献。

二、纳入和排除标准

纳入标准：①纳入的文献包含基础研究特征及诊断标准；②平均随访时间>5年；③有足够的公开数据，包括风险比(HR)及其95%置信区间(95%CI)；④研究rs2070874与PCSM的关系。排除标准：①研究rs2070874与前列腺癌发病风险关系的文献；②重复出版的文献；③数据不完整的文献；④Meta分析、综述、评论或给编辑的信。

三、数据提取

依据以上标准，数据提取由两位作者独立从所有符合标准的文献中提取，出现意见分歧则通过两位作者之间的讨论得到解决。从每项研究中收集以下数据：第一作者的姓氏、出版年份、病例来源国家、病例数、发病年龄、死亡年龄、随访时间、前列腺癌特异性死亡病例数、Gleason评分、HR、95%CI及最小等位基因频率(minor allele frequency, MAF)。

四、MINORS质量评价

纳入文献的质量采用非随机研究方法学评价指标(MINORS)进行评估。MINORS是由Slim等[15]在2003年提出的适用于非随机对照干预性研究的质量评价体系。评价体系共12条，每一条为0～2分，其中前8条为针对无对照组研究的评价，最高分为16分，>13分表示文章质量较高。

五、统计学方法

所有计算均使用Stata 11.0软件进行。使用标准的卡方检验，基于P值评估统计异质性。当P≤0.1时被认为有显著异质性，选用随机效应模型进行Meta分析，否则，使用固定效应模型进行Meta分析。Meta分析结果用森林图表示，合并HR的意义由Z检验确定，P<0.05为差异有统计学意义。使用Begg′s漏斗图的视觉检查和Egger检验来评估发表偏倚，P<0.05被认为有显著的发表偏倚。

结 果

一、纳入文献及基本临床特征

通过文献检索，初步检出文献46篇，进一步按照纳入与排除标准，并排除质量较差的文献，最终纳入3篇文献[16-18]，其中有4项关于rs2070874与PCSM关系的病例研究，包含前列腺癌患者6 241例，最终发生前列腺癌特异性死亡的患者为806例，占12.9%(表1)。根据MINORS质量评价标准，3篇纳入文献得分均在13分以上，文献质量较高。

表1 纳入文献的基本临床特征

N/A：不适用，即未报道Gleason评分

二、rs2070874多态性与PCSM

3篇纳入文献中，Giles等[16]关于澳大利亚人群及Lin等[17]关于美国人群的研究显示，rs2070874多态性提高了PCSM(HR=1.81，95%CI=1.26～2.58，P=0.01，MAF=0.12；HR=1.27，95%CI=1.04～1.56，P=0.01，MAF=0.19);Karyadi等[18]关于欧洲人群的研究显示，rs2070874多态性对PCSM 的影响差异无统计学意义(HR=1.17，95%CI=0.80～1.72，P=0.25，MAF=0.16);Lin等[17]关于瑞典人群的研究显示，rs2070874多态性对PCSM 的影响仅有边缘统计学差异(HR=2.16，95%CI=1.27～3.67，P=0.05，MAF=0.16)。本研究Meta分析结果显示，rs2070874突变患者PCSM 是无突变患者的1.48倍，差异有统计学意义(HR=1.47,95%CI=1.15～1.89，P=0.002)(图1)。

三、纳入文献的敏感性分析及发表偏倚

纳入文献的I2=52.2%，P=0.099，说明研究存在

异质性，选用Random模型进行Meta分析(图1)。对纳入文献进行敏感性分析，Lin等关于美国人群的研究敏感性较大，排除后再进行Meta分析，发现对结论无影响(HR=1.62，95%CI=1.14～2.30，P=0.007)，说明Meta分析结果较为稳健(图2A)。根据纳入文献的HR及95%CI进行Begg′s漏斗图及Egger检验，Begg′s漏斗图显示左右基本对称，Egger检验结果P=0.326，说明无显著发表偏倚(图2B)。

图1 rs2070874多态性与PCSM风险森林图

A：敏感性分析图；B：Begg's漏斗图

图2 rs2070874多态性与PCSM风险敏感性分析图及Begg's漏斗图

讨 论

在免疫系统中，IL-4通过激活IL-4受体来调节一系列细胞的增殖、凋亡与分化，主要包括B细胞、T细胞、肥大细胞和内皮细胞[9]。IL-4在肿瘤发生中的作用是相互矛盾的，早期一些研究发现IL-4具有抗肿瘤作用，但最近的一些研究指出，IL-4对于肿瘤的发生有促进作用，包括促进癌细胞的增殖侵袭和增强肿瘤的代谢[19-20]。Goldstein等[21]研究发现，前列腺癌患者血清IL-4水平在去势抵抗性前列腺癌中有所升高，当雄激素水平较低时，IL-4可以激活雄激素受体(androgen receptor, AR)，进而促进肿瘤细胞的增殖。Lee等[22]研究发现，IL-4可以促进AR基因的表达，增强CBP/p300蛋白与AR的结合，进而加速前列腺癌的进展。近年来，有许多关于IL-4基因多态性与癌症易感性的研究，主要集中在IL-4-590C>T(rs2243250)、IL-4-168C>T(rs2070874)和IL-4 intron 3多态性这三种常见的基因多态性，可能是由于它们能够改变基因表达，产生有缺陷的蛋白质，从而导致癌症，但相关研究结果仍有矛盾[10-14]。比如在胃癌的研究方面，Wu等[13]研究发现IL-4-rs2070874与胃癌的发病风险相关，该位点C等位基因是胃癌发病的保护因素，杂合模型及隐性模型中胃癌的发病风险较低。与之相反的是，Crusius等[23]研究认为IL-4-rs2070874与胃癌发病无关，贲门癌和非贲门癌的发病都不受其影响。

前列腺癌是一种临床表现差异较大的肿瘤，从无痛、缓慢生长，到侵袭性高、肿瘤快速增长、骨转移疼痛甚至致死的情况都有。虽然前列腺恶性肿瘤的发病率较高，但其死亡率相对较低，大多数临床局部肿瘤也可以通过手术或放射治疗来治愈，并接受治疗后的长期随访[24-25]。即便如此，也不能忽视前列腺癌对生命健康带来的风险。临床上一般根据穿刺前PSA水平、肿瘤组织学分级(Gleason评分)和肿瘤分期来判断疾病进展情况，但并不能准确区分侵袭性较高或者惰性的患者，特别是那些评估后发病风险较高的人。IL-4-rs2070874基因多态性位于IL-4基因5′端非编码区，其野生基因型为C，突变基因型为T(图3)。基因5′端非编码区与基因的表达关系密切，其包含的保守茎环结构参与转录后的翻译调控过程，对mRNA的稳定、折叠、运输、加工等过程都起到重要作用[26]。IL-4-rs2070874基因多态性与IL-4的基因转录活性相关，T等位基因会增加IL-4基因的表达，并与总的血清IL-4水平升高相关，而C等位基因的效果则相反[27]。一个矛盾的研究结果是，Chornokur等[28]在美国人群中进行了影响前列腺癌发病风险的基因多态性的研究，认为IL-4-rs2070874基因多态性与前列腺癌发病风险均无关。为了进一步探究IL-4-rs2070874与前列腺癌发展和预后的相关性，在本研究中，我们检索了IL-4-rs2070874基因多态性与PCSM相关性的研究，从预后的角度去探讨IL-4-rs2070874基因多态性在前列腺癌进展中的影响，最终共纳入4项非随机对照病例研究，MINORS方法评价文献均在13分以上，具有较高的循证医学证据级别。4项研究中共包含前列腺癌患者6 241例，经过Meta分析发现，rs2070874等位基因T突变患者PCSM升高，是无突变患者的1.48倍。利用基因转录因子预测软件(Alggen-Promo)[26]进一步探究发现，细胞转录因子C/EBPβ和AP2α-1与IL-4-rs2070874附近序列有特异性结合(图3)，可能与T等位基因导致IL-4表达水平升高相关，未来需要进一步的实验来证明这一预测。

图3 rs2070874在IL-4基因序列位置及相关转录因子预测

IL-4-rs2070874基因多态性与前列腺癌患者PCSM相关，携带等位基因T的前列腺癌患者PCSM 是无突变患者的1.48倍，细胞转录因子C/EBPβ 和AP2α-1可能与之相关。在未来，需要病例数更多的大型病例研究来发现IL-4-rs2070874基因多态性与PCSM之间的关系，并通过分子生物学实验来探究这一相关性的内在机制。