血清microRNA-144水平与结核病关系的meta分析

吕海燕 余觅 何杰 董奇 孙建

成都医学院第一附属医院呼吸与危重症医学科610500

通信作者：何杰,Email:79056496@qq.com

结核病(tuberculosis,TB)是一种慢性感染性疾病,由结核分枝杆菌感染引起。根据WHO发布的 《2018年全球结核病报告》中称全球大约1 000万新发TB 患者,TB 病死率约为17/10 万、发病率约为133/10万。中国TB 死亡数为3.7万,新发TB患者为88.9万[1]。我国仍是TB 高负担国家[2]。因此,对于TB的检出率以及早期诊断成为了临床上亟需解决的问题。当前诊断TB主要仍依靠病原学、影像学检查[3]以及近年来运用的T-spot、X-pert等检验技术,但是由于TB起病隐匿,临床症状以及影像学检查无明显特异性,导致TB 诊 断 存 在 一 定 难 度[2]。 微 小 RNA(microRNA,miRNA)是一种存在于真核生物中、长度约为22个核苷酸小分子RNA,它能与目标靶m RNA 3'非翻译区结合,从而使转录后的基因表达沉默。目前,miRNA 作为一种新的诊断TB 的生物标志物,已经在癌症、妊娠、心脏疾病、糖尿病以及感染性疾病等领域有所研究[4]。近年来国内外研究发现TB患者血清中miRNA 稳定存在,并且miRNA-144 水平在TB 患者血清中明显升高。miRNA-144能否作为TB 早期诊断的新型标志物成为当下研究热点。但是由于研究质量高低不齐、样本量较少等因素,尚无统一的结论。因此,本研究收集了国内外关于miRNA-144与TB 关系的研究,旨在为血清miRNA-144水平能否成为TB 早期诊断的标志物提供循证依据。

1 资料与方法

1.1 检索策略 通过计算机检索万方、中国知网、维普等中文数据库以及Pub Med、Web of science等英文数据库。检索词为 “miRNA” “miRNA-144” “microRNA” “microRNA-144” “结核病”“tuberculosis”。检索时间为建库至2019 年7 月,并查阅相关参考文献完善文献检索。

1.2 文献纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准 (1)研究设计为病例-对照研究,文献研究内容包括血清miRNA-144与TB 之间的关系;(2)病例组研究对象为TB患者,且符合WHO TB诊断标准[4];(3)病例及对照来源清楚;(4)各项研究为独立研究;(5)对照组为健康人群,既往未诊断为TB;(6)若发现内容高度重复的文献,核实后纳入质量最高的一篇。

1.2.2 排除标准 (1)研究类型不属于病例-对照研究;(2)研究内容不涉及血清miRNA-144水平;(3)研究对象合并获得性免疫缺陷综合征、妊娠、肿瘤等疾病;(4)研究对象为动物;(5)无法公开获取全文内容;(6)重复发表。

1.3 文献筛选与数据提取 由2名作者独立检索并根据纳入及排除标准仔细阅读全文后进行选取剔除、提取数据,提取内容包括：第一作者、研究对象、疾病类型以及病例组与对照组样本量、年龄、血清miRNA-144 水平、标题、人种、发表年限等。若2名作者存在意见分歧时,经双方讨论后仍未解决,则咨询另一位作者进行评定。

1.4 文献质量评价 参照纽卡斯尔-渥太华量表对纳入文献研究资料进行质量评价,评价内容包括：(1)研究的相关性;(2)暴露因素;(3)组间可比性。分值为0～9分 (7分及以上为高质量,4～6分为中质量,3分及以下为低质量)[5]。

1.5 统计学分析 采用Stata 12.0和Rev Man 5.3软件进行meta分析。结果提示研究间异质性较大(P ＜0.05,I2＞50%),则采用随机效应模型,并对纳入文献进行亚组分析;提示异质性较小(P ＞0.05,I2＜50%),则采用固定效应模型。

2 结果

2.1 纳入研究的基本特征 本研究检索出中英文文献共102篇。根据纳入及排除标准最终纳入文献9篇[5～13],其中中文文献6篇,英文文献3篇,共354例健康者,431例TB 患者。文献检索流程详见图1。

2.2 纳入文献的基本特征及质量分析 纳入的各研究的基本特征见表1。纳入的9篇研究中,纽卡斯尔-渥太华量表评分8分1篇,7分3篇,6分3篇,5分2篇,表示所纳入文献质量较好。

2.3 meta分析

2.3.1 总体分析 总体分析纳入的9篇研究显示,各研究结果间存在异质性 (χ2=568.38,I2=99%,P ＜0.01),选用随机效应模型进行统计分析。分析结果提示病例组血清miRNA-144水平显著高于健康组 (SMD=3.08,95%CI：1.26～4.9,P ＜0.05),见图2。

图1 文献筛选流程图及结果

图2 病例组和健康组的血清miRNA-144水平meta分析

表1 9篇纳入研究的基本特征

2.3.2 亚组分析 因meta分析异质性较高,故对纳入文献进行亚组分析。根据TB的不同类型进行亚组分析显示,病例组血清miRNA-144水平较健康组明显升高 (SMD=2.26,95%CI：0.62～3.90,P ＜0.05),见图3。黄种人病例组血清miRNA-144水平较健康组也明显升高 (SMD=3.46,95%CI：1.34～5.58,P ＜0.05)(图4)。根据年龄的不同 (以12岁为分界)进行亚组分析显示,≥12岁病例组血清miRNA-144水平也较健康组明显升高 (SMD=2.78,95%CI：0.88～4.68,P ＜0.05)(图5)。

2.3.3 敏感性分析 逐一剔除其中任一数据后,再次进行统计分析,对比前后结果一致。提示研究具有较低敏感性,从而证明研究结果较稳定。

2.3.4 发表偏倚评价 对纳入的9 篇研究采用Stata 12.0软件进行Begg's检验,本研究无明显发表偏倚(t=1.89,P =0.100)。

图3 病例组和健康组不同结核病类型的血清miRNA-144水平meta分析

图4 病例组和健康组不同人种的血清miRNA-144水平meta分析

3 讨论

miRNAs广泛存在于哺乳动物的细胞内,是一类由21～25个核苷酸构成的非编码RNA,参与了转录后影响基因表达的重要环节[14],miRNA 虽然只占人体基因总数的2%,但在机体早期的胚胎发育、免疫调节、增殖、细胞分化、凋亡等过程中发挥着重要作用。TB的主要免疫保护机制为细胞免疫[15],但具体的机制仍不明确。Sharbati等[16]研究显示结核分枝杆菌可以调控介导宿主细胞的反应,主要通过mRNA 和miRNA 之间的相关作用,其中miR-144在机体的细胞应激反应过程中起到了重要作用。miR-144 主要存在于T 细胞中,参与T 细胞的免疫功能,能抑制γ 干扰素(interferonγ,IFN-γ)和肿瘤坏死因子α (tumor necrosis factor-α,TNF-α)的表达,进一步阻止T细胞的增殖,导致结核分枝杆菌病原体清除困难及病原菌播散[17]。张立营等[10]研究表明活动期TB患者血清miR-144 的水平明显高于健康组,但周冰等[9]认为活动期TB患者血液中miR-144的表达水平明显低于健康组。目前miR-144 在人体感染结核分枝杆菌后产生的免疫反应中的作用成为研究热点,但与人体感染结核分枝杆菌反应的具体机制仍未阐明,机体感染结核分枝杆菌后miR-144的表达水平的变化也无统一的研究结果。

图5 不同年龄病例组和健康组的血清miRNA-144水平meta分析

本研究结果显示总体人群中TB 患者血清中miR-144水平比健康人群明显提高,提示血清miR-144水平可能与机体感染结核分枝杆菌有关。根据TB 的不同类型进行亚组分析：病例组血清miR-144水平也比健康组明显升高,血清miR-144可能是TB感染的重要血清标志物;根据不同人种进行亚组分析显示,在黄种人中病例组血清miR-144水平较健康组也明显升高,因纳入的文献中研究对象多数为黄种人,故该结论可能更适用于黄种人TB患者;根据不同年龄进行亚组分析,以12岁为分界,≥12岁病例组血清miR-144水平较健康组明显升高。儿童TB 人群 (＜12岁)、高加索人群以及结核性脑膜炎人群纳入文献较少,未纳入亚组分析。该结论与多数之前的文献报道结果较为一致,导致上述结果的原因可能是has-miR-144参与了JAK/STAT、核因子κB信号传导通路。通过miR-144的调节,结核分枝杆菌诱导激活JAK/STAT 通路,从而诱导感染的巨噬细胞过度凋亡[18-20];其次,机体感染结核分枝杆菌后产生免疫反应,并合成分泌TNF-α、IFN-γ 等一些细胞因子,这些物质是机体产生的促炎性因子。有研究显示miR-144能够抑制T 细胞产生TNF-α、IFN-γ,从而抑制T 细胞增殖[7]。张立营等[10]研究显示血清miR-144表达水平与IFN-γ浓度相关,miR-144表达水平越高,IFN-γ浓度则越低。本研究中的所有比较均存在一定的异质性,进行亚组分析也存在异质性,分析异质性来源可能包括：(1)纳入文献中对血清miR-144有影响的其他因素情况描述不清,包括工作环境、生活及饮食习惯,部分文献未描述TB是否处于活动期;(2)地域差异,虽然纳入的研究大部分来自我国,但我国不同地区研究对象的血清miR-144可能存在群体性差异; (3)纳入的研究的检测方法均为酶联免疫吸附测定,但试验方案、仪器设备以及所用试剂不同,会导致最终结果不同;(4)测量的误差,纳入研究中并未对血清miR-144测量质控进行描述,操作过程的严谨及规范度也无从查证。总体来说,本分析结论需要更多标准化、样本量大、同质性好的研究进一步验证。

本研究仍然存在一些不足：(1)纳入的文献为中英文文献,且只纳入能获取完整的文献,造成文献数量较少,导致异质性发生;(2)纳入文献中并未对可能影响血清miR-144水平的因素进行描述及分析;(3)纳入文献质量高低不等,导致产生偏倚的机会增多;(4)纳入文献中研究对象的基础疾病不清楚。

综上所述,血清miRNA-144 表达水平在TB患者中较高,尤其是在我国TB 患者中。血清miRNA-144水平有望成为早期诊断TB 的指标之一。基于纳入文献的局限性,期待更多大样本、标准化、同质性好的关于血清miRNA-144 水平与TB关系的研究。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突