中国人群中miRNA-21 对肺癌诊断价值的Meta 分析

何叶，杨胜辉，唐明杰，刘叶芳

1湖南中医药大学研究生院，长沙 410208

2湖南中医药大学附属常德医院呼吸科，湖南 常德 415000

近几十年来，肺癌的发病率和病死率均有所下降，然而，其作为肿瘤相关死亡的主要原因，仍然是人类面临的严重的全球公共卫生问题。通过使用低剂量计算机断层扫描进行筛查，可以在高危人群中早期诊断出肺癌，这可以降低与肺癌相关的病死率。但是，阳性结果可能会产生与惰性肿瘤过度诊断有关的新问题，这突出了如何更加有效诊断肺癌的重要性，因此，迫切需要开发用于肺癌诊断的有效方法。一些血清肿瘤标志物可以明显提高肺癌的诊断率，但肿瘤诊断的特异性标志物仍然缺乏。尽管为了发现早期肿瘤采用基于影像学和细胞学先进的筛查策略，但在大多数国家肺癌患者确诊时通常已是晚期，这是该疾病高病死率的决定性因素。因此，越来越多的研究都致力于找到有效的非侵入性的肿瘤生物标志物用于肺癌诊断，特别是在早期阶段。微小RNA（microRNA，miRNA）是指短的、高度保守、非编码的RNA，以转录后的方式调控下游基因的表达，具有重要的生物学作用，其畸变可能对肿瘤的发生、发展有重要影响。不同肿瘤中的miRNA特征表明，miRNA-21是最丰富的RNA之一，miRNA-21对肺癌诊断有很高的价值。但是，关于miRNA-21 的研究主要来自各个研究中心，并且缺乏不同研究中心的循证医学结果。因此，本研究在相关研究和可用研究的基础上进行了Meta分析，以评估miRNA-21 在肺癌诊断中的价值，并提供可靠的科学结论来指导临床实践。

1 资料与方法

1.1 文献检索

全面检索万方、CNKI、维普、PubMed、Embase数据库，检索时间从建库至2020 年10 月，由两名检索者单独收集。中文检索词为“肺癌”“微小RNA-21”，英文检索词为“miRNA-21”“microRNA-21”“miR-21”“lung cancer”“cancer of lung”“lung neoplasms”，采用两两不同的配对检索，检索文献语种为中文和英文。纳入标准：①研究对象限制为中国人群；②进行miRNA-21 检测，其中肺癌患者作为病例组，肺部良性疾病患者和（或）健康者作为对照组；③研究中提供了如真阳性、假阳性等完整数据；④若有重复的数据，选择最完整数据。排除标准：①内容不符、不相关文献；②综述、会议、非对照研究等文献。

1.2 数据提取

根据纳入和排除标准筛选文献，并根据已设计好的资料提取表分别进行数据提取。所有数据均由两名研究人员从研究中独立提取，提取的信息包括：研究特征（第一作者、年份、样本类型、探针类型、内参类型）、样本数量、结果数据（灵敏度、特异度）等。

1.3 统计学方法

采用Meta-Disc 1.4 和Stata 16.0 软件进行分析，将纳入研究中的灵敏度、特异度、阳性似然比、阴性似然比及诊断比值比（diagnostic odds ratio，DOR）相应的95%CI 合并起来，初步评估miRNA-21 对肺癌的诊断价值。然后，基于原始数据绘制综合受试者工作特征（summary receiver operating characteristic，SROC）曲线，计算SROC 曲线下面积（area under the curve，AUC）以评估miRNA-21 对肺癌的诊断准确性，并以

I

检验评价研究间的异质性大小。此外，为了研究异质性的潜在影响，进行回归分析、敏感性分析和亚组分析，绘制Deek’s 漏斗图评价纳入研究是否存在发表偏倚。

2 结果

2.1 检索过程

通过相关数据库共检索文献646 篇，由于重复研究，共排除75 篇，根据标题和摘要排除519 篇。通过初步检索，本研究共筛选出文献52 篇。经更详细的评估后，最终纳入文献11 篇。

2.2 纳入文献的基本信息

11 篇文献中，病例组1113 例，对照组1182 例，共2295 例。（表1）

表1 11 篇纳入文献的基本特征

2.3 纳入文献质量评价

采用QUADAS-2 对纳入文献质量进行评估，在偏倚风险方面：6 项研究（5 篇文献）在病例选择中显示出较高偏倚，8 项研究（7 篇文献）在指标测试中显示出较低偏倚，9 项研究（7 篇文献）在参考标准中显示出较低偏倚，7 项研究（6 篇文献）在病例流程和进展情况中显示出较低偏倚；在适用性问题方面：7 项研究（6 篇文献）在病例选择中显示出较低偏倚，12 项研究（10 篇文献）在其指标测试中显示出较低偏倚，11 项研究（9 篇文献）在参考标准中显示出较低偏倚。（图1）

图1 11篇纳入研究的质量评价结果

2.4 异质性检测及miRNA-21 诊断效能评价

采用Meta-Disc 1.4 计算出本研究中Spearman相关系数的

P

值为0.294，提示不存在显著阈值效应，纳入文献间存在异质性，可选用随机效应模型合并数据。结果显示，合并灵敏度和特异度分别为：0.76（95%CI：0.73～0.78）和0.75（95%CI：0.72～0.77），阳性似然比和阴性似然比分别为2.85（95%CI：2.54～3.20）和0.33（95%CI：0.28～0.37），DOR 为9.16（95%CI：7.11～11.80），SROC 曲 线 的AUC 为0.82。（图2）

图2 miRNA-21诊断肺癌的SROC图

2.5 Meta 回归分析

将样本类型、探针类型及内参类型纳入Meta回归模型，结果显示，不同内参类型对肺癌诊断准确性的影响比较，差异有统计学意义（

P

=0.0256），相对DOR 为0.60（95%CI：0.39～0.93）。

2.6 敏感性分析

敏感性分析结果显示，拟合优度（图3A）与二元正态性（图3B）结果显示出随机效应模型分析的合理性；影响性分析（图3C）发现纳入文献中易震南等和李世荣等的研究所占权重偏大；异常值检测（图3D）显示离群的易震南等、李世荣等的研究可能是本Meta 分析的异质性来源之一，尤其是李世荣等的研究数据不仅占有权重最大，且离群最远。对上述2 篇文献数据行进一步详细查看后，剔除异常研究数据，重新合并发现灵敏度由0.76（95%CI：0.73～0.78）下降至0.74（95%CI：0.71～0.77），特异度由0.75（95%CI：0.72～0.77）下降至0.74（95%CI：0.71～0.77），阳性似然比由2.85（95%CI：2.54～3.20）下降至2.78（95%CI：2.50～3.10），阴性似然比由0.33（95%CI：0.28～0.37）上升至0.36（95%CI：0.32～0.40），DOR 由9.16（95%CI：7.11～11.80）下降至7.92（95%CI：6.51～9.64），AUC 由0.82下降至0.80。总体结果与剔除前无明显差异，提示本研究Meta分析汇总结果较为可靠和稳定。

图3 敏感性分析

2.7 亚组分析

miRNA-21 在肺癌诊断中，组织样本、血清样本和SYBR 探针的诊断价值较高（DOR=10.61、9.46、9.71），而内参为

U6

的诊断价值较低（DOR=6.74）。（表2）

表2 miRNA-21 在肺癌诊断中的亚组分析结果

2.8 发表偏倚分析

通过STATA 16.0 分析得出miRNA-21 在肺癌诊断中的文献发表偏倚漏斗图，提示本次Meta 分析所纳入文献间无明显发表偏倚（

P

=0.20）。（图4）

图4 发表偏倚漏斗图

3 讨论

miRNA-21 属于miRNA 家族成员之一，通过调节各种分子机制（如细胞增殖、转移、凋亡等）在肿瘤发展中起关键作用。不少研究已经观察到肺癌患者循环系统中miRNA-21 的失调。正常肺上皮细胞癌变后miRNA-21 表达上调，进而激活上皮细胞来源的恶性肿瘤，促进细胞迁移。miRNA-21通过蛋白激酶/磷酸化蛋白激酶B/裂解半胱氨酸蛋白-3/基质金属蛋白酶2/基质金属蛋白酶9 信号通路可以抑制肺癌细胞的凋亡。细胞外配体与表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）结合时，会产生受体的同二聚体或异二聚体，导致细胞质酪氨酸激酶中的位点磷酸化，并激活各种细胞内途径，使细胞增殖、转移，防止细胞凋亡。研究发现，

EGFR

突变阳性肺腺癌与miRNA-21 表达明显增加相关，miRNA-21 可以通过抑癌基因磷酸酶张力蛋白同源物（phosphatase and tensin homolog，PTEN）和程序性死亡受体4（programmedcell death4，PDCD4）的表达来诱导表皮生长因子受体-酪氨酸激酶抑制剂（epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitor，EGFR-TKI）抗性。miRNA-21 下调细胞因子信号转导抑制因子（suppressor of cytokine signaling，SOCS）1、SOCS6 和PTEN 的表达，促进肺癌的发展。在非小细胞肺癌细胞系中，对miRNA-21 表达的抑制会上调PDCD4 的表达，并最终降低其增殖、迁移和侵袭。

目前已有多篇文献报道miRNA-21 与肺癌相关，颜晓慧等研究探索了外泌体miRNA-21 在肺癌患者血清中的表达水平及对肺癌的诊断效能，共纳入肺癌患者94 例，肺结核患者29 例，健康对照26 名，均就诊于2014—2016 年，结果显示AUC为0.702。周金林和邓述恺研究探讨了血清miRNA-210 和miRNA-21 联合检测对非小细胞肺癌的临床应用价值，患者均就诊于2012—2014 年，结果显示AUC 为0.725。Qiu 等探讨了miRNA-19 和miRNA-21 在未分化肺癌患者外周血中的表达水平及诊断价值，共纳入58例未分化肺癌患者作为试验组，同时选择42 名健康志愿者作为对照组，患者均就诊于2014—2017年，结果显示AUC为0.923。

由于目前国内痰液及外泌体样本的miRNA-21检测灵敏度、特异度等数据不全，未考虑纳入本次Meta分析。本次研究异常值检测提示易震南等和李世荣等研究可能是本Meta 分析研究的异质性来源之一，进一步研究以上2篇文献后，初步分析发现：易震南等研究入组样本中部分对照组患者经CT 确诊为良性病变，存在一定的临床检查医师的主观性，易导致研究结果偏差。而李世荣等研究在选择对照组患者的入组要求中存在一些主观性判定条件，且真阴性与假阳性样本数量差异明显，同样可能是导致研究结果存在误差。

根据本研究，miRNA-21 对肺癌的诊断具有较高的灵敏度和特异度。但是，本Meta 分析仍然存在以下局限性：①纳入文献仅包括以英文和中文发表的论文，可能会排除其他语言的文献，从而导致不可避免的误差。②由于数据缺乏，没有评估miRNA-21 对肺癌不同阶段（不同分期、手术前后）的诊断价值，以及miRNA 不同检测方法的差异，因此灵敏度和特异度均会受到影响，进一步的研究应集中在这个问题上。③没有统一的临界水平，存在个别研究病例组与对照组样本数量存在明显差距。④部分研究中被评估为高风险的患者选择。⑤组织样本诊断价值高于血液样本，但组织样本的获取对于肺小结节患者存在困难，对血液样本检测相对更方便，近年来越来越多的研究也表明，miRNA-21 血液标本检测与肺癌相关。未来仍需要采用各种微生物组学、代谢组学等方法进行转化，以更好地了解该疾病，从根本上改变诊断的方法，以优化肺癌的诊断。

目前研究表明，miRNA-21 是一种将肺癌患者与健康者和良性肺疾病患者区分开的相对有前途和有效的生物标志物。但是，由于本研究的局限性，有必要进行更多大规模且设计合理的研究以证实本结论。