XPF基因Arg415Gln多態性與癌癥易感性關聯的Meta分析

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(1.廣西醫科大學病理學教研室,廣西 南寧 530021 E-mail：wwwmingfa@163.com;2.右江民族醫學院病理學教研室,廣西 百色 533000)

近年來,DNA損傷修復與癌癥發生的關系研究已經成為了一個熱點。核苷酸切除修復(nucleotide excision repair,NER)是人類最主要的DNA修復系統,主要的修復發揮作用是在DNA大的共價損傷(如UV二聚體、多環芳氫化合物、鉑類藥及其它重金屬所致的DNA損傷)。人群當中DNA修復能力具有明顯的個體差異,這些差異可能是腫瘤遺傳易感性的重要因素。NER修復過程需要XPF的參與。XPF也被稱為X射線修復交叉互補組4,主要參與NER修復途徑。XPF也在重組修復,錯配修復和可能的免疫球蛋白互換發揮重要作用。XPF基因位于 16p13.3-p13.11,全長 28.3 kb,編碼一種含905個氨基酸的蛋白質,通過與ERCC1結合形成雜合二聚體,不僅參與識別受損DNA,而且還發揮核酸內切酶活力以及切割受損DNA的5'端[1]。XPF蛋白N末端400個氨基酸和C末端300個氨基酸殘基在進化過程中是高度保守的,與嚙齒類ERCC4基因、果蠅Mei-9、酵母RAD1等相關功能基因同源性很高[2]。目前已經發現XPF有多種多態性可以導致其編碼蛋白相應氨基酸的改變,研究比較多的主要有Arg415Gln和Ser662Pro等。XPF Arg415Gln位點G→A的變異,導致第415密碼子編碼的氨基酸Arg→Gln的改變,這些變異的發生可能會導致XPF蛋白質功能上的改變從而影響到DNA的修復以致腫瘤的發生。目前已有多篇文獻報道XPF Arg415Gln位點多態性與癌癥的關系,但結論都不一致。本研究通過收集有關XPF Arg415Gln與癌癥的病例對照研究,采用 Meta分析,綜合評價 XPF Arg415Gln與癌癥之間的關系。

1 資料與方法

1.1 資料來源

1.1.1 檢索策略 通過檢索中國學術期刊網全文數據庫、萬方數據庫、維普數據庫、Pub Med數據庫、OVID數據庫等途徑收集國內外截止2010年,公開發表的有關XPF Arg415Gln多態位點與癌癥之間易感性的文獻。中文檢索詞為“XPF/ERCC4”“著色性干皮病基因組 F”“基因多態性”,英文檢索詞為“XPF/ERCC4”“Xeroderma pigmentosum group F”“genetic Polymorphism”。語種僅限于中文和英文。

1.1.2 文獻納入與剔除標準 文獻納入標準：①癌癥病理學診斷明確,研究XPF Arg415Gln位點基因型同癌癥發病風險關聯的數據;②隨即對照實驗;③檢測方法使用PCR-SSCP或者RFLP;④有各基因型的統計指標OR值(95%CI)或相關數據;⑤基因型分布在對照群體中符合Hardy-Weinberg平衡。⑥研究方法符合流行病學要求。文獻剔除標準：①重復發表的論文;②綜述和評論;③文獻中未提供 XPF Arg415Gln和(或)位點各基因型的分布,不符合Hardy-Weinberg平衡。

1.2 數據的提取 如果一篇文獻中同時報道有兩個以上不同人群的研究結果,我們將每個人群可看作為一個單獨的研究。將各符合標準的文獻資料及其中的分型數據提取出來制成表格,便于之后的統計分析。表格中的內容包括文獻的第一作者、發表年份、人群的種族、病例及對照的人群資料和分型數據結果等信息。

1.3 統計學方法

1.3.1 異質性檢驗 首先對各研究結果進行異質性檢驗,根據Q檢驗統計量及I2值(＞50%)提示異質性顯著),分析各研究間的異質性來選用相應的數據合并方法：若各研究間一致性較好則采用固定效應模型(fixed effects model,FEM)進行數據合并,否則采用隨機效應模型(random effects model,REM)

1.3.2 研究效應測定指標 亦采用比值比(odds ratio,OR)和95%可信區間(95%CI)作為每項研究結果的研究效應測定指標,衡量XPFArg415Gln與癌癥風險關聯強弱的程度。

對Arg415Gln位點,采用以下四種模式分析該位點與癌癥風險的關聯。首先以415GG基因型為對照,計算攜帶突變型等位基因A的各基因型(415GA和415AA)同癌癥風險關聯程度(顯性遺傳效應模式),再以415GG+415GA兩種基因型為對照,計算AA基因型與癌癥風險關聯程度(隱性遺傳效應模式)。然后,以野生純合基因型GG為對照,計算攜帶突變等位基因的基因型(415GA+415AA)與癌癥風險關聯程度(顯性遺傳效應模式)。再以純合基因型的415GG+415AA為對照,研究415GA雜合基因型和癌癥風險的關聯性(即共顯性效應模型)。最后,還依據癌癥的種類不同進行乳腺癌Arg415Gln位點上述模型分析。

1.3.3 發表性偏倚檢驗 根據漏斗圖(funnel plots)觀察其對稱性來判斷納入文章的發表偏倚。若漏斗圖對稱完整則無發表偏倚,否則可能有發表偏倚存在。采用發表偏倚檢驗時,若P＜0.05則認為存在發表偏倚。

1.3.4 敏感性分析 用擬合優度χ2檢驗對納入的每項研究的對照組的基因型頻率分布進行檢驗,觀察其是否符合Hardy-Weinberg平衡(HWE)。如果其不符合HWE,則該研究結果可能存在對象選擇缺乏群體代表性或基因分型可能錯誤的現象。對不符合HWE的研究,觀察其排除前后對meta分析結果有無影響以此進行敏感性分析(sensitivity analysis)并評估meta分析結果的強度及穩定性。

2 結果

2.1 文獻的基本情況 通過檢索數據庫共查到相關文獻9篇,其中因研究人群相同或部分重疊僅取最新發表的1篇而有1篇被刪除,1篇因不符合Hardy-Weinberg定律而被排除,最后本研究共納入文獻7篇,其中有2篇均報道來自兩種不同的人群,文獻數據均來自歐美西方國家的研究,癌癥 XPF Arg415Gln位點累積病例4 799例,對照6 212例;其中乳腺癌XPF Arg415Gln位點累積病例1 654例,對照1 821例。文獻的基本數據(見表1)包括有第一作者、發表時間、疾病名稱、人群來源、HWE情況及各XPFArg415Gln基因型中患者組和對照組的例數。

表1 納入Meta分析的文獻基本情況

2.2 Meta分析結果

2.2.1 XPF Arg415Gln位點與癌癥易感性關系的Meta分析結果 本研究共有7篇文獻納入當中,均符合HWE(見表1),說明其人群具有比較好的代表性。本研究均進行了五組基因模型的分析,對于這些模型的異質性檢驗,PH均＞0.05,且I2均＜50%,說明各研究間異質性小,故均采用固定效應模型進行數據合并。五組基因型的Meta分析結果見表2,攜帶Arg/Gln基因型個體相對Arg/Arg基因型并沒有增加患癌癥的風險性(OR=0.97,95%CI為 0.87～ 1.08,POR=0.59);同樣的,在其它基因模型中也沒有發現Arg415Gln多態與癌癥之間易感性有關聯,其POR值均＞0.05,且95%CI均跨過了森林圖的中軸線：Gln/Gln vs.Arg/Arg(OR=1.33,95%CI為0.82～2.14,POR=0.24);Gln/Gln vs.Arg/Gln+Arg/Arg(OR=1.34,95%CI為0.83～2.15,POR=0.23);Gln/Gln+Arg/Gln vs.Arg/Arg(OR=0.98,95%CI為0.88～1.10,POR=0.77);Arg/Gln vs.Arg/Arg+Gln/Gln(OR=0.97,95%CI為0.87～1.08,POR=0.57)。本研究的發表偏倚經過REVMAN軟件分析,再根據倒漏斗圖分布情況,提示發表偏倚引起的影響較小(見圖1)。其他漏斗圖與圖1相似,故省略。圖 2給出了Gln/Gln+Arg/Gln vs.Arg/Arg比較的森林圖。

2.2.2 對乳腺癌XPF Arg415Gln位點與癌癥易感性關系的亞組分析結果 在7項相關研究中,只有3項是有關Arg415Gln位點與乳腺癌風險性的關聯研究。這研究包括累積病例3 657例,對照3 627例。其中AA vs.GG和AA vs.GA+GG研究有異質性(均I2＞50%,P＜0.05),故采用隨機效應模型,其余模式研究無研究間異質性,可采用固定效應模型。最后,五組基因型的Meta分析結果如表3,POR值均＞0.05,且95%CI均跨過了森林圖的中軸線,結果均說明XPF Arg415Gln位點與乳腺癌之間易感性無顯著相關性。對該研究的發表偏倚進行分析,結果提示發表偏倚不顯著(見圖3)。圖4給出了Gln/Gln+Arg/Gln vs.Arg/Arg比較的森林圖。

表2 XPF Arg415Gln位點多態性與癌癥易感性Meta分析結果

表3 XPF Arg415Gln位點多態性與乳腺癌易感性的Meta分析結果

3 討論

許多DNA修復基因存在單核苷酸多態性,其中導致氨基酸編碼改變和處于基因調控區域的SNP尤其可能改變修復酶的活性或表達量的差異,進而引起DNA修復能力(DNA repair capacity,DRC)的個體差異,而DRC的缺陷或降低又會增加基因組的不穩定性以致引起基因的突變乃至腫瘤的發生[10]。在DNA修復中XPF扮演著重要的作用,其包含有11個外顯子,常于ERCC1結合形成一個異源二聚體共同發揮作用[11]。對于XPF多態性與癌癥的易感性關聯已有研究,但結果均不一致。有一些研究顯示XPF多態性與乳腺癌、結直腸癌風險有顯著相關?？墒谴蠖鄶笛芯拷Y果得到相反的結論。因此,本研究通過Meta分析討論XPF Arg415Gln位點與癌癥風險易感性之間的關聯。

Meta分析是針對具有相同研究目的多個獨立研究結果進行綜合定量分析的方法,與單個研究相比,增加了樣本含量,它可以提高統計檢驗的效能。本研究對有關XPF Arg415Gln位點與癌癥相關性的文獻進行Meta分析,符合條件的文獻有7篇(其中乳腺癌XPF Arg415Gln位點3篇),認為二者有相關性的文獻有1篇,不相關性的有6篇。本研究Meta分析結果所示西方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)與癌癥之間易感性可能無顯著性相關(見表 2)。此外我們還對 XPF Arg415Gln與乳腺癌進行亞組分析,納入的3篇文獻其中1篇有相關性,各基因型結果均說明XPF Arg415Gln位點與乳腺癌之間易感性亦無顯著性相關(見表3)。我們的研究結果跟大多數學者研究結果一致,由此可知,XPF Arg415Gln的功能在癌癥的易感性上可能沒有起到決定性的作用,認識到腫瘤發生是環境因素、多個易感基因綜合作用的結果,這為以后更好地了解腫瘤病因上提供很好的科學依據。雖然該Meta分析結果與納入7篇文獻中的6篇的研究結果一致,但是這個還不能完全說明XPF Arg415Gln與癌癥風險性一定沒有顯著的相關。本研究結果和Joshi AD等[12]實驗室的研究結果一致。

本研究同樣存在一些缺陷。從納入的文獻來看,同類研究數量還不夠,研究人群僅是西方人群,因此此結果僅限于西方人群。還有在收集資料時只是英文和中文,可能會有一些研究沒有納入。由于本身研究的局限性,納入的文獻只是已發表的和一些可能的偏倚影響。本次Meta分析通過漏斗圖等有效評價了發表偏倚,其偏倚不顯著。而且本研究只是提取了XPF Arg415Gln基因型的相關內容,缺少其他基因型的信息,從而會限制基因-基因和基因-環境交互作用等多種因素的影響。

綜上所述,本研究Meta分析認為XPF Arg415Gln多態位點并不是增加癌癥風險的主要因素,可它卻是乳腺癌、肺癌、前列腺癌等的低外顯率癌癥易感基因。因此,XPF Arg415Gln多態位點與癌癥的關聯研究還有待進一步深化、擴大。

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