王立春 白鵬宇 龐 婧 高 晟

(山西省腫瘤醫(yī)院結(jié)直腸肛門外科，太原市 030000，電子郵箱：654181822@qq.com)

目前，臨床上針對中晚期結(jié)直腸癌尚無統(tǒng)一的治療策略，尤其是對已發(fā)生肝轉(zhuǎn)移患者的治療方案仍存在很多爭議。尋找影響結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展過程的相關(guān)生物學(xué)因子，將有助于提高其治療效果及總體生存率[1-2]。有研究表明，缺氧誘導(dǎo)因子(hypoxia-inducible factor，HIF)-1α和血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)在多種腫瘤中過表達(dá)，兩者可通過調(diào)節(jié)血管的生成和轉(zhuǎn)移在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用[3-7]。但HIF-1α和VEGF表達(dá)在結(jié)直腸癌中的臨床意義仍未完全明確。本研究通過系統(tǒng)分析結(jié)直腸癌患者HIF-1α和VEGF表達(dá)與臨床病理特征及預(yù)后的關(guān)系，以期為優(yōu)化結(jié)直腸癌治療方案、提高結(jié)直腸癌的治療效果提供參考。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)檢索 計(jì)算機(jī)檢索PubMed、Embase、Cochrane Library、Medline、Google Scholar及SinoMed數(shù)據(jù)庫。檢索詞為“HIF-1α”“hypoxia inducible factor 1α”“VEGF”“vascular endothelial growth factor”“colorectal cancer”“prognosis”“survival”。檢索時(shí)限為建庫至2017年3月。

1.2 納入和排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)為病例對照研究或橫斷面調(diào)查，語種為英文；(2)研究對象均為術(shù)后經(jīng)病理診斷為原發(fā)性結(jié)直腸癌的患者；(3)采用實(shí)時(shí)熒光聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(real-time polymerase chain reaction，RT-PCR)或免疫組化(immunohistochemistry，IHC)法檢測組織中HIF-1α和VEGF的表達(dá)情況；(4)文獻(xiàn)描述HIF-1α和VEGF表達(dá)情況與患者臨床病理特征的關(guān)系時(shí)，有相應(yīng)指標(biāo)的比值比(odds ratio，OR)及其95%CI，或有關(guān)于HIF-1α和VEGF表達(dá)情況與患者臨床病理特征關(guān)系的精確數(shù)據(jù)，可用于計(jì)算OR值及其95%CI；(5)涉及生存分析的文獻(xiàn)中，預(yù)后指標(biāo)包含無瘤生存期(disease-free survival，DFS)或總體生存期(overall survival，OS)及其95%CI，并能提供生存率的風(fēng)險(xiǎn)比(hazard ratio，HR)及其95%CI。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)研究對象為細(xì)胞或?qū)嶒?yàn)動(dòng)物的文獻(xiàn)；(2)研究未提供原始數(shù)據(jù)，或提供的數(shù)據(jù)無法轉(zhuǎn)化為Logistic回歸的回歸系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)誤；(3)重復(fù)的文獻(xiàn)、綜述以及病例報(bào)告等。

1.3 數(shù)據(jù)提取與文獻(xiàn)質(zhì)量評價(jià) 由兩名研究者獨(dú)立完成文獻(xiàn)的篩選及數(shù)據(jù)的提取，并對所有納入文獻(xiàn)的研究結(jié)果進(jìn)行交叉核對。文獻(xiàn)篩選與數(shù)據(jù)提取過程中若出現(xiàn)爭議，則需參照第3名研究者意見。主要提取內(nèi)容包括第一作者姓名、文獻(xiàn)發(fā)表時(shí)間、地區(qū)、樣本量、檢測方法、文獻(xiàn)包含的臨床病理因素、各生存率的HR及95%CI等。采用Newcastle-Ottawa量表對文獻(xiàn)的質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，該標(biāo)準(zhǔn)由3個(gè)方面組成：(1)病例組和對照組的選擇方法；(2)病例組與對照組的可比性；(3)暴露因素的評估方法。最高分為9分，得分越高，說明文獻(xiàn)的質(zhì)量越好。評分≥6分為文獻(xiàn)質(zhì)量可靠。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用RevMan 5.3統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行Meta分析。采用OR值及其95%CI作為效應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行描述。采用I2檢驗(yàn)對文獻(xiàn)間的異質(zhì)性進(jìn)行分析，若I2≥50%或P≤0.05，提示研究間異質(zhì)性具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，選用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析，否則選用固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析。Meta分析以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 文獻(xiàn)檢索結(jié)果 通過計(jì)算機(jī)檢索，共得到55篇符合標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)，剔除32篇研究方法、數(shù)據(jù)不完善的文獻(xiàn)，最終納入23篇文獻(xiàn)[8-30]。23篇文獻(xiàn)的質(zhì)量評分均≥7分，質(zhì)量較高。納入文獻(xiàn)的基本特征及質(zhì)量評分見表1。

表1 入選文獻(xiàn)的特征及質(zhì)量評分

續(xù)表1

注：臨床病理特征：① 腫瘤TNM分期，② 腫瘤大小，③ 性別，④ 年齡，⑤ 腫瘤分化程度，⑥ 淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，⑦ 遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，⑧ 脈管浸潤，⑨ 術(shù)前癌胚抗原水平，⑩ 診斷結(jié)果(結(jié)腸癌或直腸癌)。

2.2 Meta分析結(jié)果

2.2.1 結(jié)直腸癌患者癌組織中HIF-1α和VEGF表達(dá)的關(guān)系：共7篇文獻(xiàn)[14,21-22,24-26,29]分析結(jié)直腸癌患者癌組織中HIF-1α和VEGF表達(dá)的關(guān)系。各研究間異質(zhì)性差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(I2=81%，P<0.001)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析。結(jié)果顯示，VEGF陽性的結(jié)直腸癌患者HIF-1α陽性率高于VEGF陰性者(OR=4.73，95%CI：2.21～10.12；P<0.001)。見圖1。

圖1 結(jié)直腸癌患者癌組織中HIF-1α和VEGF表達(dá)關(guān)系的Meta分析

注：文獻(xiàn)[29]總病例數(shù)為64例，均為結(jié)直腸癌伴肝轉(zhuǎn)移患者，該文獻(xiàn)同時(shí)研究了原發(fā)灶與轉(zhuǎn)移灶中兩個(gè)基因的表達(dá)情況，故將兩者數(shù)據(jù)合并，因此圖中總例數(shù)為128例。

2.2.2 HIF-1α及VEGF的表達(dá)與臨床病理因素的關(guān)系：共19篇文獻(xiàn)[8-9,11-17,19-22,24-29]分別對HIF-1α的表達(dá)與臨床病理因素的關(guān)系進(jìn)行分析。Meta分析結(jié)果顯示，HIF-1α的表達(dá)與腫瘤TNM分期有關(guān)(P<0.05)，而與腫瘤大小、腫瘤分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤診斷結(jié)果(結(jié)腸癌或直腸癌)、脈管浸潤、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及患者性別、年齡無關(guān)(均P>0.05)，見表2、圖2～3。共10篇文獻(xiàn)[21-30]對VEGF的表達(dá)與臨床病理因素的關(guān)系進(jìn)行分析。Meta分析結(jié)果顯示，VEGF的表達(dá)與術(shù)前血清癌胚抗原水平及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移有關(guān)(均P<0.05)，而與腫瘤大小、腫瘤分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤診斷結(jié)果(結(jié)腸癌或直腸癌)、脈管浸潤、腫瘤TNM分期及患者性別、年齡無關(guān)(均P>0.05)，見表3、圖4。

表2 HIF-1α的表達(dá)與結(jié)直腸癌患者臨床病理因素關(guān)系的Meta分析結(jié)果

表3 VEGF表達(dá)與結(jié)直腸癌患者臨床病理因素關(guān)系的Meta分析結(jié)果

圖2 HIF-1α表達(dá)與結(jié)直腸癌患者腫瘤大小、性別、年齡關(guān)系的Meta分析

圖3 HIF-1α表達(dá)與結(jié)直腸癌患者其他臨床病理因素關(guān)系的Meta分析

圖4 VEGF表達(dá)與結(jié)直腸癌患者臨床病理因素關(guān)系的Meta分析

2.2.3 HIF-1α表達(dá)情況與結(jié)直腸癌患者DFS、OS的關(guān)系：共5篇文獻(xiàn)[9-11,22,28]分析了HIF-1α表達(dá)狀態(tài)與DFS的關(guān)系。各研究間異質(zhì)性差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(I2=39%，P=0.16)，采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析。結(jié)果顯示，HIF-1α陽性者的DFS短于HIF-1α陰性者(HR=2.25，95%CI：1.54～3.30，P<0.001)。共8篇文獻(xiàn)[15,17-18,22-23,28-30]分析了HIF-1α表達(dá)狀態(tài)與OS的關(guān)系。各研究間異質(zhì)性差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(I2=0%，P=0.56)，采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析。結(jié)果顯示，HIF-1α陽性者的OS短于HIF-1α陰性者(HR=2.41，95%CI：1.78～3.25，P<0.001)。見圖5。

圖5 HIF-1α表達(dá)與結(jié)直腸癌患者DFS、OS關(guān)系的Meta分析

3 討 論

20%～50%結(jié)直腸癌患者死亡原因與肝轉(zhuǎn)移有關(guān)，而30%～50%的Ⅱ～Ⅲ期結(jié)直腸癌患者即使接受了徹底的外科治療仍然會(huì)復(fù)發(fā)或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移[31]。目前，針對中晚期結(jié)直腸癌尚無統(tǒng)一的治療策略，尤其對已發(fā)生肝轉(zhuǎn)移患者的治療方案仍然存在很多爭議[32-33]。

VEGF是一個(gè)極其重要的信號(hào)因子，其可與酪氨酸激酶受體相結(jié)合，誘導(dǎo)該受體形成二聚體，并通過細(xì)胞表面的磷酸化作用被激活，最終參與血管生成和細(xì)胞應(yīng)答等生理過程[30]。HIF-1是VEGF基因轉(zhuǎn)錄過程中的一種轉(zhuǎn)錄復(fù)合物。已有研究證實(shí)HIF-1與缺氧反應(yīng)直接相關(guān)，并且是該過程中的關(guān)鍵蛋白[31]。HIF-1由α亞基(HIF-1α)和β亞基(HIF-1β)組成。HIF-1α和VEGF在多種腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中具有重要意義，兩者參與腫瘤的發(fā)生、侵襲、血管生成和轉(zhuǎn)移等過程[34-35]。本研究結(jié)果顯示，HIF-1α陽性結(jié)直腸癌患者DFS、OS短于陰性者(均P<0.05)，提示HIF-1α表達(dá)陽性者預(yù)后較陰性者差。

異常的細(xì)胞增殖、凋亡以及血管生成均與腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，而VEGF與HIF-1α可通過調(diào)節(jié)血管的生成和轉(zhuǎn)移參與結(jié)直癌的發(fā)生、發(fā)展；此外缺氧引起基因轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá)的一系列變化使得放療和化療對腫瘤細(xì)胞的治療效果較差，同時(shí)這一系列的變化又促進(jìn)了腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移，形成惡性循環(huán)[34-35]。近期有研究顯示，HIF-1α在細(xì)胞中的表達(dá)水平與其致腫瘤性和致血管生成間存在相關(guān)性[36]。但是，本研究結(jié)果僅提示結(jié)直腸癌患者HIF-1α的表達(dá)與TNM分期密切相關(guān)(P<0.05)，而與腫瘤分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及診斷、腫瘤大小、性別、年齡或脈管浸潤無關(guān)(均P<0.05)，提示HIF-1α所參與的缺氧反應(yīng)在結(jié)直腸癌的發(fā)展過程中對于腫瘤浸潤深度的影響遠(yuǎn)大于對腫瘤細(xì)胞分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的影響。腫瘤中心的低氧刺激作為誘導(dǎo)血管生成的關(guān)鍵信號(hào)，可導(dǎo)致細(xì)胞凋亡和壞死，并進(jìn)一步阻礙腫瘤的發(fā)展。因此，在沒有血管生成的情況下，任何腫瘤直徑均不可能超過2 mm3，而此過程中受缺氧調(diào)節(jié)的關(guān)鍵血管生成因子之一是VEGF[37]。本研究結(jié)果顯示，結(jié)直腸癌中VEGF的表達(dá)與TNM分期、脈管浸潤、年齡、性別或診斷無相關(guān)性(P>0.05)，而與術(shù)前癌胚抗原水平、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移有關(guān)(P<0.05)，提示VEGF參與的血管生成過程對腫瘤的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移過程影響較大。此外，本研究結(jié)果還顯示，VEGF陽性的患者HIF-1α陽性率高于VEGF陽性者(P<0.05)，提示結(jié)直腸癌患者癌組織的HIF-1α和VEGF的表達(dá)存在一定的關(guān)系。雖然HIF-1是VEGF基因轉(zhuǎn)錄過程中的一種轉(zhuǎn)錄復(fù)合物，但與HIF-1α及VEGF表達(dá)有關(guān)的臨床病理特征卻并非完全相同，這可能是因?yàn)樵诮Y(jié)直腸癌發(fā)展過程中兩者具有相應(yīng)獨(dú)立的作用，分別影響腫瘤的浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，具體作用網(wǎng)絡(luò)還有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

本研究存在一定的局限性：總體納入的文獻(xiàn)和患者數(shù)量相對較少；納入文獻(xiàn)中僅有2篇文獻(xiàn)描述了VEGF與OS的相關(guān)性，故未分析VEGF對結(jié)直腸癌患者預(yù)后的影響；目前關(guān)于HIF-1α/VEGF表達(dá)狀態(tài)的截?cái)嘀等匀粵]有準(zhǔn)確的定義；同時(shí)抗體濃度的多樣性也應(yīng)作為潛在偏倚的來源。

綜上所述，結(jié)直腸癌患者HIF-1α的表達(dá)可能與VEGF的表達(dá)水平有關(guān)，但與兩者表達(dá)相關(guān)的臨床病理特征不同。HIF-1α的表達(dá)陽性的結(jié)直腸癌患者的預(yù)后更差。