李凡,徐賓,向慧,陳澤佳,龐子森,張?zhí)煊?
本研究創(chuàng)新點(diǎn):
(1)綜合評估了循環(huán)游離DNA與前列腺癌診斷之間的聯(lián)系,對臨床指導(dǎo)具有一定的意義;(2)首次將關(guān)于游離循環(huán)DNA在前列腺癌診斷方面的價(jià)值研究進(jìn)行系統(tǒng)評價(jià),為進(jìn)一步的研究提供了參考意見;(3)通過本研究發(fā)現(xiàn),游離循環(huán)DNA檢測可作為前列腺癌篩查的輔助工具,特別是在用其他手段無法診斷前列腺癌時(shí),循環(huán)游離DNA給予了很好的幫助,對臨床醫(yī)生有一定的幫助與指導(dǎo)。
眾所周知,前列腺癌屬于男性泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤中最常見的一類腫瘤,居男性泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤死亡率首位,每年新發(fā)病例數(shù)近130萬,死亡人數(shù)35萬[1]。國家癌癥中心2019年最新報(bào)告顯示,前列腺癌在我國男性全部惡性腫瘤中占3.53%,發(fā)病率排在第六位,死亡率排在第十位[2]。據(jù)報(bào)道,前列腺癌發(fā)病率與預(yù)期壽命呈正比[3],且我國絕大多數(shù)患者就診時(shí)已是晚期[4]。目前臨床診斷前列腺癌主要基于血清前列腺癌特異性抗原(PSA)水平、直腸指檢等[5-6],PSA是國際公認(rèn)的腫瘤標(biāo)志物,但特異性差,容易受炎性刺激等影響[7-9]。而且,對于PSA<4 μg/L的患者,PSA診斷靈敏度下降[10]。因此,前列腺癌的早期診斷是延長患者生存時(shí)間、改善預(yù)后的關(guān)鍵,尋找新的生物標(biāo)志物意義重大。
隨著分子生物學(xué)的不斷發(fā)展,許多關(guān)于前列腺癌的分子標(biāo)志物不斷地被發(fā)現(xiàn),如循環(huán)腫瘤DNA(circulating-tumor DNA,CT-DNA)、循環(huán)游離DNA(cfDNA)及外泌體等[11-12]。cfDNA是游離于細(xì)胞外的DNA[13],可在血液、尿液等分離檢測得到[14],現(xiàn)稱為“液體活檢”[15-16],相比于前列腺穿刺活檢,cfDNA獲取便捷且無創(chuàng)。有研究表明,cfDNA主要由腫瘤細(xì)胞凋亡或壞死產(chǎn)生[17],同時(shí)也存在于健康人群中,但其量極少,而惡性腫瘤的cfDNA含量卻明顯增加[18-19]。以上均提示cfDNA與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān),目前關(guān)于cfDNA與前列腺癌診斷價(jià)值的研究結(jié)果存在爭議,且國內(nèi)外相關(guān)Meta分析報(bào)道較少,因此為進(jìn)一步明確cfDNA對前列腺癌的診斷價(jià)值,進(jìn)行了這項(xiàng)Meta分析,全面評價(jià)cfDNA對前列腺癌的診斷價(jià)值,以便為cfDNA進(jìn)一步研究和臨床應(yīng)用提供參考。
1.1 文獻(xiàn)檢索 設(shè)定檢索年限自建庫至2020年2月,對中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)、PubMed、EMBase、Web of Science、The Corchrane Library,進(jìn)行檢索,中英文檢索詞為:前列腺癌,前列腺腫瘤,循環(huán)游離DNA,診斷效能,prostate cancer,cell free DNA,cfDNA,circulating cell-free DNA,diagnosis。
1.2 文獻(xiàn)納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn):(1)研究類型為含有cfDNA與前列腺癌診斷價(jià)值的回顧性研究或前瞻性研究;(2)檢測樣本為患者體液,具體包括血液、尿液等;(3)研究內(nèi)容提供了真陽性、真陰性、假陽性、假陰性例數(shù)或者可以通過計(jì)算得到;(4)語言為中文或英文。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)個(gè)案報(bào)告、綜述、會(huì)議摘要等;(2)未能提供完整資料,無法獲得關(guān)鍵數(shù)據(jù)等;(3)動(dòng)物或細(xì)胞實(shí)驗(yàn);(4)反復(fù)報(bào)告等無法利用的文獻(xiàn)。
1.3 數(shù)據(jù)提取及質(zhì)量評價(jià) 文獻(xiàn)篩選和數(shù)據(jù)提取由2名研究者獨(dú)立進(jìn)行,如有不一致的地方,咨詢第3名研究者協(xié)助解決。提取數(shù)據(jù)內(nèi)容包括:第一作者姓名、發(fā)表年份、國家、樣本量、檢測方法及研究數(shù)據(jù)參數(shù)(真陽性、假陽性、假陰性、真陰性)。采用QUADAS-2評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[20]進(jìn)行文獻(xiàn)質(zhì)量評價(jià)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 首先采用RevMan 5.3和Meta-Disc 1.4軟件進(jìn)行分析。采用Spearman秩相關(guān)分析探討有無閾值效應(yīng)[21],并通過匯總受試者工作特征曲線(SROC曲線)判斷SROC圖形是否呈“肩臂狀”,運(yùn)用Corchran-Q檢驗(yàn)、I2檢驗(yàn)分析納入研究間的異質(zhì)性。根據(jù)異質(zhì)性大小選擇合適模型進(jìn)行合并(若P>0.100,I2<50%,采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析,否則采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析)。利用Z檢驗(yàn)分析亞組間的SROC曲線下面積(AUC),運(yùn)用逐一排除法進(jìn)行敏感性分析,以評估研究結(jié)果的穩(wěn)定性,應(yīng)用Stata軟件繪制Deek漏斗圖評估發(fā)表偏倚;用Fagan圖評估cfDNA的診斷能力。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 文獻(xiàn)檢索結(jié)果 通過檢索數(shù)據(jù)庫共獲得文獻(xiàn)390篇,經(jīng)過篩選,最終納入22篇文獻(xiàn)[22-43],文獻(xiàn)篩選流程及結(jié)果詳見圖1。
圖1 文獻(xiàn)篩選結(jié)果流程圖Figure 1 Flow chart of literature screening
2.2 納入研究的基本特征及質(zhì)量評價(jià) 納入的研究包括病例數(shù)1 837例和對照例數(shù)743例,各研究的基本信息詳見表1。文獻(xiàn)質(zhì)量評價(jià)采用QUADAS-2評價(jià)系統(tǒng),結(jié)果顯示,3項(xiàng)研究 WROCLAWSKI等[28]、BASTAIN 等[35]、ALTIMARI等[36]累計(jì)得分為3分,其他研究累計(jì)得分均≥4分,說明納入文獻(xiàn)整體質(zhì)量較好(見圖2)。
圖2 QUADAS-2評價(jià)納入文獻(xiàn)質(zhì)量Figure 2 Methodological quality of the included studies assessed by the QUADAS-2 tool
表1 納入研究的基本特征Table 1 Basic characteristics of included studies
2.3 Meta分析結(jié)果 Spearman秩相關(guān)分析結(jié)果顯示,靈敏度與(1-特異度)呈正相關(guān)(rs=0.694,P<0.001),存在閾值效應(yīng)。分別以靈敏度、特異度、陽性似然比(PLR)、陰性似然比(NLR)、診斷比值比(DOR)為效應(yīng)量分析cfDNA的異質(zhì)性,結(jié)果顯示存在異質(zhì)性(P<0.001,I2=97.3%;P<0.001,I2=79.9%;P<0.001,I2=69.1%;P<0.001,I2=97.7%;P<0.001,I2=54.6),均采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析,結(jié)果顯示,cfDNA診斷前列腺癌的合并靈敏度(Sen合并)為0.49〔95%CI(0.47,0.51)〕,合并特異度(Spe合并)為0.91〔95%CI(0.89,0.92)〕,PLR合并為6.04〔95%CI(4.39,9.31)〕,NLR合并為 0.52〔95%CI(0.45,0.60)〕,DOR合并為18.19〔95%CI(12.33,26.85)〕。相應(yīng)的AUC為0.898 2,具體見圖3~6。
圖3 納入文獻(xiàn)的Sen合并和Spe合并森林圖Figure 3 Forest plot assessing the pooled sensitivity and specificity of cfDNA in the diagnosis of prostate cancer in included studies
圖4 納入文獻(xiàn)的PLR合并和NLR合并森林圖Figure 4 Forest plot assessing the pooled positive and negative likelihood ratios of cfDNA in the diagnosis of prostate cancer in included studies
圖5 納入文獻(xiàn)的診斷比值比森林圖Figure 5 Forest plot assessing the diagnostic odds ratio of cfDNA for prostate cancer in included studies
圖6 納入文獻(xiàn)的SROC模型Figure 6 Summary receiver operating curve of the diagnostic performance of cfDNA for prostate cancer in included studies
2.4 亞組分析 以人種、對照來源、檢測方法、檢測因子及樣本來源五個(gè)因素進(jìn)行亞組分析后發(fā)現(xiàn),cfDNA對前列腺癌的診斷效能的AUC并無明顯改變,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.063 1、0.157 4、0.424 5、0.198 6、0.873 7,見表 2)。
表2 cfDNA診斷前列腺癌的亞組分析Table 2 Subgroup analysis of diagnostic value of cfDNA for prostate cancer
2.5 敏感性分析 為了評估本次Meta結(jié)果是否穩(wěn)定,進(jìn)行了敏感性分析。敏感性分析即將每1篇文獻(xiàn)逐個(gè)剔除,并對剩余文獻(xiàn)重新合并分析。結(jié)果顯示,剔除前后的DOR無顯著變化,提示本研究結(jié)果穩(wěn)定。
2.6 發(fā)表偏倚 采用線性回歸的方法檢驗(yàn)有無發(fā)表偏倚,并繪制Deek漏斗圖,結(jié)果顯示無明顯發(fā)表偏倚(P=0.06,見圖7)。
圖7 納入文獻(xiàn)的Deek漏斗圖Figure 7 Deek's funnel plot assessing the publication bias of included studies
2.7 臨床應(yīng)用價(jià)值 繪制Fagan圖,設(shè)定驗(yàn)前概率為20%,然后輔以檢測cfDNA,cfDNA檢測陽性時(shí),診斷前列腺癌的準(zhǔn)確率為88%。cfDNA檢測陰性時(shí),診斷前列腺癌的準(zhǔn)確率為11%(見圖8),提示cfDNA診斷前列腺癌具有良好的準(zhǔn)確率。
圖8 cfDNA診斷前列腺癌的Fagan圖Figure 8 Fagan's nomogram showing the diagnostic value of cfDNA for prostate cancer
前列腺癌發(fā)病隱匿,我國的發(fā)病率逐年升高,大部分患者到晚期才確診,甚至出現(xiàn)骨痛和其他骨轉(zhuǎn)移征象,對中老年男性生命健康和生活質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。雖然PSA是國際認(rèn)可的篩查方式,但由于其特異度低,診斷效能明顯降低[7-9]。為此,尋找新的生物標(biāo)志物意義重大。
Meta分析結(jié)果顯示cfDNA診斷前列腺癌的Sen合并、Spe合并、PLR合并、NLR合并、DOR合并和 AUC 分別為 0.49、0.91、6.04、0.52、18.19和0.898 2。通常認(rèn)為,AUC在0.500 0~0.600 0診斷效能較低,0.700 0~0.900 0診斷效能中等,>0.900 0說明診斷效能較高,PLR>10.00且NLR<1.00,表明可以確診或者排除。從以上分析,發(fā)現(xiàn)cfDNA診斷前列腺癌具有較高診斷價(jià)值,但不能準(zhǔn)確診斷前列腺癌。異質(zhì)性的產(chǎn)生是進(jìn)行Meta分析不可避免的問題,本次分析存在閾值效應(yīng)和非閾值效應(yīng)引起的異質(zhì)性,通過亞組分析、敏感性分析發(fā)現(xiàn),異質(zhì)性主要由研究人群、對照來源、檢測方法、檢測因子、樣本來源存在差異造成,這些差異均會(huì)影響Meta分析結(jié)果的穩(wěn)定性。
亞組分析結(jié)果顯示,按照種群不同分為亞洲人群和非亞洲人群,兩者具有相同的診斷效能。按照對照來源分為健康人群、前列腺增生和活檢陰性人群,三者診斷效能無差異,但健康人群亞組的靈敏度高于其他兩組,特異度低于其他兩組,可能是由于cfDNA檢測閾值不同引起。對于活檢陰性人群,PLR=10.29>10,NLR=0.73<1,這提示活檢陰性人群輔以完善cfDNA檢測,檢測陰性者可考慮排除前列腺癌的可能。按照檢測方法分為MS-PCR和RT-PCR,MS-PCR靈敏度較RT-PCR低,但特異度高于RT-PCR,MS-PCR的AUC大于RT-PCR,這表明MS-PCR診斷效能要優(yōu)于RT-PCR,且所納入研究大多數(shù)采用MS-PCR檢測,由于檢測方法步驟及儀器質(zhì)量等原因,可能會(huì)產(chǎn)生技術(shù)偏差,這可能是導(dǎo)致MS-PCR靈敏度較低的原因之一。按照樣本來源,分為血漿、血清、血液和尿液4個(gè)亞組,發(fā)現(xiàn)血清亞組的靈敏度最低,尿液亞組的特異度最高,但4亞組間診斷效能無明顯差異。有研究報(bào)道,尿液檢測可降低處于PSA灰區(qū)的前列腺癌患者進(jìn)行前列腺穿刺活檢的可能[44]。按照檢測因子不同,將納入研究分為GSTP1和其他兩組,兩組診斷效能無差異,張雪等[45]的Meta分析發(fā)現(xiàn)GSTP1對前列腺癌的診斷具有借鑒作用,亞組分析進(jìn)一步顯示非GSTP1組靈敏度要高于GSTP1組,這也為診斷分子多樣化提供了可能。多項(xiàng)研究證實(shí),在前列腺癌患者中檢測到大量的ALU、APC、RASSF1[46-49]。多因子聯(lián)合檢測或許能進(jìn)一步提高診斷準(zhǔn)確性。另外,F(xiàn)agan圖結(jié)果顯示當(dāng)驗(yàn)前概率為20%時(shí),陽性、陰性cfDNA的驗(yàn)后概率分別為88%、11%。即假定患者就診時(shí)根據(jù)癥狀等和醫(yī)師個(gè)人經(jīng)驗(yàn)診斷其為前列腺癌的概率可能為20%,經(jīng)cfDNA檢測后,若為陽性,則診斷前列腺癌的準(zhǔn)確率提高至88%;反之,若為陰性,則診斷前列腺癌的準(zhǔn)確率為11%,由此可見,cfDNA診斷前列腺癌具有良好的臨床應(yīng)用前景。
本研究具有如下優(yōu)勢:(1)納入研究均采用嚴(yán)格的納入標(biāo)準(zhǔn),評分總體較高;(2)用亞組分析和敏感性分析進(jìn)一步評估分析結(jié)果較穩(wěn)定、可靠;(3)繪制Fagan圖顯示cfDNA良好臨床應(yīng)用價(jià)值。然而,由于Meta分析自身的局限性,本研究仍存在一些不足:(1)未能獲取未發(fā)表文獻(xiàn),可能會(huì)造成發(fā)表偏倚;(2)存在閾值效應(yīng),各研究間診斷閾值的不同,可能對分析結(jié)果存在一定影響;(3)納入研究只納入中英文文獻(xiàn),對于其他日語、德語等文獻(xiàn)資料未包括在內(nèi),影響資料的全面性;(4)由于cfDNA測定臨界值尚未標(biāo)準(zhǔn)化,且受樣本來源、采集時(shí)間和檢測儀器的不同等影響,可能會(huì)對最終結(jié)果造成一定影響。
綜上所述,cfDNA診斷前列腺癌有一定價(jià)值,在臨床應(yīng)用有一定的可行性。但目前仍需要進(jìn)一步的大樣本、多中心數(shù)據(jù)和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法、臨界值來驗(yàn)證。隨著研究內(nèi)容的不斷深入,cfDNA這一新生臨床腫瘤標(biāo)志物將會(huì)有廣泛的應(yīng)用前景。
作者貢獻(xiàn):李凡、徐賓進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì),統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,撰寫論文;李凡、徐賓、張?zhí)煊磉M(jìn)行研究的實(shí)施與可行性分析;陳澤佳、龐子森進(jìn)行數(shù)據(jù)收集;向慧、陳澤佳進(jìn)行數(shù)據(jù)整理;李凡、向慧進(jìn)行結(jié)果的分析與解釋;徐賓進(jìn)行論文的修訂;張?zhí)煊碡?fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校,對文章整體負(fù)責(zé),監(jiān)督管理。
本文無利益沖突。