楊 清,李愛玲,王天雄,李明珂,冉浩龍,湯 艷
1.西南醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院(瀘州 646000);2.西南醫(yī)科大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)院(瀘州 646000)
據(jù)《2018年全球癌癥統(tǒng)計》報道,2018年有1 810萬新發(fā)癌癥病例和960萬死亡癌癥病例[1],癌癥將成為世界上每個國家/地區(qū)死亡人數(shù)增加的首要原因和期望壽命增加最重要的障礙[2]。隨著基因組測序的發(fā)展,越來越多的非編碼RNA(noncoding RNA,ncRNA)被人類發(fā)現(xiàn),包括微小RNA(microRNA,miRNA)、長鏈非編碼RNA(long noncoding RNA,lncRNA)等[3-4]。
lncRNA 是一類非蛋白質(zhì)編碼的RNA 轉(zhuǎn)錄物,具有超過200 bp 的核苷酸,不具有完整的開放閱讀框,所以缺乏蛋白編碼能力[5-6]。miRNA 是一類長度為18~25個核苷酸的短的非編碼RNA,通過堿基互補配對的原則與所調(diào)控的mRNA 的3'端非翻譯區(qū)(3'UTR)發(fā)生配對,形成種子序列(5'端2~8 位核苷酸序列)[3,7-8],在轉(zhuǎn)錄后通過抑制mRNA 翻譯或誘導(dǎo)mRNA 降解調(diào)控基因表達。隨著分子生物學(xué)領(lǐng)域的研究不斷深入,lncRNA 和miRNA 在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中的相互作用越來越受到重視,兩者共同表達,能協(xié)同調(diào)控靶基因而影響癌癥的進程[9]。
到目前為止,對lncRNA 和miRNA 的相互作用進行了許多闡述,但是否存在相關(guān)性有一定爭議,而且兩者在預(yù)后及其相關(guān)性方面沒有系統(tǒng)的報道,因此需要對這些散在證據(jù)進行綜合與評價,以提供更有利的資料作為研究參考。此次分析主要總結(jié)了與癌癥預(yù)后有關(guān)的lncRNA 和miRNA 并分析其相關(guān)性,以評價lncRNA 和miRNA 在預(yù)后及相關(guān)性方面的現(xiàn)狀。
相關(guān)文獻通過PubMed、Embase、Web of Science、CNKI 和Cochrane 圖書館數(shù)據(jù)庫進行檢索。檢索日期:從建庫到2020 年8 月20 日。引用的相關(guān)文獻經(jīng)過人工篩選,并在最終分析之前重新進行檢索。使用以下術(shù)語和關(guān)鍵詞進行檢索,英文檢索詞:“l(fā)ong noncoding RNA/long ncRNA/lncRNA/lincRNA/long intergenic non-coding RNA/long untranslated RNA”,“MicroRNA/miRNA/RNA,Micro or miRNA/Primary MicroRNA/pri-miRNA/stRNA/pre-miRNA”,“Neoplasms/Neoplasia/Neoplasm/Tumors/Cancer/Malignancy”;中文檢索詞:“長鏈非編碼RNA/長非編碼RNA/長鏈非編碼核糖核酸/lncRNA”,“miRNA/microRNA”,“腫 瘤/癌/Neoplasms/Neoplasia/Neoplasm/Tumors/Cancer/Malignancy”。
入選標(biāo)準(zhǔn):①關(guān)于lncRNA-miRNA 的相關(guān)性及其與癌癥生存預(yù)后有關(guān)的前瞻性隊列研究;②原始研究人群的癌癥組織與正常組織進行量化對比,以評價lncRNA 和miRNA 的表達水平;③報道了HR及95%CI和lncRNA-miRNA 的相關(guān)系數(shù)r;④能夠獲得全文的文章。排除標(biāo)準(zhǔn):①綜述、信件、個案報道、重復(fù)發(fā)表的研究;②缺乏可用數(shù)據(jù),如HR 及95%CI。
根據(jù)已制定的納入和排除標(biāo)準(zhǔn),兩位研究者獨立地篩選文獻,然后評估文獻的標(biāo)題和摘要。如果從標(biāo)題和摘要無法判斷文獻是否符合要求,則閱讀全文。有任何疑問則通過和第三個研究者討論解決。數(shù)據(jù)提取由兩位研究者獨立執(zhí)行,有任何差異則通過小組討論解決。以下是從每篇文獻中提取的信息:①第一作者、出版年份及國家;②腫瘤類型、組織類型及樣本量;③lncRNA和miRNA的名稱;④lncRNA和miRNA 的表達水平;⑤lncRNA-miRNA 的相關(guān)系數(shù)r;⑥檢測方法;⑦隨訪時間和臨界值;⑧生存分析方法;⑨HR 及其相應(yīng)的95%CI。此綜述是按PRISMA聲明編寫,注冊號為CRD42020186889[10]。
兩位研究者獨立地完成文章的偏倚風(fēng)險評估。使用紐卡斯?fàn)?渥太華量表(the newcastle-ottawascale,NOS)對每篇文獻進行質(zhì)量評價,從研究的3個方面(選擇、可比性、結(jié)果)進行評估,滿足條件則獲得一顆星(≥6顆星都是高質(zhì)量)。
使用R 4.0.2進行資料分析。合并效應(yīng)量為危險比(HR)和lncRNA-miRNA 的相關(guān)系數(shù)r,風(fēng)險比(HR)使用對數(shù)風(fēng)險比(logHR)及其對數(shù)標(biāo)準(zhǔn)誤(SElogHR)的方法進行合并,相關(guān)系數(shù)r使用Fisher’s z變換進行效應(yīng)量的合并。采用I2統(tǒng)計量進行異質(zhì)性檢驗,I2≥50%或者P<0.1,說明研究之間存在異質(zhì)性,應(yīng)采用隨機效應(yīng)模型分析結(jié)果,如果沒有,則采用固定效應(yīng)模型(I2<50%或P≥0.1)。用森林圖顯示meta 分析結(jié)果,使用WHO 腫瘤分類進行亞組分析。潛在的發(fā)表偏倚使用Egger’s 檢驗進行評估,如果還存在差異則使用剪補法評價發(fā)表偏倚對結(jié)果的影響,使用敏感性分析以識別各個研究數(shù)據(jù)對HR和r匯總的影響。P<0.05認(rèn)為具有統(tǒng)計學(xué)意義。
如圖1 所示,共檢索出5 587 篇研究,剔除重復(fù)后剩2 972 篇研究,根據(jù)納入排除標(biāo)準(zhǔn)篩選,并仔細(xì)閱讀題目和摘要后剩余362 篇研究,有27 篇研究符合條件,可進一步進行分析。
圖1 文獻檢索流程圖
27 篇研究共有患者2 967 例,樣本量范圍為42~248例,這些研究發(fā)表于2016年至2020年,皆來自中國。在27 篇研究中,包括乳腺癌2 篇、消化系統(tǒng)癌癥14 篇、頭頸部癌癥5 篇、肺癌2 篇、神經(jīng)膠質(zhì)瘤2篇、骨肉瘤1 篇、黑素瘤1 篇。均采用qRT-PCR 檢測lncRNA 和miRNA 的表達量,樣本皆來源于組織,生存分析的指標(biāo)都是總體生存率(OS),與癌癥預(yù)后相關(guān)的lncRNA有27篇,有16篇表明了lncRNA和miRNA的相關(guān)性,HR及其95%CI和相關(guān)系數(shù)皆是直接從文獻報道的原始數(shù)據(jù)中提取。所有納入的研究紐卡斯?fàn)?渥太華量表(NOS)評分都是≥6 顆星,主要特征見表1。
綜合了27篇研究,包含了2 967例癌癥患者,其結(jié)果顯示了高表達的lncRNA 與總體生存率預(yù)后不良有相關(guān)性(圖2)。由于I2=80%(P<0.001),故使用了隨機效應(yīng)模型,合并的HR為2.49(95%CI:2.04~3.03,P<0.001)。通過亞組分析(圖3)顯示,在乳腺腫瘤、頭頸部腫瘤、消化道腫瘤(肝癌)、消化道腫瘤(胃癌、結(jié)直腸癌等)、肺癌和其他癌癥(神經(jīng)膠質(zhì)瘤、骨肉瘤等)中,lncRNA表達水平的升高與總生存率(OS)預(yù)后不良皆有關(guān)(HR=3.43,95%CI:1.93~6.09,P<0.05;HR=2.73,95%CI:1.68~4.45,P<0.05;HR=2.05,95%CI:1.43~2.95,P<0.05;HR=2.57,95%CI:1.80~3.67,P<0.05;HR=1.90,95%CI:1.49~2.43,P<0.05;HR=2.59,95%CI:1.87~3.57,P<0.05)。Egger’s 檢驗評價顯示此次分析(P<0.05)存在發(fā)表偏倚。經(jīng)剪補法檢驗后(圖4),顯示合并的HR對發(fā)表偏倚沒有明顯影響,結(jié)果穩(wěn)定。敏感性分析(圖5)表明本分析是穩(wěn)定和可靠的。
圖2 lncRNA表達與總體生存率的森林圖
圖3 lncRNA表達與總體生存率的亞組分析森林圖
圖4 總體生存率的發(fā)表偏倚圖
圖5 總體生存率的敏感性分析
從16 項符合條件的研究中收集了lncRNA 與miRNA 的相關(guān)系數(shù)r,經(jīng)過Fisher’sz變換進行效應(yīng)量r的合并,從而得到結(jié)果(圖6)。分析發(fā)現(xiàn)lncRNA與miRNA呈負(fù)相關(guān),由于I2=79%(P<0.001),故使用隨機效應(yīng)模型,合并的r值為-0.68(95%CI:-0.8~-0.56)。亞組分析(圖7)顯示,在乳腺腫瘤、消化道腫瘤(肝癌)、消化道腫瘤(胃癌、結(jié)直腸癌等)、頭頸部腫瘤、肺癌、其他癌癥(神經(jīng)膠質(zhì)瘤)中,lncRNA與miRNA皆呈負(fù)相關(guān)(r=-0.37,95%CI:-0.68~-0.05;r=-0.65,95%CI:-0.90~-0.39;r=-0.84,95%CI:-1~-0.62;r=-0.45,95%CI:-0.63~-0.27;r=-0.59,95%CI:-0.79~-0.40;r=-0.75,95%CI:-0.63~-0.27)。Egger’s 檢驗評估分析的發(fā)表偏倚(P=0.96),結(jié)果顯示沒有顯著的發(fā)表偏倚。敏感性分析(圖8)表明我們的分析是穩(wěn)定和可靠的。
圖6 lncRNA與miRNA相關(guān)性的森林圖
圖7 lncRNA與miRNA相關(guān)性的亞組分析森林圖
圖8 相關(guān)系數(shù)的敏感性分析
癌癥的發(fā)生發(fā)展是一個多機制且復(fù)雜的過程,lncRNA 與miRNA 在癌癥的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著不可小覷的作用。研究發(fā)現(xiàn)lncRNA 在轉(zhuǎn)錄后和/或轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)節(jié)基因表達,包括染色質(zhì)重塑,表觀遺傳修飾,組蛋白修飾和海綿效應(yīng)等[38]。lncRNA 在各種細(xì)胞過程(例如腫瘤發(fā)生以及轉(zhuǎn)移)中作為必要的調(diào)節(jié)因子出現(xiàn)[39],特別是具有高度組織和發(fā)育階段特異性的表達,為癌癥的診斷和治療提供了新的可能性[40-41]。而miRNA在生物過程中起著關(guān)鍵作用,如細(xì)胞增殖、分化和凋亡等[42]。越來越多的miRNA已被證實參與促進或抑制癌癥的發(fā)生,作為癌基因或抑癌基因參與癌癥相關(guān)靶基因的表達[43-44]。且最近已有研究表明,與癌癥相關(guān)的特定lncRNA 和miRNA 可在血液和血清樣品中被檢測到[45-46]。在兩者相互作用中,有研究發(fā)現(xiàn),在不同癌癥組織及細(xì)胞中,不同類型的lncRNA表達升高,相應(yīng)的miRNA 表達下調(diào),從而進一步影響癌癥的進展。比如lncRNA可以通過競爭性結(jié)合miRNA,抑制miRNA表達及其對下游靶基因的負(fù)向調(diào)控作用,能抑制腫瘤增值、侵襲、遷移和促進腫瘤細(xì)胞凋亡,這無疑為癌癥治療提供了新思路和方向[47]。因此對lncRNA和miRNA之間機制的深入研究,可能為未來癌癥診斷、預(yù)后甚至是治療找到新的突破口[48]。
本次meta 分析主要是在探索lncRNA 與miRNA對癌癥預(yù)后的影響以及它們之間的相關(guān)性。本文評價了研究中的lncRNA 和miRNA,其中大部分都只被研究過一次,可提供有關(guān)lncRNA 與miRNA 對癌癥預(yù)后及其相關(guān)性的部分見解。
本研究分析表明,高表達的lncRNA是總體生存率預(yù)后不良的危險因素。在亞組分析中,相對于其他癌癥來說,乳腺腫瘤、頭頸部腫瘤中的lncRNA 表達水平的升高對OS 預(yù)后不良表現(xiàn)的更為顯著。此外,有的文章顯示了HR 作為危險因素的證據(jù)相對不足,如Cui C[33]研究表明HR 的可信區(qū)間為1.02~2.08,但經(jīng)過合并后,總體HR的準(zhǔn)確度升高,顯示了lncRNA 可能是預(yù)后差的危險因素,且研究發(fā)現(xiàn),lncRNA作為乳腺腫瘤(HR=3.43)預(yù)后不良的危險因素比肺癌(HR=1.90)的證據(jù)更強。這些研究皆是調(diào)查的lncRNA 與OS 之間的關(guān)系,且大多數(shù)都采用的是多因素分析,大多數(shù)結(jié)果都顯示了lncRNA與癌癥的總體生存率之間存在著統(tǒng)計學(xué)上的相關(guān)性,揭示了lncRNA在癌癥預(yù)后中具有一定的價值,可能作為癌癥預(yù)后的獨立預(yù)測因子,并在不同腫瘤類型中得到了體現(xiàn),可以更有針對性的開展研究。
在lncRNA 與miRNA 的相關(guān)分析中,發(fā)現(xiàn)lncRNA與miRNA的表達主要呈負(fù)相關(guān),且合并的r表現(xiàn)為強相關(guān)。其中在消化道腫瘤和神經(jīng)膠質(zhì)瘤表現(xiàn)的相關(guān)性皆比其他腫瘤都要強,在乳腺腫瘤表現(xiàn)的相關(guān)性最弱。雖然有的文章顯示了lncRNA 和miRNA之間無相關(guān)性,如Yan G[17]研究表明,二者的相關(guān)系數(shù)r可信區(qū)間為-0.57~0.03,但合并后,總體上表現(xiàn)是有相關(guān)性的。通過此次分析發(fā)現(xiàn)相關(guān)性強弱不一,說明需要更多高質(zhì)量的研究去驗證這種影響對哪一類的腫瘤影響更大。目前這些研究說明了lncRNA 與miRNA 在統(tǒng)計學(xué)上存在相關(guān)性,顯示了lncRNA 和miRNA 之間存在相互作用,并且可能影響癌癥的發(fā)生發(fā)展。
此次研究存在一定的異質(zhì)性,但通過敏感性分析發(fā)現(xiàn),總的結(jié)果穩(wěn)定性還可以接受。此次研究也存在一定的不足,第一,納入研究的人群主要在中國,因此對其他國家在這方面的影響不了解;第二,對于lncRNA 與miRNA 相互作用的研究還處于初步的探索階段,因此在不同癌癥、不同樣本量的選擇、方法學(xué)的確定等方面存在差異;第三,50%的研究樣本量比較小(<100),而小樣本量研究被認(rèn)為與更高的異質(zhì)性有關(guān)[49];第四,由于研究之間存在異質(zhì)性,使得納入部分可能造成對合并結(jié)果可信度的影響,因此今后還需要更多的針對癌癥的前瞻性隊列研究加以驗證。
本次meta 分析總結(jié)了與癌癥預(yù)后有關(guān)的lncRNA 和miRNA 并分析了它們之間的相關(guān)性,說明非編碼RNA對于癌癥預(yù)后來說可能是預(yù)測因子,且lncRNA 與miRNA 之間存在相關(guān)性,可能共同發(fā)揮作用影響癌癥預(yù)后,或許可以為下一步抗腫瘤研究提供新的方向,但尚待更多高質(zhì)量的研究加以驗證。