白介素-4基因多態(tài)性rs2070874與前列腺癌患者前列腺癌特異性死亡率的相關(guān)性

王朔 孟佳林 張蒙 馮星亮 樊松 梁朝朝

在歐美國(guó)家，前列腺癌是男性發(fā)病率第一的惡性腫瘤，僅2017年美國(guó)就有約16萬(wàn)新發(fā)病例，同時(shí)前列腺癌也是導(dǎo)致癌癥相關(guān)死亡的第二大原因[1]。近些年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民物質(zhì)生活水平不斷提高，前列腺癌已成為我國(guó)男性泌尿生殖系統(tǒng)發(fā)病率和死亡率第一的腫瘤[2]。臨床上一般通過(guò)Gleason評(píng)分、腫瘤臨床分期、病理分級(jí)、血清前列腺特異性抗原(PSA)水平、前列腺M(fèi)RI檢查等來(lái)判斷疾病的進(jìn)展情況，早期無(wú)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的前列腺癌一般預(yù)后較好[3]。最近的研究表明，一些特定的生物標(biāo)志物有利于區(qū)分前列腺癌的侵襲性，如PCA3、GSTP1和一些基因的多態(tài)性[4]。對(duì)前列腺癌組織進(jìn)行生物標(biāo)志物檢測(cè)可以有助于分辨那些前列腺癌特異性死亡率(prostate cancer specific mortality, PCSM)較高的病例，進(jìn)而通過(guò)早期干預(yù)來(lái)提高生存率[5]。

炎癥是細(xì)胞和組織水平上發(fā)生的應(yīng)激性生理反應(yīng)，炎癥可以通過(guò)刺激血管生成、DNA損傷和刺激細(xì)胞過(guò)度增殖導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生，持續(xù)的炎癥狀態(tài)被認(rèn)為是導(dǎo)致某些癌癥發(fā)生的慢性損傷[6-8]。白介素-4(interleukin-4, IL-4)是主要的促炎因子之一，這種20 kDa大小的糖蛋白由4個(gè)α-螺旋束構(gòu)成，與IL-6、粒細(xì)胞集落刺激因子結(jié)構(gòu)類似。IL-4主要由活化的CD4+T細(xì)胞、肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞產(chǎn)生，是體液免疫和細(xì)胞免疫的關(guān)鍵調(diào)節(jié)者，IL-4可以誘導(dǎo)B細(xì)胞向漿細(xì)胞轉(zhuǎn)化，促進(jìn)IgE的產(chǎn)生；IL-4還可以抑制Th1細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的活化，拮抗IFN-γ和IL-12的功能[9]。遺傳背景在前列腺癌的發(fā)生、發(fā)展中起到了重要作用，基因多態(tài)性與前列腺癌的進(jìn)展速度及生化復(fù)發(fā)相關(guān)，大量關(guān)于IL-4基因多態(tài)性(rs2243250、rs2070874、intro3)與癌癥發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的研究已有初步結(jié)果，但結(jié)果并不一致[10-14]。為了尋找與前列腺癌患者PCSM相關(guān)的新型標(biāo)志物，本研究篩選了探討IL-4-rs2070874位點(diǎn)多態(tài)性(C>T)與PCSM的相關(guān)文獻(xiàn)，以期獲得IL-4基因多態(tài)性與PCSM之間的關(guān)系，為臨床治療提供指導(dǎo)意見(jiàn)。

對(duì)象與方法

一、文獻(xiàn)檢索

為了檢索探討IL-4基因多態(tài)性(rs2070874)與PCSM相關(guān)性的文章，我們使用以下搜索條件在PubMed、Web of Science、中國(guó)生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)服務(wù)系統(tǒng)、中國(guó)知網(wǎng)、維普數(shù)據(jù)庫(kù)及萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)(截至2018年3月10日)進(jìn)行檢索，英文檢索詞：“Interleukin-4或IL-4或B-Cell Stimulatory Factor 1或Lymphocyte Stimulatory Factor 1”，“Prostate cancer或Prostatic malignant neoplasm”，“rs2070874”；中文檢索詞：“白細(xì)胞介素-4或IL-4或IL4”，“前列腺癌或前列腺惡性腫瘤”和“rs2070874”。所有符合條件的文獻(xiàn)均被檢索下載。對(duì)符合條件的文獻(xiàn)進(jìn)行文后參考文獻(xiàn)的手工檢索，以確定更多的文獻(xiàn)。在由同一研究者發(fā)表的具有重疊數(shù)據(jù)的文獻(xiàn)中，只選擇最近的或完整的研究文獻(xiàn)。

二、納入和排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①納入的文獻(xiàn)包含基礎(chǔ)研究特征及診斷標(biāo)準(zhǔn)；②平均隨訪時(shí)間>5年；③有足夠的公開(kāi)數(shù)據(jù)，包括風(fēng)險(xiǎn)比(HR)及其95%置信區(qū)間(95%CI)；④研究rs2070874與PCSM的關(guān)系。排除標(biāo)準(zhǔn)：①研究rs2070874與前列腺癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系的文獻(xiàn)；②重復(fù)出版的文獻(xiàn)；③數(shù)據(jù)不完整的文獻(xiàn)；④Meta分析、綜述、評(píng)論或給編輯的信。

三、數(shù)據(jù)提取

依據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)提取由兩位作者獨(dú)立從所有符合標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)中提取，出現(xiàn)意見(jiàn)分歧則通過(guò)兩位作者之間的討論得到解決。從每項(xiàng)研究中收集以下數(shù)據(jù)：第一作者的姓氏、出版年份、病例來(lái)源國(guó)家、病例數(shù)、發(fā)病年齡、死亡年齡、隨訪時(shí)間、前列腺癌特異性死亡病例數(shù)、Gleason評(píng)分、HR、95%CI及最小等位基因頻率(minor allele frequency, MAF)。

四、MINORS質(zhì)量評(píng)價(jià)

納入文獻(xiàn)的質(zhì)量采用非隨機(jī)研究方法學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)(MINORS)進(jìn)行評(píng)估。MINORS是由Slim等[15]在2003年提出的適用于非隨機(jī)對(duì)照干預(yù)性研究的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系。評(píng)價(jià)體系共12條，每一條為0～2分，其中前8條為針對(duì)無(wú)對(duì)照組研究的評(píng)價(jià)，最高分為16分，>13分表示文章質(zhì)量較高。

五、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有計(jì)算均使用Stata 11.0軟件進(jìn)行。使用標(biāo)準(zhǔn)的卡方檢驗(yàn)，基于P值評(píng)估統(tǒng)計(jì)異質(zhì)性。當(dāng)P≤0.1時(shí)被認(rèn)為有顯著異質(zhì)性，選用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析，否則，使用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析。Meta分析結(jié)果用森林圖表示，合并HR的意義由Z檢驗(yàn)確定，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。使用Begg′s漏斗圖的視覺(jué)檢查和Egger檢驗(yàn)來(lái)評(píng)估發(fā)表偏倚，P<0.05被認(rèn)為有顯著的發(fā)表偏倚。

結(jié) 果

一、納入文獻(xiàn)及基本臨床特征

通過(guò)文獻(xiàn)檢索，初步檢出文獻(xiàn)46篇，進(jìn)一步按照納入與排除標(biāo)準(zhǔn)，并排除質(zhì)量較差的文獻(xiàn)，最終納入3篇文獻(xiàn)[16-18]，其中有4項(xiàng)關(guān)于rs2070874與PCSM關(guān)系的病例研究，包含前列腺癌患者6 241例，最終發(fā)生前列腺癌特異性死亡的患者為806例，占12.9%(表1)。根據(jù)MINORS質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，3篇納入文獻(xiàn)得分均在13分以上，文獻(xiàn)質(zhì)量較高。

表1 納入文獻(xiàn)的基本臨床特征

N/A：不適用，即未報(bào)道Gleason評(píng)分

二、rs2070874多態(tài)性與PCSM

3篇納入文獻(xiàn)中，Giles等[16]關(guān)于澳大利亞人群及Lin等[17]關(guān)于美國(guó)人群的研究顯示，rs2070874多態(tài)性提高了PCSM(HR=1.81，95%CI=1.26～2.58，P=0.01，MAF=0.12；HR=1.27，95%CI=1.04～1.56，P=0.01，MAF=0.19);Karyadi等[18]關(guān)于歐洲人群的研究顯示，rs2070874多態(tài)性對(duì)PCSM 的影響差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(HR=1.17，95%CI=0.80～1.72，P=0.25，MAF=0.16);Lin等[17]關(guān)于瑞典人群的研究顯示，rs2070874多態(tài)性對(duì)PCSM 的影響僅有邊緣統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(HR=2.16，95%CI=1.27～3.67，P=0.05，MAF=0.16)。本研究Meta分析結(jié)果顯示，rs2070874突變患者PCSM 是無(wú)突變患者的1.48倍，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(HR=1.47,95%CI=1.15～1.89，P=0.002)(圖1)。

三、納入文獻(xiàn)的敏感性分析及發(fā)表偏倚

納入文獻(xiàn)的I2=52.2%，P=0.099，說(shuō)明研究存在

異質(zhì)性，選用Random模型進(jìn)行Meta分析(圖1)。對(duì)納入文獻(xiàn)進(jìn)行敏感性分析，Lin等關(guān)于美國(guó)人群的研究敏感性較大，排除后再進(jìn)行Meta分析，發(fā)現(xiàn)對(duì)結(jié)論無(wú)影響(HR=1.62，95%CI=1.14～2.30，P=0.007)，說(shuō)明Meta分析結(jié)果較為穩(wěn)健(圖2A)。根據(jù)納入文獻(xiàn)的HR及95%CI進(jìn)行Begg′s漏斗圖及Egger檢驗(yàn)，Begg′s漏斗圖顯示左右基本對(duì)稱，Egger檢驗(yàn)結(jié)果P=0.326，說(shuō)明無(wú)顯著發(fā)表偏倚(圖2B)。

圖1 rs2070874多態(tài)性與PCSM風(fēng)險(xiǎn)森林圖

A：敏感性分析圖；B：Begg's漏斗圖

圖2 rs2070874多態(tài)性與PCSM風(fēng)險(xiǎn)敏感性分析圖及Begg's漏斗圖

討 論

在免疫系統(tǒng)中，IL-4通過(guò)激活I(lǐng)L-4受體來(lái)調(diào)節(jié)一系列細(xì)胞的增殖、凋亡與分化，主要包括B細(xì)胞、T細(xì)胞、肥大細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞[9]。IL-4在腫瘤發(fā)生中的作用是相互矛盾的，早期一些研究發(fā)現(xiàn)IL-4具有抗腫瘤作用，但最近的一些研究指出，IL-4對(duì)于腫瘤的發(fā)生有促進(jìn)作用，包括促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖侵襲和增強(qiáng)腫瘤的代謝[19-20]。Goldstein等[21]研究發(fā)現(xiàn)，前列腺癌患者血清IL-4水平在去勢(shì)抵抗性前列腺癌中有所升高，當(dāng)雄激素水平較低時(shí)，IL-4可以激活雄激素受體(androgen receptor, AR)，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖。Lee等[22]研究發(fā)現(xiàn)，IL-4可以促進(jìn)AR基因的表達(dá)，增強(qiáng)CBP/p300蛋白與AR的結(jié)合，進(jìn)而加速前列腺癌的進(jìn)展。近年來(lái)，有許多關(guān)于IL-4基因多態(tài)性與癌癥易感性的研究，主要集中在IL-4-590C>T(rs2243250)、IL-4-168C>T(rs2070874)和IL-4 intron 3多態(tài)性這三種常見(jiàn)的基因多態(tài)性，可能是由于它們能夠改變基因表達(dá)，產(chǎn)生有缺陷的蛋白質(zhì)，從而導(dǎo)致癌癥，但相關(guān)研究結(jié)果仍有矛盾[10-14]。比如在胃癌的研究方面，Wu等[13]研究發(fā)現(xiàn)IL-4-rs2070874與胃癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，該位點(diǎn)C等位基因是胃癌發(fā)病的保護(hù)因素，雜合模型及隱性模型中胃癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)較低。與之相反的是，Crusius等[23]研究認(rèn)為IL-4-rs2070874與胃癌發(fā)病無(wú)關(guān)，賁門癌和非賁門癌的發(fā)病都不受其影響。

前列腺癌是一種臨床表現(xiàn)差異較大的腫瘤，從無(wú)痛、緩慢生長(zhǎng)，到侵襲性高、腫瘤快速增長(zhǎng)、骨轉(zhuǎn)移疼痛甚至致死的情況都有。雖然前列腺惡性腫瘤的發(fā)病率較高，但其死亡率相對(duì)較低，大多數(shù)臨床局部腫瘤也可以通過(guò)手術(shù)或放射治療來(lái)治愈，并接受治療后的長(zhǎng)期隨訪[24-25]。即便如此，也不能忽視前列腺癌對(duì)生命健康帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。臨床上一般根據(jù)穿刺前PSA水平、腫瘤組織學(xué)分級(jí)(Gleason評(píng)分)和腫瘤分期來(lái)判斷疾病進(jìn)展情況，但并不能準(zhǔn)確區(qū)分侵襲性較高或者惰性的患者，特別是那些評(píng)估后發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)較高的人。IL-4-rs2070874基因多態(tài)性位于IL-4基因5′端非編碼區(qū)，其野生基因型為C，突變基因型為T(圖3)?；?′端非編碼區(qū)與基因的表達(dá)關(guān)系密切，其包含的保守莖環(huán)結(jié)構(gòu)參與轉(zhuǎn)錄后的翻譯調(diào)控過(guò)程，對(duì)mRNA的穩(wěn)定、折疊、運(yùn)輸、加工等過(guò)程都起到重要作用[26]。IL-4-rs2070874基因多態(tài)性與IL-4的基因轉(zhuǎn)錄活性相關(guān)，T等位基因會(huì)增加IL-4基因的表達(dá)，并與總的血清IL-4水平升高相關(guān)，而C等位基因的效果則相反[27]。一個(gè)矛盾的研究結(jié)果是，Chornokur等[28]在美國(guó)人群中進(jìn)行了影響前列腺癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的基因多態(tài)性的研究，認(rèn)為IL-4-rs2070874基因多態(tài)性與前列腺癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)均無(wú)關(guān)。為了進(jìn)一步探究IL-4-rs2070874與前列腺癌發(fā)展和預(yù)后的相關(guān)性，在本研究中，我們檢索了IL-4-rs2070874基因多態(tài)性與PCSM相關(guān)性的研究，從預(yù)后的角度去探討IL-4-rs2070874基因多態(tài)性在前列腺癌進(jìn)展中的影響，最終共納入4項(xiàng)非隨機(jī)對(duì)照病例研究，MINORS方法評(píng)價(jià)文獻(xiàn)均在13分以上，具有較高的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)級(jí)別。4項(xiàng)研究中共包含前列腺癌患者6 241例，經(jīng)過(guò)Meta分析發(fā)現(xiàn)，rs2070874等位基因T突變患者PCSM升高，是無(wú)突變患者的1.48倍。利用基因轉(zhuǎn)錄因子預(yù)測(cè)軟件(Alggen-Promo)[26]進(jìn)一步探究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子C/EBPβ和AP2α-1與IL-4-rs2070874附近序列有特異性結(jié)合(圖3)，可能與T等位基因?qū)е翴L-4表達(dá)水平升高相關(guān)，未來(lái)需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)來(lái)證明這一預(yù)測(cè)。

圖3 rs2070874在IL-4基因序列位置及相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子預(yù)測(cè)

IL-4-rs2070874基因多態(tài)性與前列腺癌患者PCSM相關(guān)，攜帶等位基因T的前列腺癌患者PCSM 是無(wú)突變患者的1.48倍，細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子C/EBPβ 和AP2α-1可能與之相關(guān)。在未來(lái)，需要病例數(shù)更多的大型病例研究來(lái)發(fā)現(xiàn)IL-4-rs2070874基因多態(tài)性與PCSM之間的關(guān)系，并通過(guò)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究這一相關(guān)性的內(nèi)在機(jī)制。