李家兵,張 盼,林世慶,孫 懿
(四川省綿陽市第三人民醫院泌尿外科,四川 綿陽 621000)
CYP2E1基因RsaI/PstI多態性與膀胱癌遺傳易感性的Meta分析
李家兵,張 盼,林世慶,孫 懿
(四川省綿陽市第三人民醫院泌尿外科,四川 綿陽 621000)
目的 探討CYP2E1基因RsaI/PstI多態性與膀胱癌遺傳易感性的關系。方法 檢索PubMed、Medline、Web of Science、中國學術期刊全文數據庫(CNKI)、萬方數據庫和VIP數據庫,檢索時間截止時間為2014年2月,獲取有關CYP2E1基因RsaI/PstI多態性與膀胱癌遺傳易感性的病例-對照研究。以病例組與對照組人群基因型分布的OR值及其95%CI 為效應指標,運用Stata 11.0軟件在同質、異質、顯性和隱性遺傳模式下進行meta分析。結果 共納入8個研究(試驗組1733例和對照組1814例)。Meta分析結果顯示CYP2E1基因RsaI/PstI多態性與膀胱癌遺傳易感性在異質和顯性遺傳模式下均存在明顯的統計學意義(異質模式:OR=0.831,95%CI:0.701~0.986,P= 0.033;顯性模式:OR=0.816,95%CI:0.694~0.959,P= 0.014);按種族進行亞組分析,結果顯示該遺傳易感性在亞洲人群中較顯著。結論 CYP2E1基因RsaI/PstI多態性可能與亞洲人群膀胱癌遺傳易感性有關,需開展更多高質量、大樣本的隨機對照試驗加以驗證。
CYP2E1;單核苷酸多態性;遺傳易感性;膀胱癌;Meta分析
膀胱癌是全球常見的泌尿系統惡性腫瘤,是我國死亡率最高的10種腫瘤之一;在我國泌尿系統腫瘤中,膀胱癌的發病率和死亡率占據首位[1,2]。目前,膀胱癌的具體發病機制還不甚清楚,但它是環境因素和遺傳因素共同作用的結果已得到大家的一致認可。有研究表明吸煙、飲酒和職業暴露是膀胱癌最常見的環境因素[3,4],同時也發現,盡管很多人接觸相同的危險因素,但最終發展為膀胱癌的僅占少數,提示個體易感性存在差異。隨著細胞分子生物學的發展,人們意識到遺傳變異導致基因生物學功能改變可能是個體易感性存在差異的關鍵所在。近年來已有許多學者從Ⅰ相代謝酶CYP2E1基因RsaI/PstI多態性與膀胱癌易感性的方面進行了研究,但研究結論并不完全一致[5,6]。本研究運用Meta分析方法進行了綜合客觀的分析評價,以探討該基因多態性與膀胱癌易感性的關系。
1.1 文獻檢索 以細胞色素 P450 2E1、單核苷酸多態性、膀胱癌等為主題詞,檢索中國學術期刊全文數據庫(CNKI)、萬方數據庫和VIP數據庫;以Cytochrome P450 2E1 or CYP2E1、polymorphisms or SNPs or mutation or variant or variation、bladder cancer等為主題詞,檢索PubMed、Medline和Web of Science英文數據庫,收集國內外公開發表CYP2E1基因RsaI/PstI多態性與膀胱癌遺傳易感性的相關文獻。檢索截止時間為2014年2月。文獻納入標準:①文獻語種限于中文和英文;②關于人群研究CYP2E1基因RsaI/PstI多態性與膀胱癌遺傳易感性;③病例-對照研究,包括回顧性/巢式實驗-對照研究;④直接或間接報告等位基因頻率和基因型分布的數據,可計算OR值和95%CI;⑤不限文獻的研究樣本量;⑥如果同一作者或單位發表一篇以上相關或類似的文獻,納入樣本量最大的文獻,排除重復的其它文獻;⑦ 未公開發表的文獻不納入。
1.2 數據的提取 兩位作者獨立評閱檢索文獻并按照上述文獻納入標準提取相關文獻信息,包括文獻的第一作者、發表時間、種族和國家、實驗組和對照組基因型/等位基因數據、HWE、基因分型技術、實驗組和對照組參數匹配情況。由第3位作者核實,爭議之處共同討論并達成一致。
1.3 統計學方法 采用Stata 11.0 軟件進行統計學分析。采用卡方檢驗分析納入文獻中對照組的HWE,P< 0.05為對照組人群偏離HWE。采用Q 檢驗在不同遺傳模式下對納入研究進行異質性分析(異質模式:C1C2 vs C1C1;同質模式:C2C2 vs C1C1、顯性模式:C2C2/C1C2 vs C1C1;隱性模式:C2C2 vs C1C1/C1C2),如納入研究間同質(PQ>0.1和I2<50%),則采用固定效應模型進行合并分析;反之,則采用隨機效應模型進行合并分析[7,8]。若納入文獻報告基因型數據為0,則該基因型加1后計算各研究合并的OR值及其95%CI[9],評估CYP2E1基因RsaI/PstI多態性與膀胱癌遺傳易感性之間的相關性。若研究間存在異質性,運用亞組分析(HWE、種族)、Meta回歸、及結合Galbraith 圖尋找異質性來源。Meta回歸參數包括樣本量大小(≥500為大樣本,反之為小樣本)、HWE、基因分型技術、種族、匹配參數及對照組來源。Meta分析可靠性用敏感性分析評價,發表偏倚用Egger’s和Begg’s分析[10]。P< 0.05為差異有統計學意義。
2.1 納入研究的基本特征 初次檢索相關文獻26篇(英文數據庫17篇,中文數據庫9篇),剔重后剩下22篇,通過閱讀標題和摘要排除4篇不相關文獻,剩下18 篇文獻通過閱讀全文排除10篇文獻,最終符合納入標準的文獻8篇。納入文獻有2篇中文文獻[11,12],6篇英文文獻[5,6,13~16];6篇亞洲人群[6,11~14,16],2篇高加索人群[5,15];6篇小樣本量研究[6,11~14,16],2篇大樣本量研究[5,15],其中樣本量最少100例,最大1294例;除1篇文獻采用GoldenGate assay基因分型技術外[5],其余7篇均采用PCR-RFLP基因分型技術;6篇文獻描述年齡和性別均匹配[5,11~13,15,16],1篇文獻性別匹配但年齡不匹配[14],1篇文獻年齡匹配但未描述性別匹配情況[6],其中量2篇文獻研究人群均為男性[14,16];其中5篇不符合HWE[5,6,11,12,16]。納入文獻的主要研究特征和基因型分布情況見表1。

表1 納入研究的基本特征
a:根據文中給出比例計算基因型數據;b:試驗組和對照組性別均為男性;c:哈迪-溫伯格平衡定律
2.2 Meta分析主要結果 表2顯示CYP2E1基因RsaI/PstI多態性與膀胱癌遺傳易感性關聯在不同遺傳模式的主要Meta分析結果。Meta分析結果表明CYP2E1基因RsaI/PstI多態性與膀胱癌遺傳易感性在異質和顯性遺傳模式下均存在明顯的統計學意義(異質模式:OR=0.831,95%CI:0.701~0.986,POR=0.033;顯性模式:OR=0.816,95%CI:0.694~0.959,POR=0.014)(圖1);按種族亞組分析結果顯示RsaI/PstI多態性在亞洲人群中明顯統計學差異(異質模式:OR=0.748,95%CI:0.584~0.957,POR=0.021;同質模式:OR=0.577,95%CI:0.373~0.892,POR=0.013;顯性模式:OR=0.716,95%CI:0.571~0.898,POR=0.004;隱性模式:OR=0.641,95%CI:0.417~0.985,POR=0.043)。異質性檢驗結果顯示該meta分析在四種遺傳模式均不存在顯著異質性(異質模式:I2=0.0%,PQ=0.563;同質模式:I2=25.5%,PQ=0.226;顯性模式:I2=29.6%,PQ=0.192;隱性模式:I2=12.2%,PQ=0.335)(表2),表明本研究所納入的文獻是可靠的。
2.3 發表偏倚及敏感性分析 Begg(P> 0.458)和Egger(P> 0.254)分析說明該Meta分析不存在發表偏倚(圖2);敏感性分析結果表明當前Meta分析結果是穩定可靠的。

表2 不同遺傳模式CYP2E1基因RsaI/PstI多態性與膀胱癌遺傳易感性Meta分析結果
ORs為比值比;PQQ為檢驗P值;I2為異質性比例
細胞色素p450(CYP)是一類含亞鐵血紅素的超家族酶系,參與內、外源性毒物的氧化、還原、水解代謝。CYP450為多基因家族,其CYP2E1主要代謝前致癌物和前毒物,被認為是機體對環境和工業毒物或致癌物的敏感程度起決定因素的代謝酶[17]。CYP2E1基因多態性在癌變始動階段對環境致癌物的敏感程度起著關鍵作用[18]。近年來,CYP2E1基因RsaI/PstI多態性與膀胱癌易感性關聯最具爭議[5,6,11~16]。本研究采用系統評價和Meta分析方法分析CYP2E1基因RsaI/PstI多態性與膀胱癌易感性是否存在相關性。
本研究結果顯示CYP2E1基因RsaI/PstI多態性攜帶C2的基因型個體明顯降低膀胱癌發病風險,表明C2突變子是其保護因素。膀胱癌是遺傳和環境因素共同作用的結果,一般情況下致癌物本身并不直接致癌,在體內經過一系列代謝酶激活后產生終致癌物。該致癌物與核酸和蛋白質等大分子物質結合,引起細胞膜結構破壞、DNA損傷、基因突變和(或)細胞轉化,最終可能導致機體癌癥的發生[19]。CYP2E1基因表達水平一般較低,但可被前致癌物或前毒物高度誘導;然而RsaI/PstI多態性可能改變該酶的誘導性,變異基因型可能導致該誘導性減弱或喪失[20]。CYP2E1基因5’-端非編碼區(5’-UTR)的RsaI/PstI多態性C2等位基因直接或間接影響其表達和轉錄,降低CYP2E1酶活力[21,22];研究發現C2等位基因在體內的活性顯著低于C1等位基因,這從生物學角度解釋了CYP2E1基因RsaI/PstI多態性與膀胱癌易感性間的關系。因此,C2等位基因降低CYP2E1基因活性,抑制前致癌物轉化成終致癌物的代謝過程,降低膀胱癌發病風險。然而,該多態性的分布存在明顯種族差異[23];研究發現C2 等位基因頻率亞洲人群明顯高于高加索人群[24]。本研究按照種族進行亞組分析顯示C2突變子在亞洲人群中可能是膀胱癌的保護因素,但在高加索人群中未發現此現象,這也證實了以往的研究結論[23,24]。本研究異質性檢驗未發現各研究間存在明顯的異質性,表明本研究所納入的文獻是可靠的;同時敏感性分析證實本研究結果是穩定可靠的。
本研究結果存在某些偏倚風險:①較多文獻中不符合HWE(5篇),同時,某些研究存在人口學特征差異,可能使meta分析結果存在某些偏倚。②研究未納入其他語種以及未公開發表的文獻,可能會造成某些偏倚。③納入研究中受試者絕大多數都是亞洲人群,同時,納入樣本數相對較小可能導致統計學差異;其Meta分析結果對亞洲人群具有參考價值,不能在整個人群中運用,如高加索人群和非洲人群。④缺乏CYP2E1基因其他多態性及其他基因的多態性數據和環境因素相關數據,未能分析基因-基因或者基因-環境的相互作用關系。但本研究沒有發表偏倚和顯著異質性,敏感性分析顯示Meta分析結果是穩定可靠的,說明本研究結論具有可靠性。因此,要通過多中心、隨機、大樣本的在不同種族進行前瞻性試驗或全基因測序(GWAS)進一步驗證本研究的結論。

圖1 CYP2E1基因RsaI/PstI多態性與膀胱癌遺傳易感性的Meta分析森林圖 a:異質模式;b:顯性模式

圖2 CYP2E1基因RsaI/PstI多態性與膀胱癌遺傳易感性的Meta分析Begg’s分析圖 a:異質模式;b:同質模式;c:顯性模式;d:隱性模式
綜上所述,當前Meta分析顯示CYP2E1基因RsaI/PstI多態性可能與亞洲膀胱癌遺傳易感性有相關性。
[1] 韓蘇軍,張思維,陳萬青,等.中國膀胱癌發病現狀及流行趨勢分析[J].癌癥進展,2013,11(1):89-95.
[2] Ploeg M,Aben KK,Kiemeney LA.The present and future burden of urinary bladder cancer in the world[J].World J Urol,2009,27(3):289-293.
[3] 宋瑞祥,許傳亮,張振聲,等.飲酒與膀胱癌發病危險的Meta分析[J].實用醫院臨床雜志,2014,11(4):16-22.
[4] Kiriluk KJ,Prasad SM,Patel AR,et al.Bladder cancer risk from occupational and environmental exposures[J].Urol Oncol,2012,30(2):199-211.
[5] Cantor KP,Villanueva CM,Silverman DT,et al.Polymorphisms in GSTT1,GSTZ1,and CYP2E1,disinfection by-products,and risk of bladder cancer in Spain[J].Environ Health Perspect,2010,118(11):1545-1550.
[6] Mittal RD,Srivastava DS.Genetic polymorphism of drug metabolizing enzymes(CYP2E1,GSTP1)and susceptibility to bladder cancer in North India[J].Asian Pac J Cancer Prev,2005,6(1):6-9.
[7] Wang Y,Kong CZ,Zhang Z,et al.Relationships between CYP1 A1 genetic polymorphisms and bladder cancer risk:a meta-analysis[J].DNA Cell Biol,2014,33(3):171-181.
[8] Higgins JP,Thompson SG.Quantifying heterogeneity in a meta-analysis[J].Stat Med,2002,21(11):1539-1558.
[9] Camargo MC,Mera R,Correa P,et al.Interleukin-1beta and interleukin-1 receptor antagonist gene polymorphisms and gastric cancer:a meta-analysis[J].Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,2006,15(9):1674-1687.
[10]Egger M,Davey SG,Schneider M,et al.Bias in meta-analysis detected by a simple,graphical test[J].BMJ,1997,315(7109):629-634.
[11]周純智.CYP2E1及GSTM1基因多態性與膀胱癌易感性的研究[D].長春:吉林大學,2007.
[12]郝剛躍.膀胱腫瘤代謝酶基因多態性和細胞周期蛋白的研究[D].濟南:山東大學,2001.
[13]Shao J,Gu M,Zhang Z,et al.Genetic variants of the cytochrome P450 and glutathione S-transferase associated with risk of bladder cancer in a south-eastern Chinese population[J].Int J Urol,2008,15(3):216-221.
[14]Choi JY,Lee KM,Cho SH,et al.CYP2E1 and NQO1 genotypes,smoking and bladder cancer[J].Pharmacogenetics,2003,13(6):349-355.
[15]Brockmoller J,Cascorbi I,Kerb R,et al.Combined analysis of inherited polymorphisms in arylamine N-acetyltransferase 2,glutathione S-transferases M1 and T1,microsomal epoxide hydrolase,and cytochrome P450 enzymes as modulators of bladder cancer risk[J].Cancer Res,1996,56(17):3915-3925.
[16]Basma HA,Kobeissi LH,Jabbour ME,et al.CYP2E1 and NQO1 genotypes and bladder cancer risk in a Lebanese population[J].Int J Mol Epidemiol Genet,2013,4(4):207-217.
[17]Gonzalez FJ.Role of cytochromes P450 in chemical toxicity and oxidative stress:studies with CYP2E1[J].Mutat Res,2005,569(1-2):101-110.
[18]石云.生物轉化酶類基因多態性與腫瘤易感性[J].國外醫學(分子生物學分冊),2001,(05):267-270.
[19]Yue J,Peng R,Chen J,et al.Effects of rifampin on CYP2E1-dependent hepatotoxicity of isoniazid in rats[J].Pharmacol Res,2009,59(2):112-119.
[20]林東昕,唐永明,彭瓊,等.細胞色素P450 2E1和谷胱甘肽轉硫酶P1基因與食管癌易患性[J].中華腫瘤雜志,1998,20(2):14-17.
[21]Marchand LL,Wilkinson GR,Wilkens LR.Genetic and dietary predictors of CYP2E1 activity:a phenotyping study in Hawaii Japanese using chlorzoxazone[J].Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,1999,8(6):495-500.
[22]Kim RB,Yamazaki H,Chiba K,et al.In vivo and in vitro characterization of CYP2E1 activity in Japanese and Caucasians[J].J Pharmacol Exp Ther,1996,279(1):4-11.
[23]王建,劉焯霖,盧錫林,等.廣州地區漢族人群細胞色素P4501 A1和細胞色素P4502E1基因多態性[J].中華醫學遺傳學雜志,2000,17(4):38-40.
[24]Stephens EA,Taylor JA,Kaplan N,et al.Ethnic variation in the CYP2E1 gene:polymorphism analysis of 695 African-Americans,European-Americans and Taiwanese[J].Pharmacogenetics,1994,4(4):185-192.
Association between CYP2E1 RsaI/PstI polymorphism and bladder cancer genetic susceptibility:A meta-analysis
LI Jia-bing,ZHANG Pan,LIN Shi-qing,SUN Yi
(Department of Urology,The Third Hospital of Mianyang,Mianyang 621000,China)
Objective To investigate the association between CYP2E1 RsaI/PstI polymorphism and bladder cancer genetic susceptibility.Methods Literatures were retrieved in electronic databases including PubMed,Medline,Web of Science,CNKI,WanFang and VIP up to Feb,2014 to collect the case-control studies on CYP2E1 RsaI/PstI polymorphism and bladder cancer genetic susceptibility.For population genotype distributions of both case and control groups,their odds ratios(ORs)and 95% confidence intervals(CIs)were taken as the effect indexes.Either the fixed or random effect model was applied to conduct Meta-analysis by Stata 11.0 software including heterozygote,homozygote,dominant and recessive genetic models.Results A total of 8 case-control studies were identified involving 1733 cases and 1814 controls.Our meta-analysis showed that CYP2E1 RsaI/PstI polymorphism was significantly associated with bladder cancer under homozygote and dominant genetic model(homozygote:OR= 0.831,95%CI= 0.701~0.986,P= 0.033;dominant:OR= 0.816,95%CI= 0.694~0.959,P= 0.014).Subgroup analysis by ethnicity was significantly associated with Asian population.Conclusion The meta-analysis suggest that CYP2E1 RsaI/PstI polymorphism might be associated with bladder cancer susceptibility in Asians.Further studies are needed to validate the results.
CYP2E1;Single nucleotide polymorphism;Genetic susceptibility;Bladder cancer;Meta-analysis
四川省綿陽市科技局科研基金資助項目(編號:11M011);四川省綿陽市衛生局科研基金資助項目(編號:201103)
R737.14
A
1672-6170(2015)05-0241-05
2014-12-04;
2015-03-05)