GSTM1GSTM1基因多態(tài)性與亞洲人群前列腺癌易感性的MetaMeta分析

黃敏志 黃裕清 余自強(qiáng) 鄒火生 李 健 張河元 馮凌松梅州市人民醫(yī)院泌尿外二科（廣東梅州 514031）

GSTM1GSTM1基因多態(tài)性與亞洲人群前列腺癌易感性的MetaMeta分析

黃敏志 黃裕清 余自強(qiáng) 鄒火生 李 健 張河元 馮凌松
梅州市人民醫(yī)院泌尿外二科（廣東梅州 514031）

摘要目的 探討亞洲人群谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶基因GSTM1多態(tài)性與前列腺癌易感性的關(guān)系。方法 檢索Pubmed、EMBase、CBM、CNKI、VIP、萬方數(shù)據(jù)平臺(tái)從建庫到2013年8月1日的文獻(xiàn)，對(duì)所納入的研究，運(yùn)用RevMan5.2軟件進(jìn)行meta分析，Stata11.0軟件進(jìn)行Egger's檢驗(yàn)和Begg's檢驗(yàn)。結(jié)果 共納入13篇病例對(duì)照研究，累計(jì)樣本量為3889例，其中前列腺癌病例組1 444例，對(duì)照組2 445例。Meta分析結(jié)果可見亞洲人群中GSTM1無效基因型與前列腺癌易感性呈顯著性正相關(guān)（OR=1.42，95% CI=1.10-1.82，P=0.007）。亞組分析提示，印度人群及東亞人群中，GSTM1無效基因型均顯示出能顯著增加前列腺癌易感性（OR=1.73，95% CI=1.18-2.53，P=0.005）（OR=1.43，95% CI=1.02-2.02，P=0.04）。各文獻(xiàn)間未見明顯發(fā)表偏倚。結(jié)論 在亞洲人群中GSTM1無效基因型與前列腺癌易感性呈正相關(guān)。

關(guān)鍵詞谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶; 多態(tài)性, 單核苷酸; 前列腺腫瘤; Meta分析

前列腺癌是最常見的泌尿生殖系惡性腫瘤之一。其發(fā)病率隨年齡增長而增加，50歲以上男性為發(fā)病高峰，嚴(yán)重威脅中老年男性健康。尋找到預(yù)測前列腺癌易感性和惡性程度的標(biāo)志物能極大促進(jìn)公共健康，保護(hù)中老年男性免受前列腺癌的危害。目前前列腺癌作為復(fù)雜性疾病，其病因尚不清楚。根據(jù)流行病學(xué)研究提示，前列腺癌與環(huán)境、種族、基因、激素及飲食習(xí)慣等多因素有關(guān)[1]。環(huán)境中的致癌物及代謝過程中產(chǎn)生的內(nèi)生性致癌物均在前列腺癌發(fā)生發(fā)展中起到重要作用。眾所周知，暴露于潛在致癌物質(zhì)是前列腺癌的病原學(xué)因素。

谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶（GST）是一個(gè)具有超家族的酶系，細(xì)分為7類（α，μ，ω，π，σ，θ，ξ）。其作用是通過與谷胱甘肽結(jié)合，進(jìn)而催化親電子化合物對(duì)外源性物質(zhì)（致癌物，治療藥物，環(huán)境毒素）及內(nèi)源性氧化產(chǎn)物的解毒功能[2]。此偶聯(lián)反應(yīng)是機(jī)體降低致癌物毒性、促進(jìn)致癌物排出體外的一個(gè)重要步驟。因此，對(duì)于內(nèi)源及外源性致癌物所產(chǎn)生的親電子化合物造成的DNA損傷，GSTs起著維持基因組的完整性及DNA修復(fù)等非常重要的作用。因此，GST酶可能在前列腺癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。GSTM1無效基因型較早被發(fā)現(xiàn)，因其可使GSTM1蛋白酶失活而被廣泛研究。由于種族、地域等差異，國內(nèi)外關(guān)于GSTM1無效基因型與前列腺癌關(guān)系的研究存在爭議。為了全面評(píng)價(jià)亞洲人群GSTM1無效基因型與前列腺癌易感性的關(guān)系，本文綜合既往相關(guān)研究進(jìn)行Meta分析。

資料與方法

一、檢索策略

檢索Pubmed、EMBase、CBM、CNKI、VIP、萬方數(shù)據(jù)平臺(tái)，并追溯所有初步納入文獻(xiàn)的參考文獻(xiàn)。搜索年限從建庫到2013年8月1日。英文搜索策略為("single nucleotide polymorphism" OR SNP OR polymorphism OR "genetic variation" OR "genetic variant" OR mut* OR "Polymorphism, Single Nucleotide" [MeSH]) AND ("prostate cancer" OR "prostate carcinoma" OR "Prostatic Neoplasms" [MeSH]) AND ("GSTM1" OR "glutathione S transferase"[MeSH])。中文搜索策略：（前列腺癌OR 前列腺腫瘤）AND（基因多態(tài)性 OR 多態(tài)性O(shè)R SNP）AND（GSTM1 OR "glutathione S transferase" OR谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶）。手工檢索相關(guān)雜志、會(huì)議論文、學(xué)位論文、科技報(bào)告。逐一閱讀以亞洲人群為試驗(yàn)對(duì)象的有關(guān)GSTM1無效基因型的文獻(xiàn)。

二、文獻(xiàn)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)

1. 納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）國內(nèi)外公開發(fā)表的研究GSTM1無效基因型與前列腺癌易感性的相關(guān)臨床對(duì)照研究，研究設(shè)計(jì)科學(xué)，研究對(duì)象有基本構(gòu)成資料，語言不限；（2）文獻(xiàn)給出病例組及對(duì)照組各多態(tài)性基因型頻率；（3）病例組病理學(xué)確診為前列腺癌；（4）對(duì)照組為年齡配對(duì)、無泌尿系癥狀的健康人群；（5）病例組與對(duì)照組人群基因頻率符合Hardy-Weinberg遺傳平衡。

2. 排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）重復(fù)發(fā)表的文獻(xiàn)；（2）對(duì)照組人群來源不清，特別是患其它系統(tǒng)疾病，未進(jìn)行超聲或CT檢查及未進(jìn)行PSA篩查的人群者；（3）非臨床對(duì)照研究。

三、數(shù)據(jù)提取

由第一、第二作者獨(dú)立閱讀文題、摘要，對(duì)可能符合納入標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)進(jìn)一步閱讀全文，對(duì)納入有矛盾的試驗(yàn)由第三作者與前二位作者共同討論決定。從每個(gè)納入的文獻(xiàn)中提取以下數(shù)據(jù)：第一作者、出版年份、對(duì)象人群、檢測方法、病例對(duì)照實(shí)驗(yàn)類型，病例組和對(duì)照組基因型頻率。

四、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用RevMan 5.2進(jìn)行Meta分析，Stata11.0軟件進(jìn)行Egger’s檢驗(yàn)和Begg’s檢驗(yàn)[3,4]。各研究的異質(zhì)性由Q檢驗(yàn)和I2值評(píng)價(jià)。如I2＜50%，選用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析；如I2＞50%，則采用隨機(jī)效應(yīng)模型。Egger's檢驗(yàn)和Begg's檢驗(yàn)評(píng)價(jià)發(fā)表偏倚。

結(jié) 果

一、文獻(xiàn)檢索結(jié)果

共檢索到英文文獻(xiàn)86篇、中文文獻(xiàn)3篇（截止2013-8-1），逐一閱讀全文篩選與GSTM1無效基因型有關(guān)文獻(xiàn)，最后共納入13篇，試驗(yàn)設(shè)計(jì)均為病例對(duì)照研究，累計(jì)樣本量為3 889例，其中病例組1 444例，對(duì)照組2 445例（篩選流程見圖1，納入文獻(xiàn)基本資料見表1）。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程

二、MetaMeta分析結(jié)果

各亞組及總體的關(guān)于GSTM1無效基因型與前列腺癌易感性（圖2）。Meta分析顯示，納入的13篇文獻(xiàn)研究間具有明顯異質(zhì)性，亞組間為（Q=6.96，P=0.03，I 2=71.3%），印度亞組為Q=13.05，P=0.02，I 2=62%），東亞（中國、日本、韓國）亞組為Q=13.05，P=0.01，I2=69%）。故采用隨機(jī)效應(yīng)模型為各獨(dú)立研究賦予權(quán)重并進(jìn)行合并。將各研究文獻(xiàn)按地域劃分為西亞的伊朗，中亞的印度，以及東亞的中國、日本和韓國三國。隨機(jī)效應(yīng)模型提示，總體上，亞洲人群中GSTM1無效基因型與前列腺癌易感性呈顯著性正相關(guān)（OR=1.42，95% CI=1.10～1.82，=0.007）。各亞組中，關(guān)于伊朗人群的文獻(xiàn)有兩篇，GSTM1無效基因型與前列腺癌易感性未見明顯關(guān)聯(lián)（OR=0.74，95% CI=0.44～1.24，P=0.25）；關(guān)于印度人群的文獻(xiàn)有6篇，GSTM1無效基因型與前列腺癌易感性呈顯著性正相關(guān)性（OR=1.73，5% CI=1.18～2.53，P=0.005）；關(guān)于東亞人群的文獻(xiàn)有5篇，GSTM1無效基因型亦顯示出能顯著增加前列腺癌易感性（OR=1.43，95% CI=1.02～2.02，=0.04）。

三、發(fā)表偏倚評(píng)估

采用Egger's檢驗(yàn)和Begg's檢驗(yàn)分別評(píng)價(jià)入選13個(gè)病例對(duì)照研究的發(fā)表偏倚（圖3）。在Egger’s法回歸分析中，截距為-0.05，P＞|t|指標(biāo)為0.96，且由圖3A3A可見，13個(gè)點(diǎn)分布均勻?qū)ΨQ，未見明顯發(fā)表偏倚。Begg's檢驗(yàn)顯示Pr＞|z| = 1.000，且圖3B3B各對(duì)應(yīng)點(diǎn)分布對(duì)稱，同樣未見明顯發(fā)表偏倚。

討 論

前列腺癌是由遺傳和環(huán)境等多因素共同致病的復(fù)雜疾病。流行病學(xué)及基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究顯示，環(huán)境中的甲基亞硝基脲（MNU）、3,2-二甲基4氨基聯(lián)苯（DMAB）等化學(xué)物有較明確的致癌作用，特別是增加前列腺癌的發(fā)生率[5]。因此，在II相階段解毒作用及維持基因組完整性方面具有重要作用的GST-μL酶，作為谷胱苷肽巰基轉(zhuǎn)移酶（GST）超家族中的一員，其編碼基因被廣泛研究。GSTM1的基因編碼定位于染色體1p13.3，通過替代和刪除機(jī)制可產(chǎn)生兩個(gè)基因型位點(diǎn)。替代是位于534位點(diǎn)的堿基C被G替代，導(dǎo)致合成天冬氨酸而替代賴氨酸，這似乎并不影響酶的功能。缺失突變體是無功能的GSTM1基因型，因其會(huì)導(dǎo)致GST-μL合成的缺失而比替代突變體更多的用于研究中[2]。因此，在這篇文章中，我們只研究導(dǎo)致GSTM1基因缺失突變的無效基因型。 GSTM1無效基因型與腫瘤易感性的關(guān)系被廣泛研究。目前分子流行病學(xué)較為明確的是其與肺癌[6]、肝細(xì)胞癌[7]、頭頸部鱗癌[8]及喉癌[9]易感性顯著正相關(guān)。然而，在亞洲人群中，GSTM1無效基因型與前列腺癌易感性之間的關(guān)系尚存爭議。

圖2 GSTM1GSTM1無效基因型與前列腺癌易感性的MetaMeta分析

圖3 各納入文獻(xiàn)的Egger'sger's 檢驗(yàn)和Begg'segg's 檢驗(yàn)

前列腺癌的生物學(xué)行為極其復(fù)雜，發(fā)生率在不同種族和地區(qū)差異很大。1997年Rebbeck等最早對(duì)467例美國白人（236例前列腺癌和231例健康對(duì)照）GSTM1無效基因型與前列腺癌易感性之間的關(guān)系進(jìn)行了探究，結(jié)果未發(fā)現(xiàn)其顯著的相關(guān)性（OR=0.96，95% CI=0.67～1.38，P＞0.05）[10]。但2003年Kidd等的研究得出不同結(jié)果，通過檢測200例前列腺癌和188例健康對(duì)照）GSTM1無效基因型，發(fā)現(xiàn)其與前列腺癌易感性兩者存在負(fù)相關(guān)性（OR=0.64，95% CI=0.43～1.95，P＜0.01）[11]。前列腺癌易感性與GSTM1無效基因型的關(guān)系在亞洲人群中研究較少，亞洲地域廣闊，各地區(qū)人種構(gòu)成并不一致。例如西亞地區(qū)主要由高加索人構(gòu)成，中亞的印度地區(qū)則高加索人、黃種人和棕色人種各占比例，而東亞中日韓三國則主要由黃種人構(gòu)成。因此，各自具有人種、地域和基因頻率的特殊性。開發(fā)具有亞洲人群特異性的前列腺癌基因標(biāo)記物，對(duì)腫瘤個(gè)體化診斷和治療有重大研究前景。本研究通過全面綜合相關(guān)研究來評(píng)價(jià)GSTM1無效基因型與亞洲人群前列腺癌的相關(guān)性，試圖為前列腺癌基因診療提供方向。本研究納入13項(xiàng)試驗(yàn)累計(jì)樣本量為3 889例，定量分析各文獻(xiàn)后發(fā)現(xiàn)，在亞洲人群中，GSTM1無效基因型能顯著增加前列腺癌的易感性。為減少各研究間的偏倚，通過亞組分析，亦發(fā)現(xiàn)印度人群及東亞三國的人群中，GSTM1無效基因型與前列腺癌呈正相關(guān)關(guān)系。本研究雖未發(fā)現(xiàn)兩者在伊朗等西亞高加索人群中的關(guān)系，鑒于只納入2項(xiàng)研究，且樣本量較少，在伊朗高加索人群中GSTM1無效基因型與前列腺癌的聯(lián)系尚需進(jìn)一步研究。

既往的研究對(duì)GSTM1無效基因型與前列腺癌是否相關(guān)仍有爭論，本研究利用系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法，通過搜集既往同類型研究，根據(jù)研究可靠性賦予不同權(quán)重，定量合并效應(yīng)值，達(dá)到類似于多中心、大樣本臨床對(duì)照試驗(yàn)的效果，得出更科學(xué)、可靠的結(jié)論。但本研究的Meta分析也存在眾多限制。在搜集同類型的獨(dú)立研究過程中，不能得到每個(gè)研究對(duì)象的確切資料（環(huán)境毒素的暴露種類、暴露劑量、用藥情況及飲食習(xí)慣），影響對(duì)前列腺癌與各因素關(guān)系的深入挖掘，并限制異質(zhì)性來源的分析；發(fā)表偏倚也需要特別關(guān)注，由于研究者往往傾向發(fā)表有顯著性結(jié)論的研究，導(dǎo)致Meta分析得出不真實(shí)的結(jié)論。本研究雖經(jīng)Egger's檢驗(yàn)和Begg's檢驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)明顯發(fā)表偏倚，但考慮到納入試驗(yàn)數(shù)較少，發(fā)表偏倚仍存在；另外納入文獻(xiàn)的質(zhì)量和真實(shí)程度也影響Meta分析最終的結(jié)果。本研究雖得出GSTM1無效基因型與前列腺癌相關(guān)性的結(jié)論，但考慮到樣本量和調(diào)控機(jī)制問題，更確切的結(jié)論有待進(jìn)一步研究說明。

參 考 文 獻(xiàn)

1 Schulz WA, Burchardt M, Cronauer MV. Molecular biology of prostate cancer. Mol Hum Reprod 2003; 9(8): 437-448

2 McIlwain CC, Townsend DM, Tew KD. Glutathione S-transferase polymorphisms: cancer incidence and therapy. Oncogene 2006; 25(11): 1639-1648

3 Begg CB, Mazumdar M. Operating characteristics of a rank correlation test for publication bias. Biometrics 1994; 50(4): 1088-1101

4 Egger M, Davey SG, Smith G, et al. Bias in meta-analysis detected by a simple, graphical test. BMJ 1997; 15(7109): 629-634

5 Tsuchiya N, Habuchi T. Mechanism of prostate cancer development. Nihon Rinsho 2005; 63(2): 194-197

6 Carlsten C, Sagoo GS, Frodsham AJ, et al. Glutathione S-transferase M1 (GSTM1) polymorphisms and lung cancer: a literature-based systematic HuGE review and meta-analysis. Am J Epidemiol 2008; 167(7): 759-774

7 Song K, Yi J, Shen X, Cai Y, et al. Genetic polymorphisms of glutathione S-transferase genes GSTM1, GSTT1 and risk of hepatocellular carcinoma. PLoS One 2012; 7(11): e48924

8 Zhang Y, Ni Y, Zhang H, et al. Association between GSTM1 and GSTT1 allelic variants and head and neck squamous cell cancinoma. PLoS One 2012; 7(10): e47579 9 Ying XJ, Dong P, Shen B, et al. Glutathione S-transferase M1 gene polymorphism and laryngeal cancer risk: a meta-analysis. PLoS One 2012; 7(8): e42826

10 Rebbeck TR, Walker AH, Jaffe JM, et al. Glutathione S-transferase-mu (GSTM1) and -theta (GSTT1) genotypes in the etiology of prostate cancer. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 1999; 8(4 pt 1): 283-287

11 Kidd LC, Woodson K, Taylor PR, et al. Polymorphisms in glutathione-S-transferase genes (GST-M1, GST-T1 and GST-P1) and susceptibility to prostate cancer among male smokers of the ATBC cancer prevention study. Eur J Cancer Prev 2003; 12(4): 317-320

12 Murata M, Watanabe M, Yamanaka M, et al. Genetic polymorphisms in cytochrome P450 (CYP) 1A1, CYP1A2, CYP2E1, glutathione S-transferase (GST) M1 and GSTT1 and susceptibility to prostate cancer in the Japanese population. Cancer Lett 2001; 165(2): 171-177

13 Srivastava DS, Mandhani A, Mittal B, et al. Genetic polymorphism of glutathione S-transferase genes (GSTM1, GSTT1 and GSTP1) and susceptibility to prostate cancer in Northern India. BJU Int 2005; 95(1): 170-173

14 Vijayalakshmi K, Vettriselvi V, Krishnan M, et al. Polymorphisms at GSTM1 and GSTP1 gene loci and risk of prostate cancer in a South Indian population. Asian Pac J Cancer Prev 2005; 6(3): 309-314

15 王亞林, 江軍, 王洛夫, 等. GSTM1、GSTT1基因多態(tài)性與中國人前列腺癌風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系. 第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)2005; 27(10): 1039-1041

16 Komiya Y, Tsukino H, Nakao H, et al. Human glutathione S-transferase A1, T1, M1, and P1 polymorphisms and susceptibility to prostate cancer in the Japanese population. J Cancer Res Clin Oncol 2005; 131(4): 238-242

17 Mittal RD, Mishra DK, Mandhani A. Evaluating polymorphic status of glutathione-S-transferase genes in blood and tissue samples of prostate cancer patients. Asian Pac J Cancer Prev 2006; 7(3): 444-446

18 Li M, Guan TY, Li Y, et al. Polymorphisms of GSTM1 and CYP1A1 genes and their genetic susceptibility to prostate cancer in Chinese men. Chin Med J (Engl) 2008; 121(4): 305-308

19 Ansari SB, Vasudevan R, Bakhshi A, et al. Analysis of glutathione S-transferase (M1, T1 and P1) gene polymorphisms in Iranian prostate cancer subjects. Afr J Biotechnol 2010; 9(43): 7230-7235

20 Ashtiani ZO, Hasheminasab SM, Ayati M, et al. Are GSTM1, GSTT1 and CAG repeat length of androgen receptor gene polymorphisms associated with risk of prostate cancer in Iranian patients? Pathol Oncol Res 2011; 17(2): 269-275

21 Kumar V, Yadav CS, Datta SK, et al. Association of GSTM1 and GSTT1 polymorphism with lipid peroxidation in benign prostate hyperplasia and prostate cancer: a pilot study. Dis Markers 2011; 30(4): 163-169

22 Thakur H, Gupta L, Sobti RC, et al. Association of GSTM1T1 genes with COPD and prostate cancer in north Indian population. Mol Biol Rep 2011; 38(3): 1733-1739 23 Kwon DD, Lee JW, Han DY, et al. Relationship between the Glutathione-S-Transferase P1, M1, and T1 genotypes and prostate cancer risk in Korean subjects. Korean J Urol 2011; 52(4): 247-252

24 Choubey VK, Sankhwar SN, Tewari R, et al. Null genotypes at the GSTM1 and GSTT1 genes and the risk of benign prostatic hyperplasia: a case-control study and a meta-analysis. Prostate 2013; 73(2): 146-152

（2015-01-08收稿）

doi:10.3969/j.issn.1008-0848.2015.04.005

中圖分類號(hào)R 737.25

Polymorphism of GSTM1 and prostate cancer in Asian people: a Meta-analysis

Huang Minzhi. Huang Yuqing, Yu Ziqiang, Zhou Huosheng, Li Jian, Zhang Heyuan, Feng Lingsong
Department of Second Urology, Meizhou People's Hospital, Meizhou, Guangdong 514031, China

AbstractObjective To explore the association between GSTM1 polymorphism and prostate cancer in Asian people. Methodsthods Databases, including Pubmed, EMBase, CBM, CNKI, VIP, Wanfang Data, were searched to get related studies. Data analysis was conducted by Revman 5.2 software and STATA 11.0 software. Resultssults Thirteen case-control studies were included. Totally, using M-H method in the random-effects model, the GSTM1 null genotype was associated with prostate cancer in Asian people (OR=1.42, 95% CI=1.10-1.82, P=0.007). In subgroup analysis, the GSTM1 null genotype was associated with prostate cancer in Indian and East Asian people (OR=1.73, 95% CI=1.18-2.53, P=0.005) (OR=1.43, 95% CI=1.02～2.02, P=0.04). There was no existence of publication bias. Conclusionusion This meta-analysis suggests that there may be a relationship between the GSTM1 null genotype and prostate cancer in Asian people.

Key wordsords Glutathione Transferase; Polymorphism, Single Nucleotide; Prostatic Neoplasms; metaanalysis