ERα和ERβ高表達與非小細胞肺癌預后的關系

靳 科,凌豐宇,李 明

(重慶醫科大學附屬永川醫院腫瘤科,重慶 402160;*通訊作者,E-mail:1052287291@qq.com)

非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)是當今世界最常見的惡性腫瘤之一,并且成為各種癌癥致死的首要原因之一[1]。雖然以手術、化療、放療和生物治療等為基礎的綜合治療使NSCLC在近期療效上取得了一定進步,但其遠期預后并沒有得到顯著改善[2],5年生存率非常低[3,4]。大量研究證實,雌激素受體(estrogen receptors,ER)表達水平與NSCLC患者預后密切相關[5,6]。

眾所周知,性類固醇激素在人類各種組織中發揮重要作用。與激素相關的腫瘤,如乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌和宮頸癌與直接影響細胞增殖的內源性和外源性類固醇激素有關[7]。ER有三種亞型,經典的核受體ERα、ERβ和最近發現的膜相關雌激素受體—G蛋白偶聯的雌激素受體1(G protein-coupled estrogen receptor 1,GPER)[8]。在NSCLC組織中,ERα陽性表達率在0-80%之間,ERβ陽性表達率在9%-98%之間[9]。

隨著雌激素受體在NSCLC中的作用逐漸被人們認知,越來越多的研究發現腫瘤組織中ERα和ERβ高表達對NSCLC患者預后可能存在不同的影響。Tanaka等[10]研究發現腫瘤組織中ERα高表達將顯著降低非小細胞肺癌患者生存時間,而Verma等[11]研究發現腫瘤組織中ERβ高表達將提高非小細胞肺癌患者生存時間。但是,ERα和ERβ高表達對NSCLC患者生存率的影響各家報道結果不一,各研究結果之間仍然存在一定的差異甚至是爭議。因此,本研究采用Meta分析,以評估ERα和ERβ高表達分別與非小細胞肺癌患者預后之間的關系。

1 資料與方法

1.1 檢索策略

文獻檢索與選擇:通過計算機檢索PubMed、EMBASE、Cochrane Library,檢索截止日期為2018年3月1日。主要檢索詞為:estrogen receptor α,estrogen receptor β,ERα,ERβ,non-small cell lung cancer,NSCLC,non-small cell lung neoplasms,non-small cell lung carcinoma,non-small cell lung tumor。

1.2 納入及排除標準

納入標準:①在非小細胞肺癌組織中用免疫組化法(immunological histological chemistry,IHC)或者熒光原位雜交技術(fluorescence in situ hybridization,FISH)方法、聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction,PCR)檢測ERα或ERβ的表達;②有比較ERα或ERβ的表達與預后;③與預后有關的風險比(hazard ratio,HR)或可以從顯示的數據中計算風險比;④必須是全文出版的。

排除標準:①綜述及病例報道;②沒有作對照的研究;③無法獲取原文或準確提取數據的研究;④如果有兩篇或以上的研究來自同一患者群,則僅納入其中一篇質量較好的研究。

1.3 文獻篩選、數據提取和質量評價

兩位研究人員獨立提取數據,當出現爭議時,通過討論解決。本研究提取的研究信息包括:作者姓名、出版年份、患者國籍、ER檢測方法、ER類型、患者年齡、患者人數、患者性別、隨訪時間、檢測方法、腫瘤類型、腫瘤分級等數據。根據人群的地域差異將研究對象分為亞洲、歐洲、北美洲和南美洲。根據紐卡斯爾-渥太華量表(Newcastle-Ottawa Scale,NOS)對上述納入研究進行質量評估。評分在0-4分時歸為低質量研究,5-9分歸為高質量研究。

1.4 統計學方法

我們根據ER的類型對本篇Meta分析進行了分組分析,并采用Stata 12.0合并HR和95%的可信區間。采用Q檢驗、I2檢驗來探討本研究的異質性。如果異質性較小(P>0.05),則采用固定效應模型合并相關數據,反之則采用隨機效應模型評估ER過表達對非小細胞肺癌患者生存的影響。

I2統計方法被認為是研究之間不一致程度的定量指標,當I2=0時,沒有異質性。百分比越大,異質性越大。1%-25%,25%-75%,75%-100%分別為低度異質性、中度異質性和高度異質性。統計學意義顯著的HR>1表示ER高表達會降低患者生存時間,對非小細胞肺癌患者預后不利。P<0.05為差異有統計學意義。

當≥10個研究時,通過Egger和Begg檢驗評估是否存在發表偏倚(P<0.05被認為存在顯著的發表偏倚)。如果存在發表偏倚,采用剪補法驗證發表偏倚是否影響合并結果的穩定性。此外,通過連續排除單個研究進行敏感性分析。

2 結果

2.1 納入研究的基本特點和質量評價

本研究共檢索到184篇文獻,通過Endnote軟件自動查重功能排除64篇重復文獻,手動查重排除2篇文獻,剩余118篇文獻。通過閱讀題目和摘要排除與本研究方向不符的文獻33篇,通過閱讀全文,最終符合納入標準的文獻共20篇,包括6篇歐洲文獻,8篇亞洲文獻,5篇北美洲文獻,1篇南美洲文獻。其中8篇文獻報道了ERα[5,10,12-17]與非小細胞肺癌患者預后的關系,16篇文獻報道了ERβ[1,5,10-12,17-27]與非小細胞肺癌患者預后的關系(見表1和表2)。納入的20篇文獻均報道了ER表達水平與非小細胞肺癌患者預后的關系,通過NOS文獻質量評價量表評分得出20篇文獻的總體評分均≥5分,納入的文獻質量均比較高(見表1)。

2.2 Meta分析結果

2.2.1 ERα與非小細胞肺癌 納入的20篇研究均含有HR和95%可信區間,對其進行匯總分析。8篇文獻報道了ERα與非小細胞肺癌患者預后的關系,其中5篇文獻報道了ERα與OS的關系,合并后的HR為1.83(95% CI 1.31-2.55,P=0.000),因為異質性小(I2=0%,P=0.465),所以采用固定效應模型合并效應量(見圖1A,表3)。2篇文獻報道了ERα與RFS的關系,合并后的HR為1.78(95% CI 1.13-2.80,P=0.000),因為異質性小(I2=0%,P=0.930),所以也采用固定效應模型合并效應量(見圖1B,表3)。分別僅有1篇文獻報道了ERα與PFS,MFS,DFS,DSS的關系,HR值均大于1(見表3)。所以在非小細胞肺癌患者中,ERα高表達是非小細胞肺癌患者預后不良的一項指標,ERα高表達患者生存時間明顯縮短。

表1納入文獻基本特征和NOS評分

Table1ThebasiccharacteristicsandNOSscoresoftheincludedstudies

作者發表時間國家 總人數性別(男/女) 年齡 (歲)檢測方法腺癌/鱗狀細胞癌/其他腫瘤分級隨訪時間(month)NOS Toh等[12]2010Singapore10261/41 54-69IHC102/0/0Ⅰ-Ⅳ-6 Wu等[21]2005Taiwan,China301174/127 30-83IHC194/90/17Ⅰ-Ⅲ1808 Liu等[22]2013China10258/54 55IHC 58/54/0-407 Mauro等[27]2010Argentina5840/18 47-83IHC 18/33/7Ⅰ1208 Tanaka等[10]2016Japan15063/87 69IHC150/0/0Ⅰ-Ⅳ608 Unai等[18]2014Spain9681/15 -RT-PCR 42/41/13Ⅰ-Ⅳ-6 Navaratnam等[23]2012Canada7947/32 69IHC -Ⅰ-Ⅳ327 Verma等[11]2012Japan169103/66 -IHC 36/129/4Ⅰ-Ⅳ1407 Karlsson等[19]2011Sweden68- -IHC 0/68/0Ⅰ-Ⅳ607 Stabile等[24]2011USA18391/92 -IHC 62/103/18Ⅰ-Ⅳ467 Skov等[20]2008Denmark10471/33 -IHC 56/40/8Ⅰ-Ⅲ1807 Schwartz等[25]2005USA278 64/214 52.7±11.4IHC 13/231/35-506 Rades等[13]2011Germany5846/12 65IHC 25/30/3-367 Zhang等[14]2014China12677/49 60IHC 70/56/0Ⅰ-Ⅳ488 Kawai等[15]2005Japan13276/56 38-51IHC 28/102/2Ⅰ-Ⅳ608 Berardi等[16]2016Italy6236/26 34-85IHC 62/0/0Ⅰ-Ⅳ55.388 Raso等[17]2009USA317- -IHC201/116/0Ⅰ-Ⅳ50.46 Skjefstad等[5]2016Norway335253/82 28-85IHC113/191/31Ⅰ-ⅢA608 Deng等[1]2016China8347/36 64IHC 62/21/0ⅢB-Ⅳ12.27 Siegfried等[26]2015USA6330/33 68.2±9.2IHC -Ⅰ-Ⅳ12.77

IHC:免疫組織化學法;RT-PCR:逆轉錄PCR;NOS:紐卡斯爾-渥太華量表;“-”表示無此項內容

2.2.2 ERβ與非小細胞肺癌 在符合納入標準的20篇文獻中,16篇文獻報道了ERβ與非小細胞肺癌患者預后的關系。其中12篇文獻報道了ERβ與OS的關系,合并后的HR為0.77(95%CI 0.61-0.98,P=0.031),因為存在中度異質性(I2=64.2%,P=0.001),所以采用隨機效應模型合并效應量(見圖2A,表3)。有2篇文獻報道了ERβ與RFS的關系,HR為1.43(95%CI 1.01-2.02,P=0.043),由于異質性小(I2=0%,P=0.648),所以采用固定效應模型合并效應量(見圖2B,表3)。有2篇文獻報道了ERβ與PFS的關系,合并后的HR為1.51(95%CI 0.76-3.01,P=0.241),由于存在中度異質性(I2=60.0%,P=0.114),所以也采用隨機效應模型合并效應量(見圖2C,表3)。分別僅有1篇文獻報道了ERβ與DFS和DSS的關系,HR值均大于1(見表3)。綜上所述,在ERβ高表達的非小細胞肺癌中,總體生存時間(OS)明顯增加,表明ERβ高表達是非小細胞肺癌患者預后良好的一項指標。而合并PFS,RFS,DFS和DSS的HR值均大于1,表明ERβ為非小細胞肺癌預后不良的指標,這一結論跟ERβ與OS的關系得出的結論正好相反,但是可以理解,因為關于ERβ與PFS,RFS,DFS和DSS之間關系的研究均只納入了1-2篇研究,得到的結果并不具有典型的代表性。

為了探索異質性來源,我們根據地區差異進行了亞組分析,亞組分析結果提示亞洲(I2=40.1%,P=0.154)和歐洲(I2=0.0%,P=0.718)異質性明顯減小,而北美洲(I2=74.7%,P=0.019)異質性未見明顯變化。同時,亞組分析后,僅有歐洲的研究合并后仍有統計學意義(HR=0.62,95%CI:0.45-0.85,P=0.003,見圖3)。說明關于ERβ與非小細胞肺癌預后的研究中,異質性來源與地區差異有關。

表2納入文獻的HR值和95%可信區間

Table2TheHRvalueandconcomitantvariablesofincludedstudies

作者發表時間受體類別生存分析 風險比(95%CI)PToh等[12]2010ERβOS 1.42(0.703-2.874)0.3ERαOS 1.64(0.871-3.08)0.1Wu等[21]2005ERβOS0.672(0.48-0.95)0.069Liu等[22]2013ERβOS 0.15(0.01-3.43)0.014Mauro等[27]2010ERβOS 0.57(0.13-0.8)<0.05Tanaka等[10]2016ERβOS 1.35(0.62-2.93)0.447ERβRFS 1.63(0.84-3.16)0.145ERαOS 3.1(0.21-45.8)0.405ERαRFS 1.97(0.19-20.13)0.568Unai等[18]2014ERβOS 0.7(0.38-1.29)0.253Navaratnam等[23]2012ERβOS 0.37(0.18-0.77)0.008Verma等[11]2012ERβOS0.721(0.3-0.98)-Karlsson等[19]2011ERβOS 0.47(0.22-1.01)-Stabile等[24]2011ERβOS 1.05(1.0-1.1)0.01Skov等[20]2008ERβOS 0.63(0.41-0.97)0.813Schwartz等[25]2005ERβOS 1.01(0.65-1.57)-Rades等[13]2011ERαOS 3.66(1.56-8.51)0.003ERαMFS 2.18(0.94-5.06)0.07Zhang等[14]2014ERαOS1.737(1.011-2.984)0.045ERαDFS1.785(1.074-2.968)0.025Kawai等[15]2005ERαOS 1.3(0.6-2.8)0.4458Berardi等[16]2016ERαPFS 1.53(0.5-4.68)0.03Raso等[17]2009ERβRFS 1.36(0.91-2.05)0.1288ERαRFS 1.77(1.11-2.81)0.0156Skjefstad等[5]2016ERβDSS 1.35(0.95-1.9)0.093ERαDSS 1.15(0.81-1.65)0.428Deng等[1]2016ERβPFS1.111(0.67-1.844)0.684Siegfried等[26]2015ERβPFS 2.26(1.1-4.65)0.026ERβDFS 2.44(0.99-5.99)0.5

OS:總體生存時間;PFS:無進展生存時間;MFS:無轉移生存時間;DFS:無病生存時間;RFS:無復發生存時間;DSS:疾病特異性生存時間;ERα:雌激素受體α;ERβ:雌激素受體β;“-”表示無此項內容

2.3 敏感性分析

采用逐一剔除單個研究進行敏感性分析,不管是ERα與非小細胞肺癌預后關系的總體生存時間的5篇研究(見圖4A),還是ERβ與非小細胞肺癌預后關系的總體生存時間的12篇研究(見圖4B),分別排除其中任何一項研究,結果均沒有明顯改變,說明此項Meta分析結果穩定性好。由于納入研究有限,其他生存分析指標與ERα或ERβ的關系沒有進行敏感性分析。

圖1 ERα與非小細胞肺癌患者預后關系的meta分析的森林圖Figure 1 Forest plots of meta-analysis for the association between ERα and prognosis in non-small cell lung cancer

圖2 ERβ與非小細胞肺癌患者預后關系的Meta分析的森林圖Figure 2 Forest plots of Meta-analysis for the association between ERβ and prognosis in non-small cell lung cancer

圖3 根據地區差異ERβ與非小細胞肺癌患者總體生存時間關系的亞組分析Figure 3 Subgroup analysis for the association between ERβ and overall survival in non-small cell lung cancer according to the region

表3雌激素受體α/β與非小細胞肺癌患者預后關系合并后的HR值和95%可信區間

Table3Meta-analysisofHRevaluatingtheassociationofERα/ERβwithprognosisinnon-smallcelllungcancer

分組研究量合并的HR(95%CI)P效應 模型 異質性分析I2PERα OS51.83(1.31-2.55)0.000Fixed0.0%0.465 RFS21.78(1.13-2.80)0.000Fixed0.0%0.930 PFS11.53(0.5-4.68) 0.03 --- MFS12.18(0.94-5.06)0.07 --- DFS1 1.785(1.074-2.968)0.025--- DSS11.15(0.81-1.65)0.482---ERβ OS140.77(0.61-0.98)0.031Random64.2%0.001 RFS21.43(1.01-2.02)0.043Fixed 0.0%0.648 PFS21.51(0.76-3.01)0.241Random60.0%0.114 DFS12.44(0.99-5.99)0.5 --- DSS11.35(0.95-1.9) 0.093---

HR:危害比;OS:總體生存時間;PFS:無進展生存時間;MFS:無轉移生存時間;DFS:無病生存時間;RFS:無復發生存時間;DSS:疾病特異性生存時間;“-”表示無此項內容

2.4 發表偏倚

對納入的研究分別進行發表偏倚分析。在ERα與非小細胞肺癌預后關系的總體生存時間的研究中,Begg檢驗結果提示P=0.806,Egger檢驗結果提示P=0.537,P值均大于0.05,說明不存在發表偏倚(見圖5A)。在ERβ與非小細胞肺癌預后關系的總體生存時間的研究中,Begg檢驗結果提示P=1.000,Egger檢驗結果提示P=0.012,Egger檢驗的P值小于0.05,說明可能存在發表偏倚,進一步采用剪補法來調整這種偏倚,并計算可能導致不對稱的未發表研究的數量,共添補0篇文獻,說明雖然存在發表偏倚,但不影響這篇Meta分析結果的穩定性(見圖5B)。由于納入研究有限,其他生存分析指標與ERα或ERβ的關系沒有進行發表偏倚分析。

3 討論

目前肺癌仍然是全球腫瘤相關死亡的主要原因。據估計美國2015年大概有221 200例新發肺癌病例和158 040例肺癌相關死亡病例[5]。在所有肺癌相關病例中非小細胞肺癌(NSCLC)占絕大多數(80%-85%),而小細胞肺癌僅占15%-20%[28]。因此,對非小細胞肺癌的研究將有利于加深對肺癌的認識,完善肺癌的治療方案,提高肺癌患者預后。大量研究證實雌激素受體高表達與非小細胞肺癌的發生、發展和預后密切相關。

A.ERα與非小細胞肺癌患者預后的敏感性分析 B.ERβ與非小細胞肺癌患者預后的敏感性分析圖4 雌激素受體與非小細胞肺癌患者預后關系的敏感性分析Figure 4 Sensitivity analysis of the association between high expression of ER and prognosis in non-small cell lung cancer

A.ERα與非小細胞肺癌患者預后的發表偏倚分析 B.ERβ與非小細胞肺癌患者預后的發表偏倚分析圖5 雌激素受體與非小細胞肺癌患者預后關系的發表偏倚分析Figure 5 Publication bias of the association between high expression of ER and prognosis in non-small cell lung cancer

雌激素是形態發生素,參與調節細胞的生長、增殖、分化、新血管生成和一些腫瘤的發生發展等[29]。雌激素主要通過雌激素受體發揮作用,雌激素受體不僅表達于乳腺[30]、子宮[31]等靶組織,在肺癌[14]、胃癌[32]等多種非靶組織中也有表達。目前已有一些研究證實非小細胞肺癌組織中ERα和/或ERβ高表達,通過抑制ERα和/或ERβ的高表達可以抑制癌細胞的生長,從而延緩腫瘤生長[5,33]。Tanaka等[10]對78例非小細胞肺癌患者的腫瘤組織進行免疫組織化學法分析后發現,ERβ明顯高表達,陽性率為75.64%(58/78);同時,ERβ高表達與男性非小細胞肺癌患者不良預后有關,而與女性患者不良預后無關,但是芳香化酶與女性非小細胞肺癌患者不良預后有關。Unai等[18]研究發現96例非小細胞肺癌患者中,ERβ高表達可以提高患者生存率,延長患者生存時間。這一研究發現與Tanaka等[10]的研究結果正好相反,導致這種矛盾結果可能與納入研究的人種、評估雌激素受體表達水平的方法不同等有關。Berardi等[16]對62例非小細胞肺癌組織進行免疫組化染色,發現ERα陽性率為8.06%(5/57),ERα高表達與NSCLC不良預后有關;同時,Zhang等[14]也發現ERα高表達將顯著降低患者生存時間。因此,我們推測在非小細胞肺癌患者中,ERα和ERβ高表達對患者預后的作用可能是相反的。同時,這些研究仍存在一些缺點和爭議,比如研究樣本量偏小,這可能會影響雌激素受體高表達與非小細胞肺癌患者預后之間關系的研究,因此,本研究采用Meta分析來匯總所有有關ERα或ERβ高表達與非小細胞肺癌患者預后的研究,綜合分析ERα和ERβ高表達對非小細胞肺癌患者預后的影響。

本研究通過對ERα和ERβ分組分析探討了雌激素受體表達水平和非小細胞肺癌患者預后的關系。我們發現在非小細胞肺癌患者中,ERα高表達與患者預后不良有關,將顯著降低患者的總體生存時間,且差異有統計學意義[HR=1.83,95%CI(1.31-2.55),P=0.000](見圖1);但是ERβ高表達卻是患者預后的一個保護因素,ERβ高表達患者的總體生存時間顯著增加,且差異有統計學意義[HR=0.77,95%CI(0.61-0.98),P=0.031]。因此,雌激素受體高表達與非小細胞肺癌患者預后的關系應該分別討論,ERα高表達與患者預后不良有關,而ERβ高表達與患者預后良好有關。同時,ERα和ERβ高表達患者的無復發生存時間和無進展生存時間均比對照組縮短,而不受雌激素受體類別差異的影響,這個可能與納入的相關研究偏少有關。

異質性問題在Meta分析和系統評價中是非常常見和復雜的,這篇研究中關于ERβ與非小細胞肺癌預后的Meta分析中存在中度異質性。因此,采用亞組分析探討異質性來源發現雌激素受體高表達與非小細胞肺癌患者預后的關系存在地域差異,亞洲(I2=37.0%,P=0.160)和歐洲(I2=0.0%,P=0.718)異質性明顯減小,而北美洲(I2=65.7%,P=0.033)異質性未見明顯變化。因此,地域和人種差異可以解釋這篇研究的部分異質性。發表偏倚是所有形式Meta分析均會關注的重要問題,這篇Meta分析雖然存在一定程度的發表偏倚,但通過剪補法分析后提示這種偏倚不影響Meta分析結果的穩定性。

總之,本篇Meta分析首次系統地評估了雌激素受體高表達與非小細胞肺癌患者預后之間的關系。正如在我們的Meta分析中所證實的,ERα高表達與非小細胞肺癌患者不良預后有關,ERα高表達將顯著降低患者總體生存率,縮短患者總體生存時間。然而,ERβ高表達與患者預后良好有關,ERβ高表達將顯著提高患者總體生存率,延長患者總體生存時間。這一發現將為預測非小細胞肺癌患者預后和非小細胞肺癌靶向治療提供一個新的生物靶點。