沉默信息調節因子4 表達與腫瘤患者預后和臨床特征關系的Meta 分析△

王旭華，陳兆元，周華強，劉午陽，羅嘉全#

1贛南醫學院第一臨床醫學院，江西 贛州 341000

2贛南醫學院第一附屬醫院骨科，江西 贛州 341000

目前，腫瘤仍然是一個嚴重的公共衛生問題，且其發病率和病死率均不斷上升[1-2]。盡管近年來腫瘤的診斷和治療技術得到了飛速發展，但患者的5 年生存率仍不理想，究其原因主要是缺少理想的診斷標志物及治療靶點[3]。因此，開發一些腫瘤相關標志物尤為迫切[4]。

沉默信息調節因子（sirtuin，SIRT）家族蛋白屬于Ⅲ類組蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase，HDAC），其在結構上均具有一個由275 個氨基酸組成的高度保守的催化核心組件，這也賦予其去乙酰化酶活性，并且其活性依賴于煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD+）[5-6]。哺乳動物中存在7 種SIRT 亞型（SIRT1～7），根據其亞細胞定位可分為3類：SIRT1、SIRT6和SIRT7存在于細胞核中，SIRT3、SIRT4和SIRT5存在于線粒體中，SIRT2主要存在于細胞質中[7]。研究發現，SIRT家族成員依賴其去乙酰化酶和腺苷二磷酸（adenosine diphosphate，ADP）-核糖基轉移酶活性在維持細胞基因組穩定性、能量代謝、細胞周期、氧化應激反應等過程中發揮重要作用[8-9]，并且這些過程的異常可促進腫瘤的發生發展。因此，SIRT家族成員的異常表達可能是正常細胞發生癌變的重要環節。SIRT4是SIRT 家族成員之一，主要定位于線粒體，其編碼基因位于染色體12q24.31 上[10]。除SIRT 家族高度保守的去乙酰化酶活性外，SIRT4還具有ADP-核糖基轉移酶活性[11]、脂酰胺酶活性[12]和脫酰酶活性[13]等。由于SIRT4 具有調節代謝過程和線粒體功能的作用，所以其與多種人類疾病的發病機制有關，包括高胰島素血癥、糖尿病、肝病、腫瘤、神經退行性疾病、心臟病和致病性感染[14]。研究表明，SIRT4在多種類型腫瘤中扮演抑癌基因的角色，其表達水平在多種類型腫瘤中降低，過表達SIRT4 可抑制腫瘤細胞的生物學功能，如細胞增殖、遷移、侵襲等，且SIRT4低表達與腫瘤患者預后不良顯著相關[15-21]。但目前SIRT4在腫瘤中的表達及與患者預后的關系仍存在爭議。研究表明，在日本食管鱗狀細胞癌患者中，SIRT4高表達患者的總生存期（overall survival，OS）長于SIRT4低表達患者，多因素Cox回歸分析表明，SIRT4可作為食管鱗狀細胞癌患者預后的獨立影響因素，體外實驗表明，敲低SIRT4可顯著增加食管癌細胞谷氨酸脫氫酶（glutamate dehydrogenase，GDH）活性并促進其增殖和遷移[17]。Lai等[22]研究發現，在中國食管鱗狀細胞癌患者的腫瘤樣本中SIRT4蛋白表達水平高于癌旁組織，且SIRT4 高表達患者的平均生存時間短于SIRT4低表達患者。本研究對多種腫瘤患者中SIRT4表達及與預后的關系進行系統評價，旨在為腫瘤治療提供依據，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 檢索策略

通過計算機在PubMed、EMBase、Web of Science、Cochrane library 數據庫中檢索有關腫瘤患者中SIRT4 表達情況及預后的臨床試驗。檢索時間為建庫至2022 年5 月10 日。英文檢索詞為“SIRT4”“sirtuin 4”“cancer”“neoplasm”“tumor”“carcinoma”“survival”“prognosis”“prognostic”“clinical outcome”“diagnosis”“clinicopathological”。

1.2 文獻納入和排除標準

納入標準：①文獻具有腫瘤組織中SIRT4mRNA 或SIRT4 蛋白表達情況的相關信息；②文獻中根據SIRT4mRNA 或SIRT4 蛋白表達水平，將納入的腫瘤患者分為高表達組和低表達組；③文獻中直接提供風險比（hazard ratio，HR）及相應95%置信區間（confidence interval，CI）或提供可提取預后相關HR 數據的生存曲線。排除標準：①缺乏預后相關HR 數據；②重復文獻；③生物信息學分析數據；④信件、會議記錄、病例報告、綜述或專家意見、動物實驗等。

1.3 數據提取和評估

由兩位作者各自獨立篩選文獻并提取相應數據，包括作者、出版年份、國家、腫瘤類型、樣本量、隨訪時間、結局評估指標、臨床特征、OS或無病生存期（disease free survival，DFS）的HR 及相應95%CI等。關于OS或DFS的HR及相應95%CI，若文中提供有關OS或DFS的多因素分析結果，則直接提取；若僅提供生存曲線，則通過Engauge Digitizer 4.1 軟件間接獲得。采用紐卡斯爾-渥太華量表（Newcastle-Ottawa scale，NOS）評估納入文獻的質量，評分為0～9分，﹥6分認為文獻質量較高。

1.4 癌癥基因組圖譜（The Cancer Genome Atlas，TCGA）數據庫驗證

基因表達譜交互式分析（Gene Expression Profiling Interactive Analysis，GEPIA）是一個新開發的交互式網站，可以用來分析TCGA 數據庫中的RNA 測序數據。采用Kaplan-Meier 法繪制生存曲線，組間比較采用Log-rank 檢驗，驗證SIRT4 表達與腫瘤患者OS 和DFS 的關系。

1.5 統計學分析

采用Review Manager 5.4.1 和STATA 11.0 軟件對納入文獻中提取的數據進行Meta 分析，應用匯總的HR 及相應95%CI 評估SIRT4 表達與腫瘤患者預后的關系，匯總的比值比（odds ratio，OR）及相應95%CI 評估SIRT4 表達與腫瘤患者臨床特征的關系。使用基于χ2檢驗的Q檢驗和I2分析納入文獻的異質性情況。I2﹥50%或P﹤0.1 表明納入的文獻存在較大的異質性，選擇隨機效應模型，反之，則選擇固定效應模型。通過評估依次去除每一篇文獻后的結果是否出現明顯改變進行敏感性分析。通過漏斗圖和Begg’s 檢驗評估發表偏倚。以P﹤0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 納入文獻的特征

本研究初步篩選出232 篇文獻，剔除重復文獻后余173 篇，進一步閱讀標題、摘要后篩選出17篇，全文閱讀后篩選出8 篇。8 篇文獻[15-22]出版時間為2016—2020 年，共包含1229 例腫瘤患者，其中1136 例為中國患者，93 例為日本患者。7 篇文獻采用免疫組織化學法（immunohistochemistry，IHC）評估SIRT4 的表達水平，剩余1 篇使用蛋白質印跡法（Western blot，WB）。納入的文獻中包括非小細胞肺癌、結直腸癌、食管鱗狀細胞癌、乳腺癌、胃癌、喉鱗狀細胞癌和神經母細胞瘤共7 種腫瘤類型。所有納入文獻的NOS 評分均大于6 分（表1）。

表1 納入文獻的基本特征

2.2 SIRT4 表達與腫瘤患者預后的關系

由于不同文獻中OS 不存在明顯的異質性，因此采用固定效應模型進行分析，結果顯示，SIRT4高表達腫瘤患者的OS 優于SIRT4 低表達患者，差異有統計學意義（HR=0.66，95%CI：0.52～0.85，P﹤0.01）（圖1）。根據不同的分組標準（腫瘤類型、HR獲取途徑、檢測方法、隨訪時間）進行的亞組分析結果表明，對于不同腫瘤類型的腫瘤患者，SIRT4高表達和SIRT4 低表達患者的OS 也存在差異（表2），說明HR 獲取途徑、檢測方法、隨訪時間可能是異質性的來源。納入文獻中有2 篇包含DFS 數據，但將其合并后發現，SIRT4 高表達和SIRT4 低表達患者的DFS 比較，差異無統計學意義（HR=0.67，95%CI：0.30～1.48，P=0.32）。此外，TCGA 數據庫的結果驗證了SIRT4 低表達患者的中位OS 短于SIRT4 高表達患者（HR=0.8，P﹤0.01）（圖2）。

圖1 SIRT44表達與腫瘤患者OS關系的森林圖

圖2 TCGA數據庫中SIRT44高表達和SIRT44低表達腫瘤患者的OS曲線

表2 腫瘤患者中SIRT44 表達與OS 關系的亞組分析

2.3 SIRT4 表達與腫瘤患者臨床特征的關系

SIRT4 低表達腫瘤患者淋巴結轉移率高于SIRT4 高表達患者，差異有統計學意義（OR=0.51，95%CI：0.31～0.85，P﹤0.01）（圖3）。不同腫瘤大小、T 分期、TNM 分期、分化程度腫瘤患者中SIRT4表達情況比較，差異均無統計學意義（P﹥0.05）；有淋巴結轉移和無淋巴結轉移腫瘤患者中SIRT4 表達情況比較，差異有統計學意義（P﹤0.01）（表3）。

圖3 SIRT44表達與腫瘤患者淋巴結轉移關系的森林圖

表3 SIRT4 表達與腫瘤患者臨床特征的關系

2.4 敏感性分析和發表偏倚

依次去除每一篇文獻后總HR 及相應95%CI未出現明顯改變（圖4），表明結果具有較強的穩健性。漏斗圖（圖5）和Begg’s 檢驗的結果（P=0.536）未發現明顯的發表偏倚。

圖4 敏感性分析

圖5 發表偏倚的漏斗圖

3 討論

SIRT4 蛋白主要定位于細胞的線粒體中，這決定了其對細胞能量代謝具有重要作用[23]。例如，脂肪酸氧化代謝和胰島素分泌均受SIRT4 調節[24-25]。研究發現，腫瘤的代謝重編程也與SIRT4 有著緊密聯系，SIRT4 可通過ADP-核糖基轉移酶的作用抑制葡萄糖脫氫酶（glutamate dehydrogenase，GDH）的活性，干預腫瘤細胞的谷氨酰胺代謝過程，而這一過程使腫瘤細胞增殖過程中的能量供應及生物大分子合成受阻，從而抑制腫瘤細胞的快速增殖[26]。在胃癌中，SIRT4 能夠通過上調胃癌細胞E-鈣黏蛋白的表達并抑制N-鈣黏蛋白和波形蛋白的表達，維持上皮細胞的表型，從而抑制上皮-間充質轉化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）過程，抑制胃癌的轉移能力[19]。此外，SIRT4 可破壞腫瘤細胞的酸堿平衡，從而抑制腫瘤發展[27]。多項研究表明，SIRT4 具有一定的臨床意義，Wan 等[20]對168 例喉鱗狀細胞癌患者的研究發現，腫瘤組織中SIRT4的表達水平明顯低于相應的正常組織，SIRT4 低表達與陽性淋巴結和更高的病理分級、T 分期和TNM 分期密切相關，此外，在多因素Cox 回歸分析中發現，SIRT4 表達可作為喉鱗狀細胞癌患者OS和DFS 的獨立影響因素。Wang 等[21]在158 例神經母細胞瘤患者中發現，SIRT4 低表達患者的術后生存期明顯短于SIRT4 高表達患者。這些結果表明，SIRT4 與腫瘤有著緊密的聯系，并且可能具有預測腫瘤預后的潛力。

本研究評估了SIRT4 在人類腫瘤中的預后價值，結果表明，SIRT4 低表達與較短的OS 有關。此外，根據腫瘤類型、HR 獲取途徑、檢測方法、隨訪時間進行的亞組分析結果顯示，對于不同腫瘤類型的腫瘤患者，SIRT4 高表達和SIRT4 低表達患者的OS 也存在差異，其中根據HR 獲取途徑進行的亞組分析結果顯示，I2=0，提示HR 獲取途徑的不同可能是異質性的主要來源。另外，此次Meta 分析還發現，SIRT4 低表達腫瘤患者淋巴結轉移率高于SIRT4 高表達患者，差異有統計學意義（P﹤0.05）；有淋巴結轉移和無淋巴結轉移腫瘤患者中SIRT4表達情況比較，差異有統計學意義（P﹤0.01）；但不同腫瘤大小、T 分期、TNM 分期、分化程度腫瘤患者中SIRT4 表達情況比較，差異均無統計學意義（P﹥0.05）。此外，通過TCGA 數據庫分析也驗證了SIRT4 表達與腫瘤患者OS 的關系，進一步表明SIRT4 低表達與更短的OS 有關。總之，SIRT4 低表達是腫瘤患者預后不良的危險因素，SIRT4 對于腫瘤患者可能是一個有價值的生物標志物。本研究是關于SIRT4 在腫瘤患者中預后價值的Meta 分析。然而，此次Meta 分析仍存在一些局限性，首先，因部分文獻中未直接提供HR 及相應95%CI，通過間接獲得的數據可能存在誤差；其次，納入的所有腫瘤患者均為亞洲人（中國和日本），因此本次Meta 分析的結果從嚴格意義上來講不具有全人類代表性；再次，樣本數有限，本研究未進行單個腫瘤的相關研究，因此在將來需要加大樣本量進一步驗證此次Meta 分析的結論。

綜上所述，SIRT4 低表達與腫瘤患者預后不良密切相關，并且其具有成為預測腫瘤患者預后生物標志物的潛力，可以為臨床治療腫瘤提供新的思路和方法。