miR-21在食管癌中预后作用的meta分析

付文博　宋亚芹　杨　兰　朱建波　魏育涛(石河子大学医学院，新疆　石河子　83000)

miR-21在食管癌中预后作用的meta分析

付文博宋亚芹杨兰1朱建波1魏育涛2
(石河子大学医学院，新疆石河子832000)

〔摘要〕目的应用循证医学的方法综合评价miR-21与食管癌(EC)预后的相关性。方法检索美国国立图书馆(PubMed)，荷兰医学文摘(EMBASE)，ISI Web of Science数据库中miR-21与EC预后的文献，按照已拟定的纳入和排除标准筛选符合要求的研究。提取miR-21与EC预后相关的相应数据，并对提取的数据进行统计学描述。采用风险比(HR)、95％可信区间(CI)及P值定量评价miR-21与EC预后的相关性。结果初步检索数据库得到273篇文献，其中其中7项可用于meta分析，中位样本量为98例，四分位数间距(IQR) = 70～164。中位HR值1.4，IQR = 0.89～2.23。中位随访时间30个月，IQR= 29.4～39个月。高表达miR-21的EC患者的预后生存率HR= 1.367，95％CI= 1.15～1.62，P = 0.000;食管鳞癌(ESCC)亚组生存率HR=1.44，95％CI=1.2～1.72，P=0.000。高表达miR-21的食管腺癌(AD)患者亚组预后生存率HR=0.82，95％CI=0.47～1.44，P=0.489，无统计学意义。结论miR-21作为EC患者的预后标记具有地域性和组织特异性。miR-21对于ESCC高发的中国和日本具有预测不良预后的潜力，有望成为新型的EC生物学标志物，但对AD高发的加拿大和美国则不具有相应的预测能力。

〔关键词〕食管癌; miR-21;生物标记物

1石河子大学医学院病理科

2石河子大学医学院第二附属医院(新疆生产建设兵团医院)

第一作者:付文博(1986-)，男，主治医师，主要从事miRNA相关分子机制及临床研究。

Prognostic role of miR-21 in esophageal cancer: a meta-analysis

FU Wen-Bo，SONG Ya-Qin，YANG Lan，et al.
Medical College，Shihezi University，Shihezi 832000，Xinjiang，China

【Abstract】Objective To synthetically evaluate the correlation between miR-21 and the prognosis of esophageal cancer．Methods With proposed inclusion and exclusion criteria，the electronic databases PubMed，EMBASE and ISI Web of Science for original articles analysing the prognostic value of miR-21 in esophageal cancer were enrolled．Relevant data were extracted from studies investigating the relationship between miR-21 expression and survival in esophageal cancer patients．Descriptive characteristics for relevant data were described by the median value and interquartile range．Pooled hazard ratios(HRs)，95％CI and P value were used to evaluate the correlation between miR-21 expression and survival in esophageal cancer．Results 273 studies for miR-21 and esophageal cancer prognosis were identified from primary article search in Pubmed，Embase and Web of Science．Totally 7 articles were considered eligible for meta-analysis according to the inclusion and exclusion criteria．The median sample size was 98 patients〔interquartile range(IQR) = 70～164〕，the median HR was 1．4(IQR=0．89～2．23) and the median follow up was 30 months(IQR=29．4～39 months)．High expression of miR-21 was negatively correlated with survival rate in esophageal cancer patients(HR=1．367〔1．15～1．62〕，P＜0．001)．The pooled HR in adenocarcinoma patients with high expression of miR-21 was statistical insignificant(HR=0．82〔0．47～1．44〕，P= 0．489)．Conclusions miR-21 as a prognostic marker in esophageal carcinoma patients has regional and tissue specificity．MiR-21 has the potential to predict poor prognosis with high incidence of ESCC in China and Japan，and is expected to become a new biomarker for esophageal cancer rather than high incidence of adenocarcinoma in Canada and American．

【Key words】Esophageal cancer; miR-21; Biomarker

食管癌(EC)是最常见的恶性肿瘤之一，主要包括食管鳞癌(ESCC)和食管腺癌(AD)，其中亚洲国家以ESCC为主，欧美国家以AD为主，5年生存率仅为15～39％〔1〕。目前，临床上鲜有稳定可靠的预后生物标记，明确新型预后标记物对筛选术后复发患者病情分类、个性化治疗，甚至开发新型治疗靶点、改善患者预后均具有显著的临床意义〔2，3〕。MicroRNA(miRNA)广泛参与人类的病理生理过程〔4〕。miR-21作为众多miRNA的一员，在AD和ESCC中表达水平均升高〔5〕。目前已发现miR-21通过靶向磷酸酶和同源张力蛋白(PTEN)、肿瘤抑制基因原肌球蛋白1(TPM1)，程序性细胞死亡基因4(PDCD4)、Sprouty2等肿瘤抑制基因的3非翻译端，抑制或降解靶基因，参与EC的发生发展及预后〔6～8〕，有望成为新预后标记物。本文通过荟萃分析评估miR-21在EC预后中的整体风险，分析miR-21作为EC预后标志物的可行性。

1　资料和方法

1.1文献检索检索PubMed，EMBASE，ISI Web of Science中miR-21与EC预后的文献。通过以下关键词或主题词的匹配检索: miR-21，microRNA-21，esophageal/esophagus，adenocarcinoma/squamous，cancer，neoplasm，carcinoma，tumor，prognos*，surviv*，截止日期为2014年1月。同时对获取文献和综述的参考文献及相关文献进一步检索以获取可能缺失的研究文献。

1.2纳入及排除标准

1.2.1入选标准(1)文献包含预后数据即风险比(HR)和95％可信区间(CI) ; (2)研究纳入的病例数超过50例; (3)同一研究机构发表的多篇相似文献，保留研究对象最多的文献; (4)发表的文献语言限于英文; (5)研究对象为EC患者，无论何种分期及病理类型; (6)由两位评审者独立评估获得的文献，若发生意见冲突则引入第三位评审者; (7)对miR-21的表达水平二分类。

1.2.2排除标准(1)综述、病例报告、信件、会议文章; (2)不同研究作者报道的研究结果明显出于同一样本; (3)关于miR-21基因修饰，如多态性或甲基化; (4)无HR，CI或生存曲线等关键信息。

1.3数据提取提取的数据资料包括: (1)第一作者及发表日期; (2)研究人群的特点，包括样本量、样本来源、分期及组织学类型; (3) miR-21的检测方法及其表达水平的分界值; (4)随访时间; (5) EC相关生存率的HR，95％CI以及相应的P值。

1.4统计学方法采用STATA11.0软件，分析数据的原则是优先采用校正后的数据，对纳入研究的样本量、随访时间、全部研究及有统计学意义的HR采用中位数和四分位数间距(IQR)进行统计学描述。利用合成HR、95％CI及P值综合定量评价miR-21与预后的相关性。合成分析的异质性检验采用I2统计量，如P＜0.05或I2＞50％采用随机效应模型，反之则采用固定效应模型做合成分析。HR＞1表示预后不良，＜1时则有保护意义。发表偏倚通过Begg’s漏斗图及Egger’s检验进行评估。

2　结果

2.1检索结果系统检索得到273篇文献，按照纳入和排除标准最终得到7篇〔2，3，6，9～12〕文献可用于合成分析。其中研究临床结局为OS文献4篇〔3，6，9，12〕，癌症相关生存率1篇〔2〕和无复发生存率2篇〔10，11〕。所有研究qRT-PCR扩增均有内参基因进行标准化处理。纳入文献中有3篇〔2，6，9〕文献应用COX回归模型进行多因素分析校正，消除了可能与预后相关的临床及病理变量对miR-21作用的混杂效应。

2.2统计结果纳入7项研究的统计描述为中位样本量98例，均数113例，IQR = 70～164;中位随访时间30个月，均数34.7个月，IQR= 29.4～39;中位HR为1.4，均数为1.8，IQR = 0.89～2.23。合成结果显示，高表达miR-21的EC患者的预后生存率HR=1.367〔1.15～1.62〕，P＜0.001。ESCC亚组生存率HR=1.44〔1.2～1.72〕，P＜0.001，中国和日本亚组生存率HR= 1.42〔1.18～1.7〕，P＜0.001降低。高表达miR-21的腺癌患者亚组预后生存率HR= 0.82〔0.47～1.44〕，P= 0.489，美国和加拿大亚组预后生存率(HR=1.04〔0.63～1.72〕，P= 0.88无统计学意义。各研究之间并未发现显著的异质性，Begg＇s漏斗图检验未发现显著发表偏倚。

3　讨论

miRNAs广泛存在于组织、唾液、血液、血浆以及二便当中〔13〕，同时可以结合Argonatute-2及高密度脂蛋白或存在于凋亡小体内，抵抗内源性核酸酶，耐受酸碱环境，即使保存数十年的石蜡组织依然保持相当稳定的状态〔2〕，并可通过如qRT-PCR这样高通量的方法进行检测，重复性良好，检测结果在不同个体之间表达水平能够保持同质性〔14〕，这些特征使miRNA非常适合作为生物标记物。通过系统检索文献发现miR-21是目前EC中表达最为广泛的miRNA，是普遍认可的致癌性miRNA〔2，6，7，10，12〕。miR-21能够靶向Toll样受体，触发炎症反应导致肿瘤生长和转移，促进瘤细胞和微环境之间的互动，影响成纤维细胞表面受体表达〔15〕，参与免疫反应，诱导肿瘤发生〔16〕，灭活PTEN，TPM1，PDCD4，Sprouty2，FASL，TIMP3等多种肿瘤抑制基因〔17〕，与ERK1/2/MAPK之间相互影响并形成信号环路〔18〕。其表达水平可以动态反应EC的病情变化，随疾病的发展变化而变化，尤其是当出现血道转移或淋巴结转移时，术后浓度比术前浓度显著降低，而复发的患者浓度则显著升高，对患者的预后产生潜在的影响〔2〕。本文通过系统性分析，表明miR-21升高对ESCC高发的中国和日本具有预测不良预后的潜力，提示可以作为新型标记物，而对AD高发的加拿大和美国则不具有相应的预测能力。不足的是合成HR普遍不高(HR=1.36～1.44) ;然而，若以P= 0.05为检验水准，具有统计学意义的5个研究〔2，3，6，10，12〕中位HR为1.95，均数2.61，IQR= 1.4～3.79，这就提示有统计学意义的风险比具有强度适中的统计学效力。当miR-21结合miR-375时预后生存HR更是高达3.79。这可能由于来源于不同研究患者临床特征(如年龄，肿瘤分期，病理类型，种族或国家)，样本来源(组织或是体液)，技术平台(qRT-PCR，ISH)的敏感性和特异性、内参选择、分界值等多方面的差异。此外，该结论尚存的难题难题包括: (1)癌旁组织miR-21表达升高的患者预后不良，提示miR-21会与肿瘤的微环境发生互动，说明miR-21有可能通过基质影响ESCC〔6〕。Nouraee等〔15〕通过原位杂交更是显示miR-21的表达信号主要位于基质内，并且基质中的成纤维细胞释放的miR-21也可能影响结果; (2)纳入的5篇〔3，6，9，10，12〕文献均采用癌组织和癌旁对照，虽然采用的癌旁相对正常组织距离癌组织超过5 cm，但是此时癌症患者比健康对照组血液当中的miR-21水平已经显著提高，说明采用癌旁对照具有很大的局限性; (3)微阵列和qRT-PCR采用肿瘤组织中提取的RNA，可能混杂基质成分及正常组织，原位杂交能够识别细胞水平的阳性信号，能够避免这一不足，但是敏感性不足。因而，采用激光微切结合qRT-PCR进一步阐明miR-21的病理机制非常值得期待; (4)组合标记物的研究尚需进一步证实。

4　参考文献

1 Kim T，Grobmyer SR，Smith R，et al．Esophageal cancer-the five year survivors〔J〕．J Surg Oncol，2011; 103(2) : 179-83.

2 Komatsu S，Ichikawa D，Takeshita H，et al．Prognostic impact of circulating miR-21 and miR-375 in plasma of patients with esophageal squamous cell carcinoma〔J〕．Expert Opin Biol Ther，2012; 12(1) : S53-9.

3 Hamano R，Miyata H，Yamasaki M，et al．Overexpression of miR-200c induces chemoresistance in esophageal cancers mediated through activation of the Akt signaling pathway〔J〕．Clin Cancer Res，2011; 17 (9) : 3029-38.

4Bartel DP.MicroRNAs: target recognition and regulatory functions〔J〕．Cell，2009; 136(2) : 215-33.

5Mori Y，Ishiguro H，Kuwabara Y，et al．MicroRNA-21 induces cell proliferation and invasion in esophageal squamous cell carcinoma〔J〕．Mol Med Rep，2009; 2(2) : 235-9.

6 Mathe EA，Nguyen GH，Bowman ED，et al．MicroRNA expression in squamous cell carcinoma and adenocarcinoma of the esophagus: associations with survival〔J〕．Clin Cancer Res，2009; 15(19) : 6192-200.

7Ma WJ，Lv GD，Tuersun A，et al．Role of microRNA-21 and effect on PTEN in Kazakh＇s esophageal squamous cell carcinoma〔J〕．Mol Biol Rep，2011; 38(5) : 3253-60.

8 Fassan M，Realdon S，Pizzi M，et al．Programmed cell death 4 nuclear loss and miR-21 or activated Akt overexpression in esophageal squamous cell carcinogenesis〔J〕．Dis Esophagus，2012; 25(3) : 263-8.

9 Hu Y，Correa AM，Hoque A，et al．Prognostic significance of differentially expressed miRNAs in esophageal cancer〔J〕．Int J Cancer，2011; 128 (1) : 132-43.

10 Li P，Mao WM，Zheng ZG，et al．Down-regulation of PTEN expression modulated by dysregulated miR-21 contributes to the progression of esophageal cancer〔J〕．Dig Dis Sci，2013; 58(12) : 3483-93.

11 Tanaka K，Miyata H，Yamasaki M，et al．Circulating miR-200c levels significantly predict response to chemotherapy and prognosis of patients undergoing neoadjuvant chemotherapy for esophageal cancer〔J〕．Ann Surg Oncol，2013; 20(3) : 607-15.

12 Zhao Y，Schetter AJ，Yang GB，et al．microRNA and inflammatory gene expression as prognostic marker for overall survival in esophageal squamous cell carcinoma〔J〕．Int J Cancer，2013; 132(12) : 2901-9.

13 Xie Z，Chen G，Zhang X，et al．Salivary microRNAs as promising biomarkers for detection of esophageal cancer〔J〕．PLoS One，2013; 8(4) : e57502.

14 Tan X，Qin W，Zhang L，et al．A 5-microRNA signature for lung squamous cell carcinoma diagnosis and hsa-miR-31 for prognosis〔J〕．Clin Cancer Res，2011; 17(21) : 6802-11.

15 Nouraee N，Van Roosbroeck K，Vasei M，et al．Expression，tissue distribution and function of miR-21 in esophageal squamous cell carcinoma 〔J〕．PLoS One，2013; 8(9) : e73009.

16 Alder H，Taccioli C，Chen H，et al．Dysregulation of miR-31 and miR-21 induced by zinc deficiency promotes esophageal cancer〔J〕．Carcinogenesis，2012; 33(9) : 1736-44.

17 Fu HL，Wude P，Wang XF，et al．Altered miRNA expression is associated with differentiation，invasion，and metastasis of esophageal squamous cell carcinoma(ESCC) in patients from Huaian，China〔J〕．Cell Biochem Biophys，2013; 67(2) : 657-68.

18 Liu F，Zheng S，Liu T，et al．MicroRNA-21 promotes the proliferation and inhibits apoptosis in Eca109 via activating ERK1/2/MAPK pathway 〔J〕．Mol Cell Biochem，2013; 381(1-2) : 115-25.

〔2014-07-11修回〕

(编辑袁左鸣)

通讯作者:魏育涛(1974-)，男，博士，副主任医师，主要从事食管癌临床与基础研究。

基金项目:兵团卫生科技-兵团博士基金(2014BB019) ;国家自然科学基金(81260301，81160018)

〔中图分类号〕R735.1

〔文献标识码〕A

〔文章编号〕1005-9202(2015) 16-4567-03;

doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2015.16.066