楊春李,吳偉莉,金風(fēng),張芒,趙洪韜
550001貴陽,貴州醫(yī)科大學(xué)(楊春李、吳偉莉、張芒、趙洪韜);550004貴陽,貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院,貴州省腫瘤醫(yī)院 頭頸部腫瘤科(金風(fēng))
2012年全球有86 700例新發(fā)鼻咽癌患者,50 800例患者死于鼻咽癌,鼻咽癌在東南亞地區(qū)的發(fā)病率最高,特別是中國的廣東、香港等南方地區(qū)[1]。早期鼻咽癌患者首選根治性放療,同步放化療是中晚期鼻咽癌患者標(biāo)準(zhǔn)的治療方式[2-3],盡管鼻咽癌放療敏感性高,但是晚期患者的局部復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移仍是常見的治療失敗原因[4],因此尋找預(yù)測鼻咽癌患者在放化療中的療效及生存預(yù)后的標(biāo)記物非常重要。
核苷酸切除修復(fù)交叉互補(bǔ)基因1(excision repair cross-complementing 1,ERCC1)編碼的蛋白是DNA修復(fù)的主要蛋白,其主要功能是對損傷DNA進(jìn)行切除修復(fù),保持DNA結(jié)構(gòu)的完整性[5]。ERCC1維護(hù)著機(jī)體正常的發(fā)育,保持基因組的穩(wěn)定性,與腫瘤的發(fā)生發(fā)展及耐藥密切相關(guān),研究已表明ERCC1的異常表達(dá)與鼻咽癌的局部浸潤、復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移及臨床結(jié)局等臨床病理特征有關(guān)系[6-11],但結(jié)論存在爭議。臨床病理特征是確定患者治療方案、預(yù)測療效、評估生存預(yù)后的重要基礎(chǔ),為明確ERCC1表達(dá)量對鼻咽癌患者療效及臨床結(jié)局的預(yù)測效果,本研究組系統(tǒng)分析了ERCC1表達(dá)水平與鼻咽癌患者臨床病理特征的關(guān)系。
檢索中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫、PubMed、Web of science、Medline數(shù)據(jù)庫中涉及鼻咽癌和ERCC1的相關(guān)中英文文獻(xiàn),截止至2017年9月30日;關(guān)鍵詞包括“鼻咽癌”“核苷酸切除修復(fù)交叉互補(bǔ)基因-1”“病理特征”“pathological characteristics”“nasopharyngeal carcinoma”“nasopharyngeal cancer”“pharyngeal cancer”“excision repair cross-complementation group 1”“ERCC1”。 采用紐卡斯?fàn)?渥太華量表(Newcastle-Ottawa Scale,NOS)評估文獻(xiàn)質(zhì)量。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)已發(fā)表的中英文全文;(2)臨床研究;(3)病理明確診斷為鼻咽癌;(4)ERCC1與鼻咽癌臨床病理特征的研究。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)細(xì)胞或動物實驗研究;(2)讀者來信、綜述;(3)缺乏或不能有效提取關(guān)鍵數(shù)據(jù)的研究。
提取數(shù)據(jù)如下:第一作者姓名,期刊發(fā)表年份,國家,地區(qū),種族,腫瘤分期,檢測ERCC1表達(dá)的方法,樣本量,ERCC1高低表達(dá)患者數(shù),ERCC1陽性、陰性表達(dá)患者數(shù),不同年齡、性別、病理分型、TNM分期中ERCC1高低表達(dá)患者數(shù)及陰陽性表達(dá)患者數(shù),無病生存期(disease-free survival,DFS)、無進(jìn)展生存期(progression-free survival,PFS)、總生存期(overall survival,OS)不同臨床結(jié)局的風(fēng)險比(hazard ratio,HR)及其95%可信區(qū)間,單變量或多變量COX回歸模型,未提供HR及95%可信區(qū)間具體數(shù)據(jù)的文獻(xiàn),可通過engauge digitizer 4.1軟件提取Kaplan-Meier曲線數(shù)據(jù)。
采用Stata 12.0軟件分析所有提取數(shù)據(jù),合并相對危險度(relative risk,RR)、HR及其95%可信區(qū)間,P<0.05表示兩組間比較有統(tǒng)計學(xué)意義;計算I2檢驗研究間異質(zhì)性,I2<50%表明研究間無明顯異質(zhì)性,采用固定效應(yīng)模型分析;I2≥50%說明研究間異質(zhì)性顯著,采用隨機(jī)效應(yīng)模型分析數(shù)據(jù)。
文獻(xiàn)篩選流程如圖1,最終納入18項研究[6-23],包含2 209例鼻咽癌患者;其中8項研究對比了ERCC1陽性、陰性表達(dá)與鼻咽癌患者臨床病理特征的關(guān)系,另外10項研究將ERCC1分成高低表達(dá)兩類比較其與鼻咽癌患者臨床病理特征的關(guān)系;納入文獻(xiàn)基本特征詳見表1,納入的研究主要集中在2009年至2017年,一項研究2005年發(fā)表,Chen Shaojun等作者采用qRT-PCR方法檢測ERCC1表達(dá),余研究全采用IHC檢測ERCC1水平,絕大多數(shù)研究(14篇文獻(xiàn))中鼻咽癌患者的治療方式以順鉑為基礎(chǔ)的聯(lián)合放化療。
圖1文獻(xiàn)篩選流程圖
Figure1.DiagramaboutProcessofArticlesIdentified
表1納入研究的基本特征
Table1.BasicInformationofEligibleStudies
AuthorYearCountryNo. of cases(P/N or H/L)DetectionmethodTreatment methodPositive vs negative Tan HG[6]2005China103(47/56)IHCRT Cao Y[8]2009China82(52/30)IHCcombination of RT with 5-Fu+DDP Cao Y[9]2016China102(63/39)IHCInduction CT(5-Fu+DDP) followed by cisplatin-based CCRT Krikelis D[7]2013Greece105(78/27)IHCInduction CT(PTX+ADM+DDP)followed by cisplatin-based CCRT Xu S[10]2017China201(136/65)IHCCCRT based on 5-Fu+DDP Liang R[11]2015China76(32/44)IHCcisplatin-based CCRT Sun JM[12]2011Korea77(39/38)IHCcisplatin-based CCRT Li G[13]2012China50(22/28)IHCRTHigh vs low Jagdis A[14]2012Canada138(69/69)IHC59.9% RT,40.1% Platinum-based CCRT Shen C[15]2016China85(41/44)IHCInduction CT(DDP) followed by RT Lee HW[16]2010Korea41(21/20)IHCInduction CT(5-Fu+DDP)followed by cisplatin-based CCRT Huang PY[16]2012China101(50/51)IHCInduction CT(5-Fu+DDP) followed by RT Chan SH[18]2011China258(76/182)IHC45.7% RT,54.3% CCRT based on 5-Fu+DDP Lu Y[19]2017China334(118/216)IHC3.6% RT,remaining platinum-based CRT Chen SJ[20]2016China78(48/30)qRT-PCRcisplatin-based CCRT Li HW[20]2014China107(52/55)IHCunknown Zhang XZ[22]2014China66(34/32)IHCCCRT Zhou J[23]2013China205(110/95)IHCcisplatin-based CCRT
P/N: ERCC1+/ERCC1-; H/L: high/low expression level of ERCC1; IHC: immunohistochemistry; RT: radiotherapy; CT: chemotherapy; PTX: paclitaxel; ADM: doxorubicin; 5-Fu: 5-fluorouracil; DDP: cisplatin; CCRT: concurrent radiochemotherapy
共納入8個研究,涉及796例鼻咽癌患者,ERCC1蛋白陽性表達(dá)率為58.92%(469/796),ERCC1陽性表達(dá)率與鼻咽癌的直接浸潤[(T1+T2)vs(T3+T4)]、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[(N0+N1)vs(N2+N3)]、性別(MalevsFemale)、TNM分期(IIIvsIV)、年齡(≥60vs<60)、治療緩解率(CR, PR, ER)的關(guān)系差異無統(tǒng)計學(xué)意義;ERCC1蛋白陽性的鼻咽癌患者比陰性患者的總生存率低(PositivevsNegative,HR=2.618,95%CI:1.657~4.136,P=0.000),4個研究間未發(fā)現(xiàn)異質(zhì)性(P=0.753,I2=0.0%),采用固定效應(yīng)模型合并數(shù)據(jù);2個研究合并的結(jié)果提示ERCC1蛋白在角化型鼻咽癌中的陽性表達(dá)率比非角化型鼻咽癌中的低(keratinizingvsnon-keratinizing,RR=0.616,95%CI: 0.363~1.046),但是差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.073),meta分析合并結(jié)果詳見表2;基于現(xiàn)有研究分析,結(jié)果表明ERCC1蛋白陽性率與鼻咽癌的局部浸潤、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、性別、TNM分期、年齡、治療緩解率關(guān)系不明確,而ERCC1蛋白陽性鼻咽癌患者的總生存率比陰性患者差;提示ERCC1蛋白表達(dá)程度可能與鼻咽癌患者病理分化程度有關(guān)。
表2ERCC1表達(dá)與鼻咽癌患者臨床病理特征關(guān)系的meta分析結(jié)果
Table2.Meta-analysisResultsaboutERCC1ExpressionandClinicopathologicalCharacteristicsofPatientswithNasopharyngealCancer
ComparisonStudy(n)Case(n)Forest plotRR95%CIPmodelHeterogeneityPI2(%)Egger’sPPositive/negative T1+T2 vs T3+T476911.0540.802~1.384 0.707Random0.01163.90.590 N0+N1 vs N2+N376911.1020.838~1.4490.487Random0.01163.60.273 Male vs Female55121.0820.929~1.2610.310Fixed0.8490.00.425 III vs IV31671.1150.768~1.6200.567Fixed0.6810.00.974 ≥60 vs <60 (y)33800.9870.665~1.4660.950Random0.02074.40.815 OS44332.618a1.657~4.136 0.000Fixed0.7530.00.021 Keratinizing vsnon-keratinizing22780.6160.363~1.046 0.073Fixed0.5230.0- CR24550.9390.744~1.184 0.592Fixed0.17745.0- PR23500.9420.606~1.465 0.792Fixed0.21634.8- ER25520.9370.771~1.1380.512Fixed0.19341-High/low T1+T2 vs T3+T4712090.9000.723~1.119 0.342Random0.05950.50.660 N0+N1 vs N2+N3712091.0530.918~1.2080.459Fixed0.9520.00.862 Male vs Female912441.0470.905~1.2110.535Fixed0.7960.00.287 III vs IV913781.0210.853~1.222 0.823Random0.01756.90.340 OS78851.812a1.276~2.5730.001Random0.03555.70.509 DFS47601.566a1.395~1.758 0.000Fixed0.16940.40.911 Keratinizing vs non-keratinizing23121.0130.612~1.6740.961Fixed0.5250.0- 5year OS47560.9570.796~1.1510.641Fixed0.9640.00.327
OS: overall survival; DFS: disease free survival;a: the value of HR considered as pooled effect size; CR: complete remission; PR: partial remission; ER: effective rate
共納入10個研究,包括1 413例鼻咽癌患者,ERCC1基因高表達(dá)率為44.09%(623/1 413),ERCC1基因表達(dá)水平高低與鼻咽癌的直接浸潤[(T1+T2)vs(T3+T4)]、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[(N0+N1)vs(N2+N3)]、性別(malevsfemale)、TNM分期(IIIvsIV)、病理分型(keratinizingvsnon-keratinizing)、5年OS的關(guān)系無統(tǒng)計學(xué)意義;包含885例鼻咽癌的7個研究比較了ERCC1高低表達(dá)與鼻咽癌患者OS的關(guān)系,合并結(jié)果顯示ERCC1相對高表達(dá)組鼻咽癌患者比低表達(dá)組低(HighvsLow,HR=1.812,95%CI: 1.276~2.573,P=0.001),各研究間異質(zhì)性較大(P=0.035,I2=55.7%),采用隨機(jī)效應(yīng)模型分析數(shù)據(jù);涉及760例患者的4個研究分析了ERCC1表達(dá)水平高低與鼻咽癌患者DFS的關(guān)系,分析結(jié)果顯示ERCC1高表達(dá)鼻咽癌患者組的DFS比低表達(dá)患者組低(HighvsLow,HR=1.566,95%CI: 1.395~1.758,P=0.000),合并的研究間異質(zhì)性較小(P=0.169,I2=40.4%),采用固定效應(yīng)模型合并數(shù)據(jù),結(jié)果詳見表2。結(jié)果表明ERCC1的異常表達(dá)沒有改變鼻咽癌局部浸潤、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的風(fēng)險,與晚期鼻咽癌的TNM分期、病理分化程度、5年OS無切確關(guān)系;ERCC1高表達(dá)的鼻咽癌患者OS、DFS比低表達(dá)患者差,提示ERCC1高表達(dá)是鼻咽癌患者的不良預(yù)后因子。見圖2。
Begg’s檢驗未見明顯發(fā)表偏倚,表2統(tǒng)計Egger’s檢驗結(jié)果P值無統(tǒng)計學(xué)意義,未發(fā)現(xiàn)發(fā)表偏倚,研究數(shù)量較少發(fā)表偏倚檢驗效能降低,無實際意義,表2中無檢驗結(jié)果。
圖2ERCC1表達(dá)與鼻咽癌臨床病理特征關(guān)系的森林圖
Figure2.ForestPlotfortheAssociationbetweenERCC1ExpressionandClinicopathologicalCharacteristicsofNasopharyngealCarcinoma
Graph A-C,E,G-I=highvslow expression; others=ERCC1+vsERCC1-.
由于鼻咽癌解剖位置的特殊性及其對放射治療的高度敏感性,鼻咽癌主要以放射治療為主,早期患者行單純根治性放療具有很高的治愈率;對于局部晚期鼻咽癌患者,III期臨床研究表明,單純放療組的5年生存率為60.2%,奧沙利鉑為基礎(chǔ)的同步放化療組患者的5年生存率僅增加13%(73.2%)[4];同步放化療在提高生存獲益的同時也增加了并發(fā)癥的發(fā)生率,并且對于鼻咽癌患者而言,特別是中晚期鼻咽癌具有較高的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移率;因此,有效的腫瘤標(biāo)記物預(yù)測中晚期鼻咽癌治療療效、預(yù)后對于優(yōu)化治療方案及篩選獲益人群非常重要。已有meta分析表明ERCC1的表達(dá)水平與頭頸部腫瘤患者的臨床結(jié)局有關(guān),是頭頸部腫瘤患者預(yù)后預(yù)測標(biāo)記物[24],沒有單獨分析ERCC1與鼻咽癌患者臨床病理特征的關(guān)系。本研究組納入包含2 209例鼻咽癌患者的18項研究綜合分析,發(fā)現(xiàn)ERCC1陽性表達(dá)的鼻咽癌患者比陰性患者的總生存預(yù)后差,ERCC1陽性患者死亡風(fēng)險是陰性患者的2.168倍(P/N,HR=2.618,95%CI:1.657~4.136);同樣發(fā)現(xiàn),ERCC1高表達(dá)組鼻咽癌患者的總生存預(yù)后比低表達(dá)組患者差,死亡風(fēng)險是低表達(dá)組患者的1.812倍(H/L,HR=1.812,95%CI: 1.276~2.573);對于DFS,ERCC1高表達(dá)鼻咽癌患者的預(yù)后比低表達(dá)組患者差,其復(fù)發(fā)或死亡風(fēng)險是低表達(dá)組的1.566倍(H/L,HR=1.566,95%CI: 1.395~1.758);ERCC1表達(dá)水平與鼻咽癌患者其他臨床病理特征的關(guān)系尚無統(tǒng)計學(xué)差別,基于現(xiàn)有研究分析尚未發(fā)現(xiàn)ERCC1異常表達(dá)改變鼻咽癌浸潤、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移風(fēng)險。
核酸損傷切除修復(fù)(NER)是最重要的修復(fù)途徑,ERCC1是NER中重要的修復(fù)基因,ERCC1是高度保守的DNA單鏈核酸內(nèi)切酶,ERCC1編碼的蛋白與XPF形成異源二聚體,在DNA損傷位點,識別并切除5’端損傷側(cè)單鏈,限制和調(diào)節(jié)DNA合成[25]。鉑類為基礎(chǔ)的放化療綜合治療是局部晚期鼻咽癌患者的主要治療方式;鉑類分子進(jìn)入細(xì)胞中迅速分解,以水合陽離子與DNA的鏈內(nèi)或鏈間交聯(lián)形成DNA加合物,NER會清除這些加合物,ERCC1蛋白是核酸損傷切除修復(fù)過程的限速酶,ERCC1相對高表達(dá)會加速鉑-DNA加合物的清除過程及增加清除能力,導(dǎo)致鉑類為基礎(chǔ)的化療方案的耐藥;研究表明改變ERCC1表達(dá)會改變腫瘤細(xì)胞對放化療的敏感性,腫瘤細(xì)胞凋亡是腫瘤細(xì)胞放化療耐藥的重要影響因素,ERCC1通過抑制凋亡水平降低食管癌對放化療的敏感性[26],敲低ERCC1的膠質(zhì)瘤細(xì)胞經(jīng)電離輻射后存活率明顯低于對照組,Liccardi等發(fā)現(xiàn),ERCC1敲低組膠質(zhì)瘤細(xì)胞DNA鏈斷裂程度明顯增加,活化caspase-3也高于對照組[27]。在低氧條件下,腫瘤細(xì)胞對放射治療的敏感性低[28],David Murray等認(rèn)為放療導(dǎo)致的DNA鏈損傷修復(fù)主要通過依賴ERCC1/ERCC4(XPF)的DNA交鏈修復(fù)途徑實現(xiàn),而不是核酸切除修復(fù)途徑,ERCC1的缺失會改善低氧環(huán)境下腫瘤細(xì)胞對放療的不敏感性,UV20和UV41細(xì)胞是ERCC1/ERCC4(XPF)基因缺失型突變細(xì)胞株,在低氧狀況下,這兩株細(xì)胞對γ射線照射非常敏感,而且氧增強(qiáng)比降低[29];在本研究中,我們也發(fā)現(xiàn)ERCC1陽性/高表達(dá)組患者比ERCC1陰性/低表達(dá)組患者臨床預(yù)后差,ERCC1高表達(dá)一方面可通過核酸切除修復(fù)途徑降低腫瘤細(xì)胞對順鉑的敏感性,另一方面可通過放療誘導(dǎo)的DNA交鏈途徑使得腫瘤細(xì)胞對放療敏感性差,腫瘤細(xì)胞代謝耗氧快,實體腫瘤內(nèi)常處于缺氧狀態(tài),下調(diào)ERCC1在腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)可增加放療敏感性,降低氧增強(qiáng)比,同等療效下可降低或者不增加放療劑量,減輕患者放療毒副反應(yīng);降低ERCC1在腫瘤細(xì)胞中表達(dá)的新的治療方案有望改善患者臨床預(yù)后;此外,ERCC1相對高表達(dá)的患者并不能從鉑類為基礎(chǔ)的放化療方案中獲益,尋找新的放療增敏劑非常必要。
本研究存在一些不足,除了生存預(yù)后外,其他臨床病理特征的研究數(shù)量和樣本樣較少,與ERCC1表達(dá)水平的關(guān)系尚無統(tǒng)計學(xué)差別;表2中5年生存率在ERCC1高低表達(dá)組中差別無統(tǒng)計學(xué)意義,但是時點生存率的統(tǒng)計分析結(jié)果更容易受混雜因素的影響,涉及風(fēng)險比HR的總生存預(yù)后能更好地反映整體隨訪時間過程的生存狀態(tài);納入研究地域、種族、治療方案、藥物劑量等的差異造成了本研究的異質(zhì)性,ERCC1陽/陰性、高/低表達(dá)沒有統(tǒng)一的分界標(biāo)準(zhǔn),ERCC1對于鼻咽癌患者生存預(yù)后結(jié)局預(yù)測臨床應(yīng)用之前,還有較長的距離,需要行頭對頭的大樣本多中心研究完善上述不足。
總之,ERCC1表達(dá)水平在一定程度上可以預(yù)測鼻咽癌患者的臨床預(yù)后,是鼻咽癌患者放化療的預(yù)后因子;基于研究中的局限,需深入行統(tǒng)一檢測方法、統(tǒng)一分界標(biāo)注的大樣本高質(zhì)量臨床研究。
作者聲明:本文第一作者對于研究和撰寫的論文出現(xiàn)的不端行為承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任;
利益沖突:本文全部作者均認(rèn)同文章無相關(guān)利益沖突;
學(xué)術(shù)不端:本文在初審、返修及出版前均通過中國知網(wǎng)(CNKI)科技期刊學(xué)術(shù)不端文獻(xiàn)檢測系統(tǒng)學(xué)術(shù)不端檢測;
同行評議:經(jīng)同行專家雙盲外審,達(dá)到刊發(fā)要求。