人类着色性干皮病基因D基因多态性与前列腺癌易感性的Meta分析

戴 枫，祝黎洁，糜远源

（南通大学附属第三医院泌尿外科，江苏无锡 204041）

前列腺癌是男性泌尿系统常见的恶性肿瘤，在美国位于男性恶性肿瘤发病的第一位，占男性新发肿瘤的25%，据估计，仅2009年，美国就有19 000例前列腺癌的新诊断病例，累计当年27 000例死于前列腺癌［1］。迄今为止，我国前列腺癌发病率仍远低于欧美发达国家，但随着社会老龄化、饮食结构和人们生活方式的改变以及诊断水平的不断提高，我国前列腺癌患者的临床诊断率呈不断上升的趋势，但是关于其病因目前仍不十分清楚。近年来，研究发现基因因素在前列腺癌的致病机制中也起了重要的作用［2－3］。

DNA修复基因的多态性可改变修复酶的结构并影响其肿瘤易感性［4－5］。核苷酸切除修复基因（nucleotide excision repair，NER）是人类最主要的DNA修复途径之一。DNA损伤修复基因中人类着色性干皮病基因D（xeroderma pigmentosum D，XPD）是参与NER的主要基因［6－7］。两个位于XPD基因编码区的非同义单核苷酸多态性（single－nucleotide polymorphism，SNP）已被鉴定：一个是G取代了A，导致了外显子10密码子312号由Asp变成了Asn，另外一个是A取代了G，导致了外显子23密码子751号由Lys变成了Gln［8－9］。这两个SNP均能引起DNA修复基因功能的减退［9－10］。BAU等［11］报道，携带有312Asn／Asn基因型的个体增加了罹患前列腺癌的风险，而非Gln751Lys SNP。而RYBICKI等［8］报道XPD Asn312Asp和Gln751Lys SNP均能增加个体罹患前列腺癌的易感性。其实，截止目前，仍未有一致性的结论，这归因于各个研究纳入的人群不同、入选病例的标准及各自研究规模的差异。

本荟萃分析综合以往发表的所有相关文献来明确XPD两种SNP与前列腺癌易感性的关系。

1 材料与方法

1.1 文献筛选 采取“XPD或ERCC2或xeroderma pigmentosum group D或excision repair crosscomplementing rodent repair deficiency group 2”、“polymorphism或variant”、“prostate cancer或tumor”、“prostate”，等作为英文关键词，采取“人类着色性干皮病基因D”、“多态性”、“前列腺癌”，等作为中文关键词，应用CNKI、PubMed、Embase、万方、及VIP数据库对与关键词相关的文献进行检索，检索年区间为2004～2014。对所检索到的全文进行评价，分析其中是否含有研究XPD两个SNP基因多态性与前列腺癌易感性的相关信息。文献必须符合以下标准才被纳入分析：含有完整的基因型频率相关数据的全文；运用各项研究互不关联的独立病例对照试验设计的研究；所纳入前列腺癌均经病理检查明确诊断；英文文献。排除存在明显发表偏倚、缺少对照组信息以及重复数据的研究。

1.2 数据整理及质量评价 按照第一作者、发表年份、文献来源、种族分类、对照来源（医院来源，hospital－based，HB及社会人群，population－based，PB）、哈温平衡（Hardy－Weinberg equilibrium，HWE）、肿瘤组及对照组总纳入病例数及各自基因分型病例数，基因检测方法对纳入文献进行整理。由2位研究者独立对纳入文献的研究设计、干预措施及观察结果等信息进行评价，有分歧之处通过讨论或由第三位研究者共同解决。采用Jadad评分对纳入研究进行质量评价，小于3分者为低质量文献；对于多次发表的病例对照试验，则提取最新发表的数据。对于纳入文献中不同种族，分为高加索人、亚洲人和非洲人。

1.3 数据分析和资料合成 我们采用95%可信区间（confidence intervals，CI）及比值比（odds ratio，OR）来评估基因多态性与前列腺癌易感性之间的相关性。同时采用4种基因模型比较方式来评价XPD基因多态性与前列腺癌关系：隐性模型（751SNP：Gln／Gln对比Gln／Lys＋Lys／Lys，312SNP：Asn／ Asn对比Asn／Asp＋Asp／Asp）、纯和子模型（751 SNP：Gln／Gln对比Lys／Lys，312SNP：Asn／Asn对比Asp／Asp）、显性模型（751SNP：Gln／Gln＋Gln／Lys对比Lys／Lys，312SNP：Asn／Asn＋Asn／Asp对比Asp／Asp）和等位基因模型（751SNP：Gln对比Lys，312SNP：Asn对比Asp）用以卡方检验为基础的Q检验来衡量样本之间的同质性［12］，若Q检验的P值（即Pheterogeneity）≥0.05（heterogeneity：异质性），则利用固定效应模型进行分析，反之，则采用随机效应模型［13－14］。通过Begg's漏斗图和Egger's检验来检测数据之间可能存在的发表性偏倚［15－16］。对照组的HWE检验采用卡方检验，P＜0.05表示研究存在不平衡性。基因多态性与前列腺癌易感性的关系强弱程度用OR值表示，其采用Z检验。

1.4 统计学分析 所有数据分析均采用STATA10.0（版本为10.0，美国）软件进行统计学分析，通过计算双侧P值评价，P＜0.05表明差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 纳入文献的基本信息 通过关键词检索，总共收集36篇文献。其中，9篇文献包括10个病例对照研究被纳入本次研究。最终纳入8篇文献（9个病例对照研究），3 165例病例和3 539例对照涉及Gln751Lys多态性；6篇文献（7个病例对照研究），2 555例肿瘤及3 182例对照涉及Asn312Asp［8，11，17－23］（图1、表1）。除了两个研究外，对照组HWE均 符 合 平 衡 一 致［8，11］。除 了 GAO 等［19］及LACENDER等［21］两篇文献外，年龄在病例及对照组中均是匹配的。对照组符合以下标准：肛门指诊正常，血清前列腺特异抗原（prostate specific antigen，PSA）小于4ng／mL，年龄匹配，没有肿瘤家族史及既往肿瘤史。RYBICKI等［8］报道的病例对照研究，90%为高加索人，仅9%是非洲裔美国人，1%是亚洲或西班牙人，本研究统一纳入为高加索人。基因分析方法包括聚合酶链反应－限制片段长度多态性（polymerase chain reaction－restriction fragment length polymorphism，PCR－FLIP），应用生物标记基因检测系统（Applied Biosystems SNPlexTMGenotyping system，ABI SNPlex），扩增子拯救多重－聚合酶链反应（amplicon rescue multiplex－polymerase chain reaction，ARM－PCR），多矩阵辅助激光解吸电离－飞行时间－质谱法（MassArray matrix－assisted laser desorption ionization－time－of－flight mass spectrome－try，MALAI－TOF－MS），核苷酸测序（Nucleotide Se－ quencing）和TaqMan探针。

图1 文献筛选图

表1 XPD基因多态性与前列腺易感性相关检索文献信息一览表

2.2 数据分析及异质性分析 总体上未发现XPD Asn312Asp或Gln751Lys多态性与前列腺癌易感性相关（纯和子模型：OR＝0.99或1.48，95%CI为0.86～1.14或0.90～2.43，Pheterpgeneity＝0.681或0.000，P＝0.926或0.118；显性模型：OR＝1.00或1.04，95%CI为0.95～1.04或0.99～1.09，Pheterpgeneity＝0.955或0.064，P＝0.887或0.159；等位基因模型：OR＝1.00或1.20，95%CI为0.95～1.05或0.99～1.46，Pheterpgeneity＝0.769或0.001，P＝0.899或0.068）。去除了两个不符合HWE的研究后，总体上仍未见相关性。在种族及对照来源亚组分类中，仍未发现Gln751Lys多态性与前列腺癌易感性相关（表2）。

关于Asn312Asp多态性，在种族亚组中，显著性相关被发现存在于亚洲人群中Asn vs.Asp：OR＝1.54，95%CI为1.24～1.91，Pheterpgeneity＝0.619，P＝0.000（图2A），Asn／Asn vs.Asp／Asp：OR＝2.07，95%CI为1.37～3.12，Pheterpgeneity＝0.415，P＝0.000（图2B），Asn／Asn＋Asn／Asp vs.Asp／Asp：OR＝1.23，95%CI为1.07～1.42，Pheterpgeneity＝0.096，P＝0.005和非洲人群中Asn vs.Asp：OR＝1.36，95%CI为1.00～1.83，Pheterpgeneity＝0.885，P＝0.046（图2），Asn／Asn vs.Asp／Asp：OR＝2.90，95%CI为1.08～7.79，Pheterpgeneity＝0.617，P＝0.043（图3），Asn／Asn vs.Asn／Asp＋Asp／Asp：OR＝2.63，95%CI为1.00～6.89，Pheterpgeneity＝0.609，P＝0.050。相似相关性也被发现存在于对照来源亚组 中（表2）。

图2 XPD Asn312Asp位点多态性与前列腺癌易感性Meta分析森林图

2.3 发表偏倚 应用Begg's漏斗图及Egger's检验来估算本研究的发表偏倚。以各研究的OR值和样本含量绘制各基因型的漏斗图，各漏斗图均基本对称。发表偏倚的Egger's检验显示本研究没有明显的发表偏倚，结果可信度较高（Asn312Asp中等位基因模型t＝2.53，P＝0.053；纯和子模型t＝2.2，P＝ 0.079；显性模型t＝2.13，P＝0.086；隐性模型t＝2.07，P＝0.094。Gln751Lys中等位基因模型t＝1.79，P＝0.116；纯和子模型t＝1.87，P＝0.104；显性模型t＝1.25，P＝0.25；隐性模型t＝1.83，P＝0.11）。

表2 总体及亚组分析研究XPD基因多态性与前列腺癌易感性关系

3 讨 论

通过对具备基因功能的SNP的检测，可以来评价个体或人群罹患前列腺癌的易感性，同时对研究前列腺癌的致病机制也是一个补充。2004年RYBICKI等［8］首先发现两种XPD基因常见多态性与高加索人前列腺癌的易感性相关。随后大批研究相继报道了XPD Asn312Asp／Gln751Lys多态性与不同种族前列腺癌易感性的关系。然而，截止目前为止，仍未能有共识。荟萃分析是一种能把单个小样本研究综合在一起进行大样本统计分析的方法，其能提高结论的可信度，更好地评估基因的作用［24］。XPD基因的两个多态性已报道与头颈部肿瘤、食管癌、肺癌及乳腺癌易感性关系密切［25－28］。然而，其与前列腺癌的关系目前还不是很确切。在本研究中，我们利用荟萃分析来评价XPD Asn312Asp／Gln751Lys与前列腺癌易感性的关系，期望能得出一个说服力强的结论。本文纳入6 752例个体（3 165例前列腺癌患者和3539例正常人，证实Gln751Lys多态性与前列腺癌易感性关系；同时2 555例及3 182例病例对照涉及Asn312Asp多态性研究）。

XPD基因位于染色体19q13.3基因谱上。它的分子质量为20kb，包含23个外显子及761个编码的氨基酸蛋白。XPD蛋白一方面能调节单链DNA介导的三磷酸腺苷酶和5'－3'DNA螺旋酶的活性，这两种酶对NER通路及转录是必不可少的。其次，对提高DNA的有效修复能力也是一个必要的因素，而DNA修复能力对维持基因稳定性及功能不全导致肿瘤易感性的增加是必要条件［29－30］。另外，XPD两个SNP是连锁不平衡，它们的突变显型与DNA修复能力低下相关［31］，提示这两个SNP能促进肿瘤的发生发展。

已有许多流行病学文章研究了DNA修复基因多态性与前列腺癌易感性的关系，但仍未得出一致的结论。BAU等［11］发现个体携带至少Asn312Asp／Gln751Lys多态性中一个位点时，增加了1.81倍的前列腺癌风险性。同样，RYBICKI等［8］报道个体如果携带有突变基因型，则能增加前列腺癌的易感性（Asn312As为1.16倍及Gln751Lys为1.14倍）。LAVENDER等［21］发现相对于XPD 312Asp／Asp基因型，个体携带有312Asn等位基因具有1.3～8.6倍的前列腺癌风险性。然而，未发现与Gln751Lys多态性有任何显著性差异。我们的研究结论与LAVENDER等［21］及MANDAL等［23］的研究结果类似。

本次研究中，在总体研究中均未见显著性关联。但是，在种族亚组分型中，XPD Asn312Asp多态性在亚洲及非洲人群中能显著增加个体罹患前列腺癌易感性。有以下几个因素能影响以上结论的得出。第一，基因与基因相互作用及环境因素可能均参与了前列腺癌的发生，单一基因的影响过于片面。第二，不同种族个体前列腺癌发病率也不尽相同。例如，前列腺癌在美国及西欧男性中是最常见的恶性肿瘤，死亡率位列第二。然而，发病率及死亡率在一些亚洲及欧洲中东部国家均远低于上述国家，但近年来有上升趋势，例如日本、中国及波兰，预示这些地区人们生活方式及相关易感基因发生了改变［32－33］。最后，发表的时间延迟及发表偏倚可能起了一定的作用。

虽然，我们尽可能利用有限资源来验证XPD基因多态性与前列腺癌易感性的关系，但是我们的研究也存在一些局限性。首先，虽然我们纳入了所有有关文献，但是入选的病例数量还不算广泛，其会增加Ⅰ类及Ⅱ类错误。因此，仍然缺乏更好的数据代表性及结论的可信度；仍需要提高研究的样本数，特别需要重视亚洲及非洲人群的病例数量。第二，基因与基因、基因与环境之间相互关系没有纳入本次分析。因为重要的环境、生活方式因素及基因连锁不平衡会影响XPD基因多态性与前列腺癌易感性的关系。因此，一些重要的环境及生活方式因素，例如饮食、吸烟史、饮酒史和肿瘤家族史，应该被纳入本次荟萃分析。尽管有以上不足，但是我们的荟萃分析也有优点。第一，病例数及对照数来自不同国家不同种族的研究，具有广泛代表性，这样能增强分析结论的可信度；第二，纳入的病例对照研究严格符合我们设计的标准；第三，对照组均是健康未携带肿瘤细胞的人群。

本次荟萃分析揭示XPD Asn312Asp多态性能增加非洲及亚洲个体罹患前列腺癌的易感性。今后有望更大人群的研究去证实以上结论，从而为更好解释前列腺癌的病因学及发病机制提供流行病学依据。

［1］JEMAL A，BRAY F，CENTER MM，et al.Global cancer statistics［J］.CA Cancer J Clin，2011，61（2）：69－90.

［2］DUNN MW，KAZER MW.Prostate cancer overview［J］.Semin Oncol Nurs，2011，27（4）：241－250.

［3］POWELL IJ.The precise role of ethnicity and family history on aggressive prostate cancer：a review analysis［J］.Arch Esp Urol，2011，64（8）：711－719.

［4］BERWICK M，VINEIS P.Markers of DNA repair and susceptibility to cancer in humans：an epidemiologic review［J］.J Natl Cancer Inst，2000，92（11）：874－897.

［5］WOOD RD，MITCHELL M，SGOUROS J，et al.Human DNA repair genes［J］.Science，2001，291（5507）：1284－1289.

［6］CLEAVER JE.Common pathways for ultraviolet skin carcinogenesis in the repair and replication defective groups of xeroderma pigmentosum［J］.J Dermatol Sci，2000，23（1）：1－11.

［7］EVANS E，MOGGS JG，HWANG JR，et al.Mechanism of open complex and dual incision formation by human nucleotide excision repair factors［J］.EMBO J，1997，16（21）：6559－6573.

［8］RYBICKI BA，CONTI DV，MOREIRA A，et al.DNA repair gene XRCC1and XPD polymorphisms and risk of prostate cancer［J］.Cancer Epidemiol Biomarkers Prev，2004，13（1）：23－29.

［9］SHEN MR，JONES IM，MOHRENWEISER H.Nonconservative amino acid substitution variants exist at polymorphic frequency in DNA repair genes in healthy humans［J］.Cancer Res，1998，58（4）：604－608.

［10］LUNN RM，HELZLSOUER KJ，PARSHAD R，et al.XPD polymorphisms：effects on DNA repair proficiency［J］.Carcinogenesis，2000，21（4）：551－555.

［11］BAU DT，WU HC，CHIU CF，et al.Association of XPD polymorphisms with prostate cancer in Taiwanese patients［J］.Anticancer Res，2007，27（4c）：2893－2896.

［12］HIGGINS JP，THOMPSON SG.Quantifying heterogeneity in a meta－analysis［J］.Stat Med，2002，21（11）：1539－1558.

［13］MANTEL N，HAENSZEL W.Statistical aspects of the analysis of data from retrospective studies of disease［J］.J Natl Cancer Inst，1959，22（4）：719－748.

［14］DERSIMONIAN R，LAIRD N.Meta－analysis in clinical trials［J］.Control Clin Trials，1986，7（3）：177－188.

［15］HAYASHINO Y，NOGUCHI Y，FUKUI T.Systematic evaluation and comparison of statistical tests for publication bias［J］.J Epidemiol，2005，15（6）：235－243.

［16］PETERS JL，SUTTON AJ，JONES DR，et al.Comparison of two methods to detect publication bias in meta－analysis［J］.JAMA，2006，295（6）：676－680.

［17］DHILLON VS，YEOH E，FENECH M.DNA repair gene polymorphisms and prostate cancer risk in South Australia－－results of apilot study［J］.Urol Oncol，2011，29（6）：641－646.

［18］RITCHEY JD，HUANG WY，CHOKKALINGAM AP，et al.Genetic variants of DNA repair genes and prostate cancer：apopulation－based study［J］.Cancer Epidemiol Biomarkers Prev，2005，14（7）：1703－1709.

［19］GAO R，PRICE DK，DAHUT WL，et al.Genetic polymorphisms in XRCC1associated with radiation therapy in prostate cancer［J］.Cancer Biol Ther，2010，10（1）：13－18.

［20］SOBTI RC，BERHANE N，MELESE S，et al.Impact of XPD gene polymorphism on risk of prostate cancer on north Indian population［J］.Mol Cell Biochem，2012，362（1－2）：263－268.

［21］LAVENDER NA，KOMOLAFE OO，BENFORD M，et al.No association between variant DNA repair genes and prostate cancer risk among men of African descent［J］.Prostate，2010，70（2）：113－119.

［22］AGALLIU I，KWON EM，SALINAS CA，et al.Genetic variation in DNA repair genes and prostate cancer risk：results from a population－based study［J］.Cancer Causes Control，2010，21（2）：289－300.

［23］MANDAL RK，GANGWAR R，MANDHANI A，et al.DNA repair gene X－ray repair cross－complementing group 1and xeroderma pigmentosum group D polymorphisms and risk of prostate cancer：a study from North India［J］.DNA Cell Biol，2010，29（4）：183－190.

［24］MUNAFÕMR，FLINT J.Meta－analysis of genetic association studies［J］.Trends Genet，2004，20（9）：439－444.

［25］YUAN H，NIU YM，WANG RX，et al.Association between XPD Lys751Gln polymorphism and risk of head and neck cancer：a meta－analysis［J］.Genet Mol Res，2011，10（4）：3356－3364.

［26］DING DP，MA WL，HE XF，et al.XPD Lys751Gln polymorphism and esophageal cancer susceptibility：a meta－analysis of case－control studies［J］.Mol Biol Rep，2012，39（3）：2533－2540.

［27］FENG Z，NI Y，DONG W，et al.Association of ERCC2／XPD polymorphisms and interaction with tobacco smoking in lung cancer susceptibility：a systemic review and meta－analysis［J］.Mol Biol Rep，2012，39（1）：57－69.

［28］PABALAN N，FRANCISCO－PABALAN O，SUNG L，et al.Meta－analysis of two ERCC2（XPD）polymorphisms，Asp312Asn and Lys751Gln，in breast cancer［J］.Breast Cancer Res Treat，2010，124（2）：531－541.

［29］GOODE EL，ULRICH CM，POTTER JD.Polymorphisms in DNA repair genes and associations with cancer risk［J］.Cancer Epidemiol Biomarkers Prev，2002，11（12）：1513－1530.

［30］CAMPS C，SIRERA R，IRANZO V，et al.Gene expression and polymorphisms of DNA repair enzymes：cancer susceptibility and response to chemotherapy［J］.Clin Lung Cancer，2007，8（6）：369－375.

［31］LUNN RM，HELZLSOUER KJ，PARSHAD R，et al.XPD polymorphisms：effects on DNA repair proficiency［J］.Carcinogenesis，2000，21（4）：551－555.

［32］BAADE PD，YOULDEN DR，KRNJACKI LJ.International epidemiology of prostate cancer：geographical distribution and secular trends［J］.Mol Nutr Food Res，2009，53（2）：171－184.

［33］BRAY F，LORTET－TIEULENT J，FERLAY J，et al.Prostate cancer incidence and mortality trends in 37European countries：an overview［J］.Eur J Cancer，2010，46（17）：3040－3052.