miRNA-21和miRNA-101表达水平对结直肠癌诊断价值的meta分析

2019-01-19储怀祝韩娜慧吕海栋曹洪涛徐建国

国际检验医学杂志 2019年1期

储怀祝,韩娜慧,吕海栋，曹洪涛，徐建国

(青海省人民医院：1．肿瘤外科；2.疼痛科，青海西宁 810007)

结直肠癌是世界上最为常见的癌症之一，最新研究表明，城市地区结直肠癌发病率高居恶性肿瘤发病率第2位，其发病率高，治愈率低，是人类最难攻克的恶性肿瘤之一[1]。随着现代人们的生活方式多元化，生活作息及饮食不规律，使结直肠癌患病率越来越高，缓解或治愈结直肠癌需医生、患者及家人携手同心攻克难关，早发现、早治疗是治愈癌症的最佳途径。近年来，包括粪隐血试验、肠镜、CT检查在内的结直肠癌筛查手段得到广泛应用[2-4]，然而，这些传统的检测手段均具有一定的局限性[5]，其检查费用高、灵敏度和特异度不高，因此，不断有学者寻找结直肠癌早期检测及预后评估的新标记物[6]。有研究表明，差异表达的微小RNA (miRNA)发生在结直肠癌的不同阶段[7]，其中miR-21和miR-101是在结直肠癌中研究较多的2种失调miRNA[8-9]。诸多研究表明，miR-21在多种恶性肿瘤组织中的表达均显示为上调，miR-101在多种恶性肿瘤组织及中的表达均显示为下调，如胃癌、肺癌、结肠癌、肝癌、乳腺癌和恶性胶质瘤[10-12]，但miRNA-21和miRNA-101能否作为诊断及预测结直肠癌患者预后的标准尚不完全明确。为进一步探索miR-21和miR-101与结直肠癌的关系，本研究通过meta分析的方法定量评价了miRNA-21和miRNA-101与诊断结直肠癌的关系，以期为临床治疗的决策提供进一步的依据。

1 资料与方法

1.1文献检索通过计算机检索PubMed、Elsevier、Cochrane library、维普资讯中文期刊服务平台(VIP)、中文生物医学期刊文献数据库(CMCC)、中国知网(CNKI)等数据库，时间为2008年1月1日至2018年3月1日，以“colorectal cancer”“miRNA-21”“miRNA-101”“diagnosis”“结直肠癌”“诊断”等为关键词进行检索，全面系统搜集相关文献。

1.2文献纳入和排除标准纳入标准：(1)结直肠癌患者均经内镜及病理学确诊，并根据美国肿瘤联合会颁布的结直肠癌分期系统(第8版)标准对结直肠癌患者进行TNM分期；(2)包含miRNA-21和miRNA-101用于结直肠癌诊断的评价指标：灵敏度或特异度；(3)实验中包含健康对照组；(4)样本量≥30例；(5)国内外公开发表的文献。排除标准：(1)样本量<30例；(2)无法提供灵敏度和特异度等有效数据；(3)非人类研究、非临床研究、细胞性研究、综述、会议摘要或病例报告等文章；(4)重复发表的研究。

1.3文献质量评价及数据提取采用NOS量表(newcastle ottawa scale)对文献质量进行评价，其中包括3项8条。由2名研究者分别按评分标准对文献进行评分，评分不一致的文献采取小组讨论的方式重新评分。满分为9分，得分≥7分的文献判定为质量较高。提取的数据包括作者名、年份、国家、所属类型、样本量、真阳性、真阴性、假阳性、假阴性等。

1.4统计学处理采用RevMan5．3统计软件和Meta-Disc1.4统计软件对纳入的文献进行分析，合并效应量之前先将纳入文献用Q统计量法对异质性进行检验，异质性较差的研究(P≥0.1、I2≤50%)采用固定效应模型分析，高度异质性的研究(P<0.1、I2>50%)采用随机效应模型进行分析。通过汇总各纳入研究的数据(真阳性、假阳性、真阴性和假阴性)得到相应的灵敏度、特异度和95%可信区间(95%CI)及汇总灵敏度、特异度和95%CI，同时，绘制森林图，进行综合接受者工作特征(SROC)曲线分析，并计算曲线下面积(AUC)。对miRNA-21和miRNA-101进行亚组分析，得到相应的灵敏度、特异度和95%CI及汇总灵敏度、特异度和95%CI，分别绘制森林图和SROC曲线，并计算AUC。

2 结果

2.1文献概况根据制定的检索方案，初步纳入534篇文献；剔除重复文献30篇，非临床研究、短文型文献、文献综述、理论分析等457篇；再根据纳入及排除标准逐篇全文细读，剔除半随机对照研究文献、细胞研究等无明确诊断标准的文献，最终纳入11篇随机对照且具有可比性的临床研究文献。其中关于miRNA-21文献7篇，关于miRNA-101文献5篇，各研究的基本特征见表1。

表1 纳入文献基本特征

续表1 纳入文献基本特征

图1 miRNA-21和miRNA-101诊断结直肠癌森林图

图2 miRNA-21和miRNA-101诊断结直肠癌SROC曲线

2.2meta合并统计量分析各研究间存在异质性(P=0.09，I2=38%)，采用随机效应模型分析。11篇文献相应的灵敏度、特异度和95%CI见图1。miRNA-21和miRNA-101诊断结直肠癌汇总灵敏度为0.77(95%CI:0.75～0.79)，汇总特异度为0.73(95%CI:0.70～0.76)，阳性似然比为2.97(95%CI:2.13～4.13)，阴性似然比为0.23(95%CI:0.10～0.56)，诊断比值比为14.05(95%CI:6.39～30.91)，AUC为0.8534。见图2。表明miRNA-21和miRNA-101对结直肠癌诊断具有一定的参考价值。

图3 miRNA-21诊断结直肠癌森林图

2.3亚组分析按miRNA种类不同将11项研究分为A组(miRNA-21组)和B组(miRNA-101组)。A组文献相应的灵敏度、特异度和95%CI见图3。miRNA-21诊断结直肠癌汇总灵敏度为0.64(95%CI:0.60～0.67)，汇总特异度为0.75(95%CI:0.71～0.79)，阳性似然比为2.97(95%CI:1.95～4.54)，阴性似然比为0.26(95%CI:0.09～0.78)，诊断比值比为12.77(95%CI:4.60～35.43)，AUC为0.855 9。见图4。表明miRNA-21对结直肠癌的诊断具有一定的参考价值；B组文献相应的灵敏度、特异度和95%CI见图5。miRNA-101诊断结直肠癌汇总灵敏度为0.88(95%CI:0.86～0.90)，汇总特异度为0.69(95%CI:0.65～0.74)，阳性似然比为2.80(95%CI:1.74～4.50)，阴性似然比为0.20(95%CI:0.11～0.36)，诊断比值比为15.56(95%CI:5.39～44.93)，AUC为0.879 1。见图6。表明miRNA-101对结直肠癌的诊断具有一定的参考价值。

图4 miRNA-21诊断结直肠癌SROC曲线

图5 miRNA-21和miRNA-101诊断结直肠癌森林图

图6 miRNA-21和miRNA-101诊断结直肠癌SROC曲线

3 讨论

结直肠癌的发病率和病死率极高，因此，对该病的早期诊断及有效判定患者预后显得尤为重要，传统的诊断检查费用高，对患者损害大，灵敏度和特异度较差，亟需一种新的诊断检测技术的出现。

miRNA是作为结直肠癌新标记物的研究热点[23-27]，是一类由内生的基因编码长度为22～24个核苷酸的非编码单链RNA分子，通过与靶基因miRNA的3′非翻译区(3′UTR)不完全性互补配对，介导转录后基因调控，参与细胞的生长、发育、分化和凋亡。据推测，miRNA调节着人类1/3的基因[28]，人类疾病的发生和发展过程均有miRNA的参与，其表达方式与疾病的诊断、分期、进展、预后及对治疗的反应程度密切相关。miRNA可能成为大部分疾病的治疗靶点，是向人类疾病的基因治疗迈出重要的一步。

诸多研究表明，差异表达的miRNA发生在结直肠癌的不同阶段[7,20]。在结直肠癌患者中let-7家族、miRNA-21、miRNA-31、miRNA-126、miRNA-29、miRNA-92、miRNA-101、miRNA-126和miRNA-143等多种miRNANA出现差异表达[7,18]，其中miRNA-21和miRNA-101是在结直肠癌中研究较多的2种失调miRNA[29-30]，miRNA-21在血清或组织中的过度表达与肿瘤大小、远处转移存在相关性，miRNA-21可调节多种癌相关的靶基因，如程序性凋亡基因、原肌球蛋白1和张力蛋白基因等。有研究表明，结肠直肠癌患者血清miRNA-21上调[31-32]。另有研究表明，miRNA-101在结直肠癌中表现为下调[33]；miRNA-101可调节致癌基因MALAT1(高保守性长链非编码RNA)、鞘氨醇激酶1、环氧化酶2等[11,34]。因此，多功能型miRNA-21和miRNA-101与结直肠癌关系密切，如其表达谱在鉴定转移起始组织方面是有效的[35-36]。

miRNA的检测越来越灵敏和方便，已逐渐成为肿瘤标志物，miRNA研究已迅速从癌症分子基础研究转向临床应用领域。本研究对miRNA-21和miRNA-101表达水平对结直肠癌的诊断价值进行了meta分析。结果显示，miRNA-21和miRNA-101诊断结直肠癌的汇总灵敏度为0.77，汇总特异度为0.73，阳性似然比为2.97(95%CI:2.13～4.13)，阴性似然比为0.23(95%CI:0.10～0.56)，诊断比值比为14.05(95%CI:6.39～30.91)，AUC为0.853 4。提示miRNA-21和miRNA-101表达水平与结直肠癌具有明显的相关性，通过检测结直肠癌患者miRNA-21和miRNA-101表达水平对疾病的诊断具有一定的参考价值。

本研究进一步亚组分析显示，miRNA-21诊断结直肠癌汇总灵敏度为0.64，汇总特异度为0.75，阳性似然比为2.97(95%CI:1.95～4.54)，阴性似然比为0.26(95%CI:0.09～0.78)，诊断比值比为12.77(95%CI:4.60～35.43)，AUC为0.855 9；miRNA-101诊断结直肠癌汇总灵敏度为0.88，汇总特异度为0.69，阳性似然比2.80(95%CI:1.74～4.50)，阴性似然比为0.20(95%CI:0.11～0.36)，诊断比值比为15.56(95%CI:5.39～44.93)，AUC为0.879 1。提示miRNA-21或miRNA-101均可作为结直肠癌诊断及评价的指标，且miRNA-101用于诊断结直肠癌的总灵敏度高于miRNA-21，而miRNA-21用于诊断结直肠癌的总特异度度高于miRNA-101。据此，初步推断，同时检测miRNA-21和miRNA-101诊断结直肠癌的灵敏度和特异度优于单独检测miRNA-21或miRNA-101灵敏度和特异度，但由于亚组分析中，关于miRNA-21仅7篇文献，关于miRNA-101仅5篇文献，在分析过程中可能出现一定的偏差，实验结论尚有待于进一步研究。