DRP1表达与恶性肿瘤患者预后关系的Meta分析

吕佳乐，朱云娜，王雅，梁路，李宁

山西医科大学第一医院病理科，山西太原030001

癌症是全球主要的公共卫生问题，也一直是世界范围内的主要死亡原因[1]。随着医疗水平的不断进步，癌症的诊断和治疗方式也取得了很大的进展，但是癌症患者的预后状况及5年生存率仍不尽如人意。因此，需要继续寻找新的肿瘤标记物，对预后可能较差的患者积极治疗，以期提高患者的生存质量及5年生存率。

线粒体是一种高度动态的细胞器，通过不断的分裂、融合进而参与调控细胞的多种功能，包括细胞代谢、分化、生长、存活和细胞程序性死亡[2]。动力相关蛋白1(dynamin related protein 1，DRP1)是调控线粒体分裂的关键蛋白，由DNM1L基因编码，是一种GTP酶大分子，主要存在于细胞浆。近年来研究发现，DRP1在肺癌[3]、乳腺癌[4]、肝细胞癌[5]等多种肿瘤中过表达，并且参与了肿瘤细胞的侵袭和转移。但是DRP1的表达与肿瘤患者预后以及临床病理特征之间的关系尚未有统一的报道。因此，本文对纳入的研究进行Meta分析，探究DRP1表达情况与肿瘤患者预后之间的关系。

1 资料与方法

1.1 文献资料由两名研究者系统检索PubMed、EMBASE、Web of Science、CNKI及万方等数据库，英文检索词：drp1、dnm1l、dynamin related protein 1、neoplasm、cancer、tumor等，中文检索词：动力相关蛋白1、drp1、dnm1l、肿瘤、癌症。文献纳入标准：(1)研究类型：前瞻性或回顾性队列研究；(2)研究对象：通过病理学诊断确诊的肿瘤患者，并检测肿瘤组织中DRP1的表达；(3)结局指标：总生存期(overall survival，OS)，且文中能够提供OS的风险比(hazard ratio，HR)和95%CI，或有足够数据可以通过计算得出。文献排除标准：(1)综述、会议摘要；(2)动物实验或细胞实验；(3)非肿瘤性疾病。

1.2 资料提取由两名研究者独立进行检索，根据文献纳入与排除标准筛选文献，并对筛选出的文献进行数据提取。提取的数据包括：第一作者、发表年份、肿瘤类型、研究病例数、结局指标、HR及95%CI、相关临床病理特征等。若文章中未提供HR及95%CI，只提供了Kaplan-Meier曲线，则通过Engauge Digitizer4.1软件对生存曲线进行数据提取。若有不同意见，则通过2名研究者讨论或第3名研究者确定。

1.3 文献质量评估文献质量评估通过纽卡斯尔-渥太华量表(Newcastle-Ottawa，NOS)进行。NOS评分系统包括研究对象选择、组间可比性、结果测量等3个方面，共8个项目，研究对象选择和结果测量中每个项目最高给1分，组间可比性中每个项目最高给2分。NOS评分范围为0～9分，分数越高，纳入文献质量越高，分数≥6分表示文献质量较好。以上过程由两名研究者独立进行，若有分歧，则通过两名研究者讨论或第3名研究者确定。

1.4 统计学方法本研究采用Review Maneger5.3软件进行分析，计数资料效应量选择HR及95%CI。异质性检验通过CochranQ检验和Higgins I2检验进行，当P＜0.05，I2≥50%时，异质性较大，采用随机效应模型；当P＞0.05，I2＜50%时，异质性较小，采用固定效应模型。通过Begg's漏斗图对纳入文献进行偏倚评估，P＜0.05认为差异有统计学意义，存在发表偏倚。

2 结果

2.1 纳入文献通过检索共得到1 281篇文献，筛出重复文献后剩余510篇，根据文献纳入与排除标准，最终获得10篇研究[3，5-13]，共1 138例患者，文献筛选流程见图1。

图1 文献筛选及流程

2.2 纳入文献基本情况纳入文献均为英文文献，发表年份2009——2020年，研究人群来自中国、日本，肿瘤类型包括胰腺癌[6]、卵巢癌[7]、胶质母细胞瘤[8]、胃癌[9]、三阴性乳腺癌[10]、肝癌[5，11]、食管鳞状细胞癌[12]、肺癌[3，13]。所纳入的研究均采用免疫组化的方法进行检测，有2篇[7-8]可从文中直接获得HR及95%CI，6篇[5-6，9-11，13]通过生存曲线获得。对纳入的文献进行NOS评分，均为高质量文献。所有纳入特征见表1。

表1 纳入文献的基本情况及NOS评分

2.3 Meta分析结果

2.3.1 DRP1表达情况与肿瘤患者OS之间的关系有8篇研究[5-11,13]报道了DRP1表达情况与肿瘤患者总生存期(overall survival，OS)的关系，共992例患者。各研究间异质性检验结果I2=3%，P=0.40，故采用固定效应模型进行分析。结果显示，DRP1高表达组肿瘤患者OS更短(HR=1.46，95%CI为1.11～1.92，P=0.006，见图2)，差异有统计学意义。

图2 DRP1表达与肿瘤患者OS关系的Meta分析

2.3.2 DRP1表达情况与消化系统肿瘤患者OS之间的关系对纳入的文献进行亚组分析，关于消化系统肿瘤的研究共4篇[5-6，9，11]，共466例患者。各研究间异质性检验结果I2=0%，P=0.54，故采用固定效应模型进行分析。Meta分析结果如下：HR=1.61，95%CI为1.12～2.31，P=0.01，研究结果具有统计学意义，DRP1高表达的消化系统肿瘤患者OS更短，见图3。

图3 DRP1表达情况与消化系统肿瘤患者OS的Meta分析

2.3.3 DRP1表达情况与肿瘤患者临床病理参数之间的关系分别从患者年龄、肿瘤大小、分化程度等方面分析其与DRP1表达情况之间的关系，研究结果如下：DRP1表达与患者年龄(I2=0%，OR=0.87，95%CI为0.51～1.47，P=0.60，见图4)、肿瘤大小(I2=22%，OR=1.53，95%CI为0.84～2.74，P=0.17，见图5)、分化程度(I2=0%，OR=0.83，95%CI为0.49～1.39，P=0.47，见图6)之间差异无统计学意义。在DRP1表达与淋巴结转移关系的研究中，共纳入3篇文献[9，12-13]，且各研究组间异质性较小(I2=0%，P=0.49)。结果显示：OR=3.24，95%CI为1.85～5.67，P＜0.000 1(见图7)，因此可以认为过表达DRP1的肿瘤患者淋巴结转移发生率更高，且差异具有统计学意义。

图4 DRP1表达与肿瘤患者年龄关系的Meta分析

图5 DRP1表达与肿瘤大小关系的Meta分析

图6 DRP1表达与肿瘤分化程度之间关系的Meta分析

图7 DRP1表达与淋巴结转移之间关系的Meta分析

2.4 敏感性分析及发表偏倚在DRP1与肿瘤患者OS关系的研究中，OS合并结果异质性较小，I2=3%，对纳入的文献进行敏感性分析，依次剔除一篇研究，发现异质性主要来源于LIANG等[6]、CHENG等[8]、XU等[9]及CHIANG等[13]的研究，除4篇研究后，合并HR，异质性检验结果I2=0。剔除其余文献，异质性检验结果相差不大，Meta分析结果可靠。对纳入的文献进行漏斗图分析，结果如图8所示，图形未见明显不对称，所纳入的研究发表偏倚较小。关于DRP1表达情况与消化系统肿瘤患者OS之间的关系，合并OS后，异质性为I2=0，故未对其进行敏感性分析。对纳入的文献进行发表偏倚分析，结果如图9所示，图形不对称，存在发表偏倚。在DRP1表达情况与患者年龄、肿瘤分化程度、淋巴结转移之间关系的研究中，异质性检验结果I2=0，故未对其进行敏感性分析。关于DRP1表达情况与肿瘤大小之间关系的研究，纳入文献较少，故未对其进行敏感性分析。发表偏倚分析如图10～13所示，在与肿瘤患者年龄关系的分析中，图形存在不对称，存在发表偏倚。其余图形未见明显不对称，无明显发表偏倚。

图8 DRP1表达与肿瘤患者OS关系meta分析的漏斗图

图9 DRP1表达与消化系统肿瘤患者OS关系meta分析的漏斗图

图10 DRP1表达与肿瘤患者年龄关系的漏斗图

图11 DRP1表达与肿瘤大小关系的漏斗图

图12 DRP1表达与肿瘤分化程度关系的漏斗图

图13 DRP1表达与淋巴结转移关系的漏斗图

3 讨论

线粒体在细胞能量代谢、钙稳态、活性氧调节等过程中发挥着关键作用[14]，并通过不断的分裂与融合来维持自身的形态与功能，这一过程称为线粒体动力学。近年来，关于线粒体动力学的研究引起了广泛关注。线粒体通过MFN1(mitofusins 1)、MFN2(mitofusins 2)、OPA1(optic atrophy 1)三种蛋白控制自身的融合，DRP1、Fis1则是控制线粒体分裂的蛋白[15]。DRP1最早发现于人肝癌HepG2细胞[16]，是一种可溶性蛋白。作为线粒体分裂的关键调节因子，DRP1也被证明在细胞分化、代谢、增殖和死亡在内的各种级联信号中发挥核心作用，其缺失或过表达都会导致机体疾病。如在阿尔兹海默症[17]、帕金森症[18]、亨廷顿舞蹈病[19]等神经系统疾病中，均发现了DRP1过表达导致的线粒体过度分裂。

线粒体动力学的紊乱也在多种癌症中被观察到，同时还发现了DRP1表达情况的改变。由于多种细胞信号机制失调而导致的细胞过度增殖和对凋亡的抵抗是癌细胞的共同特征[20]。在肺癌[21]、肝细胞肝癌[11]、胰腺癌[6]和脑胶质瘤[8]等肿瘤的研究中发现DRP1的过表达会促进肿瘤细胞的增殖。另一方面YAMAUCHI等[22]的研究表明，DRP1参与了结肠癌细胞系HCT116和SW480的凋亡过程。此外，肿瘤的转移开始于癌细胞向周围组织和淋巴管的迁移和侵袭，之后再转移至靶器官，这往往也是肿瘤患者死亡的主要原因。LIANG等[6]研究也发现，DRP1的过表达增强了胰腺肿瘤细胞迁移和侵袭的能力。这些结果都证明了DRP1的过表达参与了这些肿瘤形成与发展的过程。本研究的结果也表明，DRP1过表达肿瘤患者淋巴结转移发生率更高，且预后更差，OS相对于低表达患者更短。这些结果进一步验证了DRP1在肿瘤发生发展过程中所起的作用，也为肿瘤患者的治疗提供了新的思路与方法。

与这些结果不同的是，ZHAI等[12]的研究表明，DRP1在食管鳞癌组织中呈低表达，并且与浸润深度及淋巴结转移相关。KIM等[23]的研究也发现相比于正常组织，在肺癌和结直肠癌中DRP1表达减少。因此，后续还需纳入更多的研究对其进行分析。

本研究也存在不足之处。第一，纳入的研究数量较少，在进行亚组分析时，各分组文献数量较少，可能对研究结果有影响，今后还需继续纳入更多的研究进行分析；第二，部分研究的OS和95%CI未直接给出，需从KM曲线中提取，可能与真实数值有差异；第三，虽然所纳入的研究均采用免疫组化的方法，但是抗体的厂家、染色过程、染色结果判读标准很难达到一致，因此对本研究的结果也可能会产生影响，还需要纳入更多的研究进一步分析。

综上所述，本研究结果为DRP1过表达与肿瘤患者预后之间的关系提供了依据，此结果说明DRP1将可能作为肿瘤患者尤其是消化系统肿瘤患者临床预后的指标，为肿瘤患者的诊断和治疗提供依据。