中国前列腺癌患者TMPRSS2::ETS融合基因发生率的meta分析

张嘉蔚，袁 琴，徐贤荣，方学贤，曹亦菲，杨 军，*

(1．杭州师范大学公共卫生学院营养与毒理学系，浙江 杭州 311121；2．四川大学华西公共卫生学院劳动卫生与环境卫生学系，四川 成都610041)

前列腺癌(prostate cancer，PCa)是世界范围内男性发病率高居第2位的恶性肿瘤，其发病率具有明显的地理和种族差异，在欧美国家明显高于亚洲国家[1]。随着人口老龄化，前列腺癌在我国男性中的发病率呈明显上升趋势，居男性泌尿系统肿瘤之首，已成为近十年来增速最快的男性恶性肿瘤之一，严重影响我国男性健康。

对于前列腺防治而言，寻找能够用于前列腺癌早期筛查的生物标志物至关重要。目前，前列腺特异性抗原(prostate specific antigen，PSA)是前列腺癌临床使用最广泛的无创肿瘤生物标志物。但PSA在前列腺炎症和良性前列腺增生患者中也会高表达，导致假阳性结果，继而可能会造成前列腺癌过度诊断或过度治疗[2]。因此，临床上需要更加灵敏和特异的生物学标志物对前列腺癌进行检测。

有研究发现跨膜丝氨酸蛋白酶2(transmembrane protease，serine 2，TMPRSS2)和E-Twenty-Six(ETS)转录因子家族基因的融合(TMPRSS2::ETS)可能与前列腺癌的发生和进展有关[3]。TMPRSS2基因是一种定位于染色体21q22.3的前列腺特异性和雄激素反应基因，编码丝氨酸蛋白酶家族蛋白质，对细胞生长和维持正常形态具有重要作用。在前列腺癌中与TMPRSS2发生融合的成员中，ETS家族成员ERG(ETS-related gene)最常见。研究表明TMPRSS2::ETS融合基因在欧美人群中的发生率高达50%[3]，而在中国不同的研究中，TMPRSS2::ETS基因融合的频率范围广，从7.5%～90%均有报道[4-7]。我们前期在对27例中国前列腺癌患者的分析中也仅发现有6例存在TMPRSS2::ERG融合基因(22.2%)[8]，因此，基于不同的研究设计、检测方法或样本量等，该融合基因在中国患者中的结论尚不统一。

在欧美等国家已将TMPRSS2::ERG融合基因检测纳入前列腺癌患者诊断标志物清单中[9]，而在我国患者中是否应将TMPRSS2::ERG融合基因检测作为诊断标志物还有待进一步确认。在此之前，明确我国前列腺癌患者中TMPRSS2::ETS融合基因发生率及可能的影响因素是后续相关工作开展的基础。因此，本研究就中国前列腺癌患者中TMPRSS2::ETS融合基因发生率进行meta分析，以阐明TMPRSS2::ETS融合基因在前列腺癌中的发生情况及可能的影响因素，为前列腺癌的诊断及预后研究提供新思路。

1 资料与方法

1.1 检索策略

使用医学主题词条术语(MeSH)和关键词“Gene Fusion”和“Prostatic Neoplasms”的组合在PubMed、Web of Science和Google Scholar中进行无语言和时间限制的检索。在中文万方医学在线数据库、中国知识资源总库(CNKI)和维普数据库中检索期刊文章，检索词为“前列腺癌”或“前列腺肿瘤”和“融合基因”或“TMPRSS2”或“跨膜丝氨酸蛋白酶2”等，限定文章语言种类为中文和英文。在PubMed数据库和中国知识资源总库中通过相关文章或类似文章检索到的文章进行检索。同时筛选所有相关文章的参考文献，以获得更多相关研究。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：①所有参与研究的患者均经诊断试验(如经病理证实的针吸活检或前列腺切除组织标本)验证；②研究对象为中国人群；③可以获得TMPRSS2融合基因发生率、患者临床病理指标；④患者年龄在18岁以上的病例-对照研究、队列研究、横断面研究；⑤当在多于一篇文章中呈现数据或数据子集时，选择具有最详细信息的文章或最近的文章。排除标准：①不是原始文献；②动物实验；③晚期前列腺癌患者；④术前经激素治疗、化疗、放疗者；⑤患有其他与融合基因相关疾病，比如白血病、尤文因肉瘤、淋巴瘤患者；⑥TMPRSS2融合基因发生率资料无法提取或不完整；⑦未通过金标准诊断验证的患者；⑧样本小于50例，质量评价结果较差(无明确的TMPRSS2::ETS基因融合检测结果判读标准等)的研究。

1.3 资料提取

资料信息是通过标准化的数据表格提取的，含：1)原始研究的基本信息，包括发表年份、第一作者、文献出处、研究中心、卷期号、页码、资金资助。2)研究对象的基本信息。①研究人群的人口学特征，包括年龄、地区、样本数量；②临床病理特征，包括PSA水平、Gleason评分、TNM分期、样本类型和来源。3)检测技术方法。4)TMPRSS2融合基因发生率和融合类型。

1.4 质量评价

根据Cochrane的建议，每项研究的质量使用诊断研究质量评估(QUADAS-2)工具进行评估，QUADAS-2工具是为诊断准确性设计的质量评估工具[10]。由两位评审员提取数据，并独立评估研究质量。任何分歧都是通过协商一致解决的。如果分歧不能解决，则由第三位审查员进行调解。

1.5 统计学方法

对于TMPRSS2::ETS基因融合率的研究应用Stata 12.0和Review Manager 5.3进行单纯率的meta分析，并根据预期的异质性对这些信息选择随机效应模型。在森林图中以95%的置信区间(95%CI)估计纳入研究的效果。异质性评价采用I2检验。为方便解释，将异质性的低、中、高程度分别用I2统计量25%、50%、75%表示。使用漏斗图和Egger’s系数定性和定量评估发表偏倚的程度。从样本类型、检测技术、地理环境三方面进行亚组分析。

2 结果

2.1 纳入文献

本研究通过检索共获得828篇相关文献，在阅读文题和摘要以后，因重复和其他原因排除768篇文献。对全文进行仔细阅读后排除44篇文章。最后有16项符合所有纳入标准的研究被考虑用于分析。Meta分析中研究选择的详细程序如图1所示。

图1 文献筛选流程

2.2 文献特点和质量评估

纳入文章的患者基线特征和研究设计变量总结如表1所示。使用QUADAS-2工具进行质量分析的结果如图2所示。所有研究均无适用性问题，并且流程和时间的偏倚风险低。

图2 QUADAS-2条目评价文献质量

表1 纳入研究的基本特征

2.3 Meta分析结果

2.3.1TMPRSS2::ETS融合基因与前列腺癌的相关性Meta分析结果显示，中国前列腺癌患者中TMPRSS2::ERG融合基因为主要类型，其发生率为16.7%，95%CI(14.5%，18.8%)，I2=58%(见表2)，异 质 性 较 高(I2＞50%)，未 检 出ETV1(ETS variant transcription factor 1)和ETV4基因(见表3)。

表2 TMPRSS2::ERG融合基因与前列腺癌的相关性

表3 纳入研究的TMPRSS2::ETS基因融合频率

2.3.2 敏感性分析依次剔除单个研究后发现，在剔除Mao Xuying等[5]的文献后，对分析结果略有影响。总体来说，结果具有稳健性。

2.3.3 基于样本来源的亚组分析当基于样本类型进行分析时(见表4)，使用根治切除样本的研究中TMPRSS2::ERG融合基因发生率为12.4%，95%CI(7.8%，18.0%)，I2=44%(2项研究)；使用活检样本的研究中TMPRSS2::ERG融合基因发生率为17.9%，95%CI(15.8%，20.1%)，I2=20%(6项研究)；既含根治标本又含活检标本的研究中TMPRSS2::ERG融合基因发生率为16.4%，95%CI(13.6%，19.3%)，I2=0(1项研究)；使用尿道电切样本的研究中TMPRSS2::ERG融合基因发生率为23.7%，95%CI(18.3%，29.1%)，I2=0(2项研究)；样本来源未知的研究中TMPRSS2::ERG融合基因发生率为14.0%，95%CI(9.3%，18.8%)，I2=54%(5项研究)。

表4 TMPRSS2::ERG融合基因在中国前列腺癌患者中的发生率(样本类型)

2.3.4 基于检测技术的亚组分析当基于检测技术和方法进行分析时(见表5)，使用FISH的研究中TMPRSS2::ERG融合基因发生率为16.7%，95%CI(13.4%，19.9%)，I2=72%(9项研究)；使用IHC的研究中TMPRSS2::ERG融合基因发生率为16.6%，95%CI(13.0%，20.2%)，I2=39%(5项研究)；使用qPCR/IHC的研究中TMPRSS2::ERG融合基因发生率为14.9%，95%CI(9.7%，20.2%)，I2=0(1项研究)；使用RNA-seq的研究中TMPRSS2::ERG融合基因发生率为19.1%，95%CI(9.8%，28.5%)，I2=0(1项研究)。

表5 TMPRSS2::ERG融合基因在中国前列腺癌患者中的发生率(检测技术)

2.3.5 基于地理环境的亚组分析当基于地理环境进行分析时(见表6)，中国北方TMPRSS2::ERG融合基因发生率为22.4%，95%CI(17.8%，27.0%)，I2=0(3项研究)；中国南方TMPRSS2::ERG融合基因发生率为25.5%，95%CI(18.4%，32.6%)，I2=0(1项研究)；中国东部TMPRSS2::ERG融合基因发生率为15.3%，95%CI(12.4%，18.2%)，I2=47%(7项 研 究)；中 国 西 部TMPRSS2::ERG融合基因发生率为15.2%，95%CI(12.0%，18.4%)，I2=56%(5项研究)。

表6 TMPRSS2::ERG融合基因在中国前列腺癌患者中的发生率(地理环境)

2.3.6 发表偏倚使用Egger’s检验(P=0.192，P=0.495)，不存在发表偏倚(见图3)。通过漏斗图定性判断，可能存在发表偏倚(见图4)。

图3 发表偏倚的Egger’s漏斗图

图4 发表偏倚检测漏斗图

3 讨论

自20世纪60年代Peter Nowell和David Hungerford在慢性粒细胞白血病(chronic myeloid leukemia，MCL)中报道了Bcr-Abl1融合基因以来，基因融合已经被认为是包括癌症在内的疾病的常见事件[25]。在2005年，Tomlins等[3]首次报道了前列腺癌中TMPRSS2基因和ERG、ETV1基因的融合。作为一种异质性疾病，前列腺癌中TMPRSS2融合基因的发展使得对前列腺癌发病的分子生物学机制及疾病进展的认识有了跨越式进步。研究发现欧洲超过一半的前列腺癌患者存在TMPRSS2::ERG基因融合[26]，因此有研究者认为TMPRSS2::ERG融合基因可作为前列腺癌的预测生物标志物。但是更深入的研究发现TMPRSS2::ERG融合基因的发生率在不同种族和地理群体之间存在很大差异。即使在同一种族的研究中，TMPRSS2::ERG基因融合的频率也各不相同，其原因可能是因为所用技术

的敏感性、研究中所包括的样本数量、用于确定阳性信号的标准、检测结果的准确性、研究设计以及临床终点不同。

本研究结果发现，作为TMPRSS2::ETS融合基因家族最常见的成员，TMPRSS2::ERG融合基因在中国前列腺癌患者中的发生率为16.7%，与日本和韩国患者一致，但低于西方国家和印度患者的发生率，与西非融合发生率接近(18%)[27]。本研究亚组分析结果显示经尿道电切术所获得的标本TMPRSS2::ERG检出率最高(23.7%)，穿刺活检检出率为17.9%，而接受根治切除术患者的标本检出率最低(12.4%)。日本前列腺癌患者根治标本的发生率为16.3%～28%[28-29]，韩国根治切除标本的发生率为24.4%[30]，西非活检标本发生率为18%[27]，与我国大多报道结论一致。而在欧美穿刺标本中发生率为44%[31]，根治标本发生率为59%[32]，远高于我国大多数报道结果，这说明TMPRSS2::ERG融合基因具有种族差异性。根据检测技术(FISH、IHC、RT-PCR/IHC、RNA-seq)将所纳入研究分为4组进行分析，结果提示使用FISH检测TMPRSS2::ERG融合基因检出率较高，但异质性较高，考虑可能是因为样本量、阳性结果判断标准不同、检测标本类型多样的原因。根据地理方位(北方、南方、东部和西部)将所纳入研究分为4组进行分析。融合率最低的是中国西部地区的前列腺癌患者，其次是中国东部地区，最高的是中国南方患者。有报道中国南方患者融合基因发生率超过70%[4，7]，东部地区患者基因融合发生率超过50%[33]，这与报道的亚洲前列腺癌患者的基因融合率低[5]不一致，其可能原因为研究队列、临床终点、检测方法的多样性及使用的样本量较小，需要进一步的研究予以证实。一般认为，亚洲国家饮食西化可能与前列腺癌发病风险增高有关，南方经济发达，西化对饮食和生活方式有较大影响。中国各地区TMPRSS2::ERG基因融合频率不同，考虑可能与地理、饮食习惯、环境污染有关。

本研究的不足是存在较明显的异质性(I2=58%)。使用逐一剔除研究法进行敏感性分析，结果变化不明显。当基于标本获取方式开展亚组分析时，各组异质性均有一定程度降低，尿道电切组无异质性，穿刺活检组低异质性，提示标本获取方式可能是引起异质性的原因。此外，在本文中纳入的研究类型包括横断面研究、病例对照研究和随访研究，提示可能存在方法学异质性。因此在未来的研究中可能还有其他重要的变量需要考虑，扩大研究样本量，开展多中心的研究，使数据更加同质化。

综上所述，我们发现中国前列腺癌患者中，TMPRSS2::ETS融合基因家族的主要成员，TMPRSS2::ERG融合发生率较低，因此，不同于欧美国家，TMPRSS2::ERG融合基因不适合作为国内前列腺癌患者的诊断标志，而多个相关基因的联合检测可能更有助于前列腺癌的筛查和诊断。