中國前列腺癌患者TMPRSS2::ETS融合基因發生率的meta分析

張嘉蔚，袁 琴，徐賢榮，方學賢，曹亦菲，楊 軍，*

(1．杭州師范大學公共衛生學院營養與毒理學系，浙江 杭州 311121；2．四川大學華西公共衛生學院勞動衛生與環境衛生學系，四川 成都610041)

前列腺癌(prostate cancer，PCa)是世界范圍內男性發病率高居第2位的惡性腫瘤，其發病率具有明顯的地理和種族差異，在歐美國家明顯高于亞洲國家[1]。隨著人口老齡化，前列腺癌在我國男性中的發病率呈明顯上升趨勢，居男性泌尿系統腫瘤之首，已成為近十年來增速最快的男性惡性腫瘤之一，嚴重影響我國男性健康。

對于前列腺防治而言，尋找能夠用于前列腺癌早期篩查的生物標志物至關重要。目前，前列腺特異性抗原(prostate specific antigen，PSA)是前列腺癌臨床使用最廣泛的無創腫瘤生物標志物。但PSA在前列腺炎癥和良性前列腺增生患者中也會高表達，導致假陽性結果，繼而可能會造成前列腺癌過度診斷或過度治療[2]。因此，臨床上需要更加靈敏和特異的生物學標志物對前列腺癌進行檢測。

有研究發現跨膜絲氨酸蛋白酶2(transmembrane protease，serine 2，TMPRSS2)和E-Twenty-Six(ETS)轉錄因子家族基因的融合(TMPRSS2::ETS)可能與前列腺癌的發生和進展有關[3]。TMPRSS2基因是一種定位于染色體21q22.3的前列腺特異性和雄激素反應基因，編碼絲氨酸蛋白酶家族蛋白質，對細胞生長和維持正常形態具有重要作用。在前列腺癌中與TMPRSS2發生融合的成員中，ETS家族成員ERG(ETS-related gene)最常見。研究表明TMPRSS2::ETS融合基因在歐美人群中的發生率高達50%[3]，而在中國不同的研究中，TMPRSS2::ETS基因融合的頻率范圍廣，從7.5%～90%均有報道[4-7]。我們前期在對27例中國前列腺癌患者的分析中也僅發現有6例存在TMPRSS2::ERG融合基因(22.2%)[8]，因此，基于不同的研究設計、檢測方法或樣本量等，該融合基因在中國患者中的結論尚不統一。

在歐美等國家已將TMPRSS2::ERG融合基因檢測納入前列腺癌患者診斷標志物清單中[9]，而在我國患者中是否應將TMPRSS2::ERG融合基因檢測作為診斷標志物還有待進一步確認。在此之前，明確我國前列腺癌患者中TMPRSS2::ETS融合基因發生率及可能的影響因素是后續相關工作開展的基礎。因此，本研究就中國前列腺癌患者中TMPRSS2::ETS融合基因發生率進行meta分析，以闡明TMPRSS2::ETS融合基因在前列腺癌中的發生情況及可能的影響因素，為前列腺癌的診斷及預后研究提供新思路。

1 資料與方法

1.1 檢索策略

使用醫學主題詞條術語(MeSH)和關鍵詞“Gene Fusion”和“Prostatic Neoplasms”的組合在PubMed、Web of Science和Google Scholar中進行無語言和時間限制的檢索。在中文萬方醫學在線數據庫、中國知識資源總庫(CNKI)和維普數據庫中檢索期刊文章，檢索詞為“前列腺癌”或“前列腺腫瘤”和“融合基因”或“TMPRSS2”或“跨膜絲氨酸蛋白酶2”等，限定文章語言種類為中文和英文。在PubMed數據庫和中國知識資源總庫中通過相關文章或類似文章檢索到的文章進行檢索。同時篩選所有相關文章的參考文獻，以獲得更多相關研究。

1.2 納入與排除標準

納入標準：①所有參與研究的患者均經診斷試驗(如經病理證實的針吸活檢或前列腺切除組織標本)驗證；②研究對象為中國人群；③可以獲得TMPRSS2融合基因發生率、患者臨床病理指標；④患者年齡在18歲以上的病例-對照研究、隊列研究、橫斷面研究；⑤當在多于一篇文章中呈現數據或數據子集時，選擇具有最詳細信息的文章或最近的文章。排除標準：①不是原始文獻；②動物實驗；③晚期前列腺癌患者；④術前經激素治療、化療、放療者；⑤患有其他與融合基因相關疾病，比如白血病、尤文因肉瘤、淋巴瘤患者；⑥TMPRSS2融合基因發生率資料無法提取或不完整；⑦未通過金標準診斷驗證的患者；⑧樣本小于50例，質量評價結果較差(無明確的TMPRSS2::ETS基因融合檢測結果判讀標準等)的研究。

1.3 資料提取

資料信息是通過標準化的數據表格提取的，含：1)原始研究的基本信息，包括發表年份、第一作者、文獻出處、研究中心、卷期號、頁碼、資金資助。2)研究對象的基本信息。①研究人群的人口學特征，包括年齡、地區、樣本數量；②臨床病理特征，包括PSA水平、Gleason評分、TNM分期、樣本類型和來源。3)檢測技術方法。4)TMPRSS2融合基因發生率和融合類型。

1.4 質量評價

根據Cochrane的建議，每項研究的質量使用診斷研究質量評估(QUADAS-2)工具進行評估，QUADAS-2工具是為診斷準確性設計的質量評估工具[10]。由兩位評審員提取數據，并獨立評估研究質量。任何分歧都是通過協商一致解決的。如果分歧不能解決，則由第三位審查員進行調解。

1.5 統計學方法

對于TMPRSS2::ETS基因融合率的研究應用Stata 12.0和Review Manager 5.3進行單純率的meta分析，并根據預期的異質性對這些信息選擇隨機效應模型。在森林圖中以95%的置信區間(95%CI)估計納入研究的效果。異質性評價采用I2檢驗。為方便解釋，將異質性的低、中、高程度分別用I2統計量25%、50%、75%表示。使用漏斗圖和Egger’s系數定性和定量評估發表偏倚的程度。從樣本類型、檢測技術、地理環境三方面進行亞組分析。

2 結果

2.1 納入文獻

本研究通過檢索共獲得828篇相關文獻，在閱讀文題和摘要以后，因重復和其他原因排除768篇文獻。對全文進行仔細閱讀后排除44篇文章。最后有16項符合所有納入標準的研究被考慮用于分析。Meta分析中研究選擇的詳細程序如圖1所示。

圖1 文獻篩選流程

2.2 文獻特點和質量評估

納入文章的患者基線特征和研究設計變量總結如表1所示。使用QUADAS-2工具進行質量分析的結果如圖2所示。所有研究均無適用性問題，并且流程和時間的偏倚風險低。

圖2 QUADAS-2條目評價文獻質量

表1 納入研究的基本特征

2.3 Meta分析結果

2.3.1TMPRSS2::ETS融合基因與前列腺癌的相關性Meta分析結果顯示，中國前列腺癌患者中TMPRSS2::ERG融合基因為主要類型，其發生率為16.7%，95%CI(14.5%，18.8%)，I2=58%(見表2)，異 質 性 較 高(I2＞50%)，未 檢 出ETV1(ETS variant transcription factor 1)和ETV4基因(見表3)。

表2 TMPRSS2::ERG融合基因與前列腺癌的相關性

表3 納入研究的TMPRSS2::ETS基因融合頻率

2.3.2 敏感性分析依次剔除單個研究后發現，在剔除Mao Xuying等[5]的文獻后，對分析結果略有影響。總體來說，結果具有穩健性。

2.3.3 基于樣本來源的亞組分析當基于樣本類型進行分析時(見表4)，使用根治切除樣本的研究中TMPRSS2::ERG融合基因發生率為12.4%，95%CI(7.8%，18.0%)，I2=44%(2項研究)；使用活檢樣本的研究中TMPRSS2::ERG融合基因發生率為17.9%，95%CI(15.8%，20.1%)，I2=20%(6項研究)；既含根治標本又含活檢標本的研究中TMPRSS2::ERG融合基因發生率為16.4%，95%CI(13.6%，19.3%)，I2=0(1項研究)；使用尿道電切樣本的研究中TMPRSS2::ERG融合基因發生率為23.7%，95%CI(18.3%，29.1%)，I2=0(2項研究)；樣本來源未知的研究中TMPRSS2::ERG融合基因發生率為14.0%，95%CI(9.3%，18.8%)，I2=54%(5項研究)。

表4 TMPRSS2::ERG融合基因在中國前列腺癌患者中的發生率(樣本類型)

2.3.4 基于檢測技術的亞組分析當基于檢測技術和方法進行分析時(見表5)，使用FISH的研究中TMPRSS2::ERG融合基因發生率為16.7%，95%CI(13.4%，19.9%)，I2=72%(9項研究)；使用IHC的研究中TMPRSS2::ERG融合基因發生率為16.6%，95%CI(13.0%，20.2%)，I2=39%(5項研究)；使用qPCR/IHC的研究中TMPRSS2::ERG融合基因發生率為14.9%，95%CI(9.7%，20.2%)，I2=0(1項研究)；使用RNA-seq的研究中TMPRSS2::ERG融合基因發生率為19.1%，95%CI(9.8%，28.5%)，I2=0(1項研究)。

表5 TMPRSS2::ERG融合基因在中國前列腺癌患者中的發生率(檢測技術)

2.3.5 基于地理環境的亞組分析當基于地理環境進行分析時(見表6)，中國北方TMPRSS2::ERG融合基因發生率為22.4%，95%CI(17.8%，27.0%)，I2=0(3項研究)；中國南方TMPRSS2::ERG融合基因發生率為25.5%，95%CI(18.4%，32.6%)，I2=0(1項研究)；中國東部TMPRSS2::ERG融合基因發生率為15.3%，95%CI(12.4%，18.2%)，I2=47%(7項 研 究)；中 國 西 部TMPRSS2::ERG融合基因發生率為15.2%，95%CI(12.0%，18.4%)，I2=56%(5項研究)。

表6 TMPRSS2::ERG融合基因在中國前列腺癌患者中的發生率(地理環境)

2.3.6 發表偏倚使用Egger’s檢驗(P=0.192，P=0.495)，不存在發表偏倚(見圖3)。通過漏斗圖定性判斷，可能存在發表偏倚(見圖4)。

圖3 發表偏倚的Egger’s漏斗圖

圖4 發表偏倚檢測漏斗圖

3 討論

自20世紀60年代Peter Nowell和David Hungerford在慢性粒細胞白血病(chronic myeloid leukemia，MCL)中報道了Bcr-Abl1融合基因以來，基因融合已經被認為是包括癌癥在內的疾病的常見事件[25]。在2005年，Tomlins等[3]首次報道了前列腺癌中TMPRSS2基因和ERG、ETV1基因的融合。作為一種異質性疾病，前列腺癌中TMPRSS2融合基因的發展使得對前列腺癌發病的分子生物學機制及疾病進展的認識有了跨越式進步。研究發現歐洲超過一半的前列腺癌患者存在TMPRSS2::ERG基因融合[26]，因此有研究者認為TMPRSS2::ERG融合基因可作為前列腺癌的預測生物標志物。但是更深入的研究發現TMPRSS2::ERG融合基因的發生率在不同種族和地理群體之間存在很大差異。即使在同一種族的研究中，TMPRSS2::ERG基因融合的頻率也各不相同，其原因可能是因為所用技術

的敏感性、研究中所包括的樣本數量、用于確定陽性信號的標準、檢測結果的準確性、研究設計以及臨床終點不同。

本研究結果發現，作為TMPRSS2::ETS融合基因家族最常見的成員，TMPRSS2::ERG融合基因在中國前列腺癌患者中的發生率為16.7%，與日本和韓國患者一致，但低于西方國家和印度患者的發生率，與西非融合發生率接近(18%)[27]。本研究亞組分析結果顯示經尿道電切術所獲得的標本TMPRSS2::ERG檢出率最高(23.7%)，穿刺活檢檢出率為17.9%，而接受根治切除術患者的標本檢出率最低(12.4%)。日本前列腺癌患者根治標本的發生率為16.3%～28%[28-29]，韓國根治切除標本的發生率為24.4%[30]，西非活檢標本發生率為18%[27]，與我國大多報道結論一致。而在歐美穿刺標本中發生率為44%[31]，根治標本發生率為59%[32]，遠高于我國大多數報道結果，這說明TMPRSS2::ERG融合基因具有種族差異性。根據檢測技術(FISH、IHC、RT-PCR/IHC、RNA-seq)將所納入研究分為4組進行分析，結果提示使用FISH檢測TMPRSS2::ERG融合基因檢出率較高，但異質性較高，考慮可能是因為樣本量、陽性結果判斷標準不同、檢測標本類型多樣的原因。根據地理方位(北方、南方、東部和西部)將所納入研究分為4組進行分析。融合率最低的是中國西部地區的前列腺癌患者，其次是中國東部地區，最高的是中國南方患者。有報道中國南方患者融合基因發生率超過70%[4，7]，東部地區患者基因融合發生率超過50%[33]，這與報道的亞洲前列腺癌患者的基因融合率低[5]不一致，其可能原因為研究隊列、臨床終點、檢測方法的多樣性及使用的樣本量較小，需要進一步的研究予以證實。一般認為，亞洲國家飲食西化可能與前列腺癌發病風險增高有關，南方經濟發達，西化對飲食和生活方式有較大影響。中國各地區TMPRSS2::ERG基因融合頻率不同，考慮可能與地理、飲食習慣、環境污染有關。

本研究的不足是存在較明顯的異質性(I2=58%)。使用逐一剔除研究法進行敏感性分析，結果變化不明顯。當基于標本獲取方式開展亞組分析時，各組異質性均有一定程度降低，尿道電切組無異質性，穿刺活檢組低異質性，提示標本獲取方式可能是引起異質性的原因。此外，在本文中納入的研究類型包括橫斷面研究、病例對照研究和隨訪研究，提示可能存在方法學異質性。因此在未來的研究中可能還有其他重要的變量需要考慮，擴大研究樣本量，開展多中心的研究，使數據更加同質化。

綜上所述，我們發現中國前列腺癌患者中，TMPRSS2::ETS融合基因家族的主要成員，TMPRSS2::ERG融合發生率較低，因此，不同于歐美國家，TMPRSS2::ERG融合基因不適合作為國內前列腺癌患者的診斷標志，而多個相關基因的聯合檢測可能更有助于前列腺癌的篩查和診斷。