引用本文: 龔德浩, 龔辰, 熊芳. 谷胱甘肽S-轉移酶pi(GSTP1)Ile105Val多態性與皮膚黑色素瘤發病風險相關性的Meta分析. 中國循證醫學雜志, 2016, 16(9): 1035-1039. doi: 10.7507/1672-2531.20160159 復制
皮膚黑色素瘤是來源于黑色素細胞的一類惡性腫瘤,在皮膚惡性腫瘤中惡性程度最高[1]。皮膚黑色素瘤的病因至今仍不明確,在歐美白色人種中,過度的紫外線照射是較為明確的病因之一,但在亞洲地區,肢端型黑色素瘤發病因素為紫外線照射的極少,提示其發病存在其他原因。有研究顯示,光敏型皮膚、有皮膚癌家族史等為其發病的危險因素[2]。當前的研究顯示,基因多態性在皮膚黑色素瘤發病中起重要作用[3-6]。谷胱甘肽S-轉移酶(GST)屬于Ⅱ相代謝酶,是一個具有多種同工酶的超基因家族,其多態性被認為與皮膚黑色素瘤發病存在相關性[7]。谷胱甘肽S-轉移酶pi(GSTP1)是GST家族的重要成員,該基因包含大量多態性,其中Ile105Val(A/G)多態性是目前研究較多的多態性之一[8]。已有不少研究報告了GSTP1基因Ile105Val多態性與皮膚黑色素瘤發病風險的相關性[8-10],但由于單個研究納入的樣本量較小,得出的研究結論尚不統一。因此,本研究對所有關于GSTP1基因Ile105Val多態性與皮膚黑色素瘤發病風險相關性的研究進行Meta分析,以期為皮膚黑色素瘤的發病機制研究提供新的思路。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
病例-對照研究。
1.1.2 研究對象
經臨床明確診斷為皮膚黑色素瘤的患者。
1.1.3 暴露因素
GSTP1基因Ile105Val多態性。
1.1.4 結局指標
皮膚黑色素瘤的發病風險。
1.1.5 排除標準
①重復發表的文獻;②非中、英文文獻。③僅有摘要而無全文的文獻;④無法提取數據的文獻,聯系作者也無法獲得者。
1.2 檢索策略
計算機檢索PubMed、EMbase、CNKI和WanFang Data數據庫,搜集GSTP1 Ile105Val多態性與皮膚黑色素瘤相關性的病例-對照研究,檢索時限截至2016年6月31日。同時,追溯納入研究的參考文獻,以補充獲取相關文獻。中文檢索詞包括皮膚黑色素瘤、多態性、突變、谷胱甘肽S-轉移酶pi、GSTP1、Ile105Val;英文檢索詞包括polymorphism、polymorphisms、variant、variants、mutation、mutations、cutaneous melanoma、skin melanoma、glutathione S-transferases P1、GSTP1、Ile105Val。以PubMed為例,其具體檢索策略見框1。
框1?PubMed檢索策略
#1 Cutaneous Melanoma[MeSH] #2 cutaneous melanoma #3 skin melanoma #4 polymorphism #5 polymorphisms #6 variant #7 variants #8 mutation #9 mutations #10 glutathione S-transferases P1 #11 GSTP1 #12 Ile105Val #13 rs1695 #14 #1 OR #2 OR #3 #15 #4 OR #5 OR #6 OR #7 OR #8 OR #9 #16 #10 OR #11 OR #12 OR #13 #17 #14 AND #15 AND #16
1.3 文獻篩選、資料提取與納入研究的偏倚風險評價
由2位研究者獨立進行文獻篩選、資料提取和納入研究的偏倚風險評價。如遇分歧,則通過討論達成一致。采用自制的資料提取表提取資料,提取內容主要包括:①納入研究的基本信息,包括作者、發表年份、出版刊物、人種、基因型檢測方法;②病例組和對照組基因型頻率。③偏倚風險評價的關鍵要素。納入研究的偏倚風險采用NOS量表(Newcastle-Ottawa Scale)進行評價[11]。
1.4 統計分析
采用RevMan 5.3軟件進行Meta分析。首先對納入研究對照組基因型分布是否符合哈迪-溫伯格平衡(HWE)進行監測。采用OR值及其95%CI為效應指標,分別計算4種遺傳模型(GA vs. AA,GG vs. AA,GG+GA vs. AA,GG vs. GA+AA)下的合并效應量,Meta分析的檢驗水準設為α=0.05。在合并分析前,采用χ2檢驗對納入研究結果間的異質性進行檢驗(檢驗水準為α=0.10),同時結合I2定量判斷異質性的大小。若各研究結果間無統計學異質性,采用固定效應模型進行合并分析;若各研究結果間有統計學異質性,則采用隨機效應模型進行合并分析。
2 結果
2.1 文獻檢索結果
初檢共獲得相關文獻51篇,經逐層篩選后,最終納入4個病例-對照研究,共981例皮膚黑色素瘤患者和796例對照[8-10, 12]。文獻篩選流程及結果見圖 1。

2.2 納入研究的基本特征與偏倚風險評價
納入研究的基本特征與偏倚風險評價結果見表 1。

2.3 Meta分析結果
2.3.1 顯性模型(GG+GA vs. AA)
共納入981例皮膚黑色素瘤患者和796例對照。以基因型GG+GA為暴露因素,基因型AA為非暴露因素,固定效應模型Meta分析結果顯示,該多態性與皮膚黑色素瘤的發病風險具有相關性,且差異有統計學意義[OR=1.22,95%CI(1.01,1.48),P=0.04](圖 2)。

2.3.2 隱性模型(GG vs. CA+AA)
共納入981例皮膚黑色素瘤患者和796例對照。以基因型GG為暴露因素,基因型GA+AA為非暴露因素,固定效應模型Meta分析結果顯示,該多態性與皮膚黑色素瘤的發病風險無相關性[OR=1.18,95%CI(0.86,1.60),P=0.30](圖 3)。

2.3.3 雜合子模型(GA vs. AA)
共納入871例皮膚黑色素瘤患者和716例對照。以基因型GA為暴露因素,基因型AA為非暴露因素,固定效應模型Meta分析結果顯示,該多態性與皮膚黑色素瘤發病風險不相關[OR=1.20,95%CI(0.98,1.47),P=0.08](圖 4)。

2.3.4 純合子模型(GG vs. AA)
共納入547例皮膚黑色素瘤患者和472例對照。以基因型GG為暴露因素,基因型AA為非暴露因素,固定效應模型Meta分析結果顯示,該多態性與皮膚黑色素瘤發病風險不相關[OR=1.28,95%CI(0.92,1.77),P=0.14](圖 5)。

3 討論
本次Meta分析共納入4個病例-對照研究,包括978例皮膚黑色素瘤患者和796例對照。Meta分析結果顯示,在顯性遺傳模型下,GSTP1基因Ile105Val多態性與皮膚黑色素瘤的發病風險具有顯著相關性。GST屬于II相代謝酶,是一個具有多種同工酶的超基因家族,其通過催化還原型谷胱甘肽與親電物質發生軛合反應,降低該親電物質的活性、加速其排泄,達到解毒效果[13]。在人類,根據所編碼酶蛋白化學性質、氨基酸順序及酶動力學特性的不同,GST可分為alph(α)、mu(μ)、pi(л)、sigma(δ)、theta(θ)、kappa(К)、zeta(ξ)和omega共8個家族成員,相應的基因編碼分別是GSTA、GSTM、GSTP、GSTS、GSTT、GSTK、GSTZ和GSTO [14]。GSTP1基因定位于染色體的11q13,該基因全長約3 kb,包括6個內含子和7個外顯子,cDNA序列全長0.633 kb,編碼210個氨基酸[15]。其在皮膚的腫瘤組織中呈現高表達,第5外顯子遺傳多態(A→G),導致異亮氨酸(Ile)取代纈氨酸(Val)。該突變可能導致酶活性降低,從而導致對底物的親和力和解毒能力下降,從而可能增加對黑色素瘤的易感性[8]。GSTP1也是重要的DNA修復基因,可調節因化學和物理暴露而導致的DNA損傷,Ile105Val多態性可能降低DNA修復的效率[9]。但是,本次Meta分析得出的GSTP1基因Ile105Val多態性與皮膚黑色素瘤的發病風險具有顯著相關性的陽性結果,其效應量較小,OR值僅為1.22,可信區間較寬,且其下限接近OR=1的無效線,提示該相關性較弱。
本研究的局限性:①本次Meta分析納入研究數較少,樣本量較小,所得結果的強度較低;②皮膚黑色素瘤的發病機制復雜,受遺傳和環境等多種因素影響,但本次Meta分析僅考慮了單一基因多態性對皮膚黑色素瘤發病的影響,未考慮基因與基因以及基因與環境交互作用對Meta分析結果的影響;③因納入研究未明確報道皮膚黑色素瘤患者的性別、年齡等數據,我們未能根據這些因素進行亞組分析;④納入人種僅為高加索人種,缺乏來自其他人種的數據,因此在將該結果推論到其他人種時需慎重。
總之,當前證據顯示GSTP1基因Ile105Val多態性與皮膚黑色素瘤的發病風險具有較弱的相關性。但受上述局限性的限制,本研究結論仍需進一步開展更多高質量的研究予以驗證。
皮膚黑色素瘤是來源于黑色素細胞的一類惡性腫瘤,在皮膚惡性腫瘤中惡性程度最高[1]。皮膚黑色素瘤的病因至今仍不明確,在歐美白色人種中,過度的紫外線照射是較為明確的病因之一,但在亞洲地區,肢端型黑色素瘤發病因素為紫外線照射的極少,提示其發病存在其他原因。有研究顯示,光敏型皮膚、有皮膚癌家族史等為其發病的危險因素[2]。當前的研究顯示,基因多態性在皮膚黑色素瘤發病中起重要作用[3-6]。谷胱甘肽S-轉移酶(GST)屬于Ⅱ相代謝酶,是一個具有多種同工酶的超基因家族,其多態性被認為與皮膚黑色素瘤發病存在相關性[7]。谷胱甘肽S-轉移酶pi(GSTP1)是GST家族的重要成員,該基因包含大量多態性,其中Ile105Val(A/G)多態性是目前研究較多的多態性之一[8]。已有不少研究報告了GSTP1基因Ile105Val多態性與皮膚黑色素瘤發病風險的相關性[8-10],但由于單個研究納入的樣本量較小,得出的研究結論尚不統一。因此,本研究對所有關于GSTP1基因Ile105Val多態性與皮膚黑色素瘤發病風險相關性的研究進行Meta分析,以期為皮膚黑色素瘤的發病機制研究提供新的思路。
1 資料與方法
1.1 納入與排除標準
1.1.1 研究類型
病例-對照研究。
1.1.2 研究對象
經臨床明確診斷為皮膚黑色素瘤的患者。
1.1.3 暴露因素
GSTP1基因Ile105Val多態性。
1.1.4 結局指標
皮膚黑色素瘤的發病風險。
1.1.5 排除標準
①重復發表的文獻;②非中、英文文獻。③僅有摘要而無全文的文獻;④無法提取數據的文獻,聯系作者也無法獲得者。
1.2 檢索策略
計算機檢索PubMed、EMbase、CNKI和WanFang Data數據庫,搜集GSTP1 Ile105Val多態性與皮膚黑色素瘤相關性的病例-對照研究,檢索時限截至2016年6月31日。同時,追溯納入研究的參考文獻,以補充獲取相關文獻。中文檢索詞包括皮膚黑色素瘤、多態性、突變、谷胱甘肽S-轉移酶pi、GSTP1、Ile105Val;英文檢索詞包括polymorphism、polymorphisms、variant、variants、mutation、mutations、cutaneous melanoma、skin melanoma、glutathione S-transferases P1、GSTP1、Ile105Val。以PubMed為例,其具體檢索策略見框1。
框1?PubMed檢索策略
#1 Cutaneous Melanoma[MeSH] #2 cutaneous melanoma #3 skin melanoma #4 polymorphism #5 polymorphisms #6 variant #7 variants #8 mutation #9 mutations #10 glutathione S-transferases P1 #11 GSTP1 #12 Ile105Val #13 rs1695 #14 #1 OR #2 OR #3 #15 #4 OR #5 OR #6 OR #7 OR #8 OR #9 #16 #10 OR #11 OR #12 OR #13 #17 #14 AND #15 AND #16
1.3 文獻篩選、資料提取與納入研究的偏倚風險評價
由2位研究者獨立進行文獻篩選、資料提取和納入研究的偏倚風險評價。如遇分歧,則通過討論達成一致。采用自制的資料提取表提取資料,提取內容主要包括:①納入研究的基本信息,包括作者、發表年份、出版刊物、人種、基因型檢測方法;②病例組和對照組基因型頻率。③偏倚風險評價的關鍵要素。納入研究的偏倚風險采用NOS量表(Newcastle-Ottawa Scale)進行評價[11]。
1.4 統計分析
采用RevMan 5.3軟件進行Meta分析。首先對納入研究對照組基因型分布是否符合哈迪-溫伯格平衡(HWE)進行監測。采用OR值及其95%CI為效應指標,分別計算4種遺傳模型(GA vs. AA,GG vs. AA,GG+GA vs. AA,GG vs. GA+AA)下的合并效應量,Meta分析的檢驗水準設為α=0.05。在合并分析前,采用χ2檢驗對納入研究結果間的異質性進行檢驗(檢驗水準為α=0.10),同時結合I2定量判斷異質性的大小。若各研究結果間無統計學異質性,采用固定效應模型進行合并分析;若各研究結果間有統計學異質性,則采用隨機效應模型進行合并分析。
2 結果
2.1 文獻檢索結果
初檢共獲得相關文獻51篇,經逐層篩選后,最終納入4個病例-對照研究,共981例皮膚黑色素瘤患者和796例對照[8-10, 12]。文獻篩選流程及結果見圖 1。

2.2 納入研究的基本特征與偏倚風險評價
納入研究的基本特征與偏倚風險評價結果見表 1。

2.3 Meta分析結果
2.3.1 顯性模型(GG+GA vs. AA)
共納入981例皮膚黑色素瘤患者和796例對照。以基因型GG+GA為暴露因素,基因型AA為非暴露因素,固定效應模型Meta分析結果顯示,該多態性與皮膚黑色素瘤的發病風險具有相關性,且差異有統計學意義[OR=1.22,95%CI(1.01,1.48),P=0.04](圖 2)。

2.3.2 隱性模型(GG vs. CA+AA)
共納入981例皮膚黑色素瘤患者和796例對照。以基因型GG為暴露因素,基因型GA+AA為非暴露因素,固定效應模型Meta分析結果顯示,該多態性與皮膚黑色素瘤的發病風險無相關性[OR=1.18,95%CI(0.86,1.60),P=0.30](圖 3)。

2.3.3 雜合子模型(GA vs. AA)
共納入871例皮膚黑色素瘤患者和716例對照。以基因型GA為暴露因素,基因型AA為非暴露因素,固定效應模型Meta分析結果顯示,該多態性與皮膚黑色素瘤發病風險不相關[OR=1.20,95%CI(0.98,1.47),P=0.08](圖 4)。

2.3.4 純合子模型(GG vs. AA)
共納入547例皮膚黑色素瘤患者和472例對照。以基因型GG為暴露因素,基因型AA為非暴露因素,固定效應模型Meta分析結果顯示,該多態性與皮膚黑色素瘤發病風險不相關[OR=1.28,95%CI(0.92,1.77),P=0.14](圖 5)。

3 討論
本次Meta分析共納入4個病例-對照研究,包括978例皮膚黑色素瘤患者和796例對照。Meta分析結果顯示,在顯性遺傳模型下,GSTP1基因Ile105Val多態性與皮膚黑色素瘤的發病風險具有顯著相關性。GST屬于II相代謝酶,是一個具有多種同工酶的超基因家族,其通過催化還原型谷胱甘肽與親電物質發生軛合反應,降低該親電物質的活性、加速其排泄,達到解毒效果[13]。在人類,根據所編碼酶蛋白化學性質、氨基酸順序及酶動力學特性的不同,GST可分為alph(α)、mu(μ)、pi(л)、sigma(δ)、theta(θ)、kappa(К)、zeta(ξ)和omega共8個家族成員,相應的基因編碼分別是GSTA、GSTM、GSTP、GSTS、GSTT、GSTK、GSTZ和GSTO [14]。GSTP1基因定位于染色體的11q13,該基因全長約3 kb,包括6個內含子和7個外顯子,cDNA序列全長0.633 kb,編碼210個氨基酸[15]。其在皮膚的腫瘤組織中呈現高表達,第5外顯子遺傳多態(A→G),導致異亮氨酸(Ile)取代纈氨酸(Val)。該突變可能導致酶活性降低,從而導致對底物的親和力和解毒能力下降,從而可能增加對黑色素瘤的易感性[8]。GSTP1也是重要的DNA修復基因,可調節因化學和物理暴露而導致的DNA損傷,Ile105Val多態性可能降低DNA修復的效率[9]。但是,本次Meta分析得出的GSTP1基因Ile105Val多態性與皮膚黑色素瘤的發病風險具有顯著相關性的陽性結果,其效應量較小,OR值僅為1.22,可信區間較寬,且其下限接近OR=1的無效線,提示該相關性較弱。
本研究的局限性:①本次Meta分析納入研究數較少,樣本量較小,所得結果的強度較低;②皮膚黑色素瘤的發病機制復雜,受遺傳和環境等多種因素影響,但本次Meta分析僅考慮了單一基因多態性對皮膚黑色素瘤發病的影響,未考慮基因與基因以及基因與環境交互作用對Meta分析結果的影響;③因納入研究未明確報道皮膚黑色素瘤患者的性別、年齡等數據,我們未能根據這些因素進行亞組分析;④納入人種僅為高加索人種,缺乏來自其他人種的數據,因此在將該結果推論到其他人種時需慎重。
總之,當前證據顯示GSTP1基因Ile105Val多態性與皮膚黑色素瘤的發病風險具有較弱的相關性。但受上述局限性的限制,本研究結論仍需進一步開展更多高質量的研究予以驗證。