Abstract
Bakgrunn
Aberrant metylering av CpG øyer ervervet i tumorceller i promoter regioner spiller en viktig rolle i kreftutvikling. Akkumulert bevis demonstrerer
P
16INK4a
genet promoter hypermethylation er involvert i ikke-småcellet lungekreft (NSCLC), indikerte at det kan være en potensiell biomarkør for denne sykdommen. Målet med denne studien er å evaluere hyppigheten av
P
16INK4a
genet promoter metylering mellom kreft vev og autologe kontroller ved å oppsummere publiserte studier.
Metoder
Av søker Medline, EMBSE og CNKI databaser, de åpne publiserte studier om
P
16INK4a
genet promoter metylering og NSCLC ble identifisert ved hjelp av et systematisk søk strategi. De samlede oddsen for
P
16INK4A
promoter metylering i lungekreft vev versus autologe kontroller ble beregnet ved meta-analyse metode.
Resultater
Tretti-fire studier inkludert 2 652 NSCLC pasienter med 5 175 prøver ble inkludert i denne meta-analysen. Vanligvis er frekvensen av
P
16INK4A
promoter metylering varierte fra 17% til 80% (median 44%) i lungekreft vevet, 0 til 80% (median 15%) i de autologe kontroller, som antydet metyleringen frekvens i kreftvevet var mye høyere enn det som i autologe prøver. Vi finner også en sterk og signifikant korrelasjon mellom svulstvev og autologe kontroller av
P
16INK4A
arrangøren metylering frekvens på tvers av studier (korrelasjonskoeffisient 0,71, 95% KI: 0,51 til 0,83,
P
0,0001). Og den samlede odds ratio på
P
16INK4A
promoter metylering i kreftvev var 3,45 (95% KI: 2,63 til 4,54). Sammenlignet med kontroller i henhold random-effekt modell
Konklusjon
Frekvens av
P
16INK4a
promoter metylering i kreftvev var mye høyere enn i autologe kontroller, noe som indikerer promoter metylering spiller en viktig rolle i kreftutvikling av NSCLC. Sterk og signifikant korrelasjon mellom svulstvev og autologe prøver av
P
16INK4A
promoter metylering viste lovende biomarkør for NSCLC
Citation. Gu J, Wen Y, Zhu S, Hua F Zhao H, Xu H, et al. (2013) Sammenheng mellom
P
16INK4a
Arrangøren Metylering og ikke-småcellet lungekreft: A Meta-Analysis. PLoS ONE 8 (4): e60107. doi: 10,1371 /journal.pone.0060107
Redaktør: Surinder K. Batra, University of Nebraska Medical Center, USA
mottatt: 26 november 2012; Godkjent: 21 februar 2013; Publisert: 05.04.2013
Copyright: © 2013 Gu et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Forfatterne har ingen støtte eller finansiering for å rapportere
konkurrerende interesser:.. forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Lungekreft, sto for 13% (1,6 millioner ) av det totale antallet tilfeller og 18% (1,4 millioner) av dødsfall, ble det vanligste diagnosen kreft, så vel som den ledende årsak til kreft dødsfall i verden i 2008 [1]. Drar fra tobakkskontroll, er kreft dødeligheten lunge synkende i vestlige industriland. Det er imidlertid økende i utviklingsland som Kina, der utbredelsen røyking er fortsatt økende [1]. Ikke-småcellet lungekreft, sto for 80% av primær lungekarsinom, var den vanligste typen med en 5-års overlevelse fra 2 til 47% for ulike kliniske stadier og histopatologi [2]. Omtrent tjue prosent av NSCLC er egnet for operasjon ved tidspunktet for diagnose, og de andre 80%, får konvensjonell chemoradiation, kan bare overleve en kort tidsperiode [3]. Derfor er det tidlig diagnose avgjørende for forlenget overlevelse av denne sykdommen.
Tumor suppressor-gen promotoren metylering er ansett som en viktig mekanisme for dets inaktivering, som forekommer i den tidlige fasen av tumorigenese i mange typer kreft [2], [4]. Således påvisning av avvikende metylering av tumorsuppressorgener kan være en potensiell fremgangsmåte for tidlig diagnose av forskjellige typer kreft, inkludert NSCLC. Den avvikende metylering status av primære tumorer kan påvises ved metylering spesifikk PCR (MSP), som kan oppdage en metylert allel i nærvær av 10
3-10
4 unmethylated alleler [5]. Og mange studier har også vist at kreftspesifikke metylering av tumorsuppressorgener kan finnes i autologe kliniske prøver slik som plasma, serum, spytt eller bronkoalveolar lavage væske (Balf) av NSCLC, som indikerer at det kan være potensielle biomarkører for ikke-invasiv diagnose av denne sykdom [6] – [8]. Men frekvensen av DNA metylering i tumorsuppressorgener mellom kreft vev og autologe kliniske prøver varierte mye mellom de publiserte studier med liten utvalgsstørrelse. Følgelig, utførte vi en meta-analyse på grunnlag av publiserte artikler av
P
16INK4a
promoter metylering og lungekreft for å bedre identifisere korrelasjonen av metylering status mellom kreft vev og autologe prøvene.
Materialer og Metoder
studier Identifikasjon
Utvelgelsesprosedyren prosedyren~~POS=HEADCOMP av studiene ble illustrert i PRISMA (Preferred Reporting Varer til systematiske oversikter og meta-analyser) uttalelse flytdiagram (fig. 1 ). Studier om
P
16INK4a
genet promoter metylering i NSCLC, publisert før januar 2012, ble identifisert gjennom en elektronisk sensitive søk av Medline, EMBSE og CNKI databaser. Søkingen strategien ble utført med «Non-småcellet lungekarsinom» OG «metylering» som Medical Subject Headings (MeSH) og tilsvarende fritekst ordet du søker sikt. Tittelen og sammendrag av første identifiserte artikler ble evaluert for hensiktsmessig til inklusjonskriteriene. Da vil alle potensielt relevante artikler ble vurdert i fulltekst papir og alle referanser inkluderte artiklene ble ytterligere skannet for ytterligere analyse.
(Data fra noen studier ble brukt mer enn én gang, som de rapporterte data i flere kontroller. )
data~~POS=TRUNC Utvinning og kvalitetsvurdering
inklusjonskriteriene i meta-analysen var som følger:. pasientene ble begrenset til ikke-småcellet lungekreft uten begrensning av etapper. Metodene som brukes for metylering deteksjon var begrenset til metylering spesifikke polymerase chain reaction (MSP), real-time MSP (RT-MSP) og kvantitativ MSP (q-MSP). Resultatene var
P
16INK4A
genet promoter metylering status i svulstvev og tilsvar autologe kontroller, inkludert ikke-tumor lungevev (NLT), plasma, spytt og bronchoalveolar lavage væske (Balf) av NSCLC . Informasjon om navnet på den første forfatter, utgivelsesår, region av de inkluderte fag og metylering status for
P
16INK4A
genet i kreftvev og kontroller ble spilt inn fra hver studie. Detaljert informasjon om hver artikkel ble hentet av to korrekturlesere (JG og YW) og deretter kontrollert av den tredje anmelder (SZ) som beskrevet i Cochrane Handbook for systema [9].
Statistical Analysis
Stata /SE 11,0 (StataCorp LP, https://www.stata.com) og MetaAanlyst 3,13 (https://www.biomedcentral.com) ble brukt for statistisk analyse. Metylering status i tumorvev og kontroller ble beregnet som metylering hastighet. Oddsen for
P
16INK4A
promoter metylering i lungekreft vevet mot autologe kontrollene ble uttrykt som odds ratio (OR) og dets 95% konfidensintervall (KI). Statistiske heterogenitet på tvers av studier ble vurdert av chi-square (χ
2) test [10], og inkonsekvens ble beregnet ved jeg
2 [11]. Hvis heterogenitet var signifikant (χ
2
p
0,1 eller jeg
2 50%), ble meta-regresjonsanalyse ansatt for videre evaluering av kilden til heterogenitet. Og subgruppeanalyse i henhold til kilden for heterogenitet ble utført for videre evaluering. Til slutt, hvis betydelig heterogenitet på tvers av studier ble funnet og ingen relevant klinisk forklaring av heterogenitet ble funnet, ble random-effekt metode (Dersimonian-Laird metode) som brukes til basseng dataene. Omvendt, uten betydelig heterogenitet mellom studiene, var fast-effekt metode kjøpt. Og sensitivitetsanalyse ble også utført for å vurdere bidraget fra hver studie til de endelige resultatene av meta-analyse. Den begger trakten tomten og Egger test ble brukt for å vurdere mulig publikasjonsskjevhet [12]. Korrelasjonen av
P
16INK4A
genet promoter metylering mellom svulstvev og autologe kliniske kontrollprøver ble sammenlignet med Spearmans rank korrelasjon test.
Resultater
Studie Kjennetegn
i alt tre hundre og nitti-fire studier ble først identifisert ved å søke i elektroniske databaser. Og 268 potensielle aktuelle artikler, publisert fra 2000 og 2012, ble hentet i fulltekst. Av disse ble 234 studier ekskludert av de grunner: om andre gener metylering status uten
P
16INK4A
, dupliseres publikasjon, ingen egnede resultatdata, om cellelinjer, om dyr, uten skikkelige kontroller. Til slutt, trettifire studier [6] – [8], [13] – [43] som rapporterte data for metylering frekvens i ikke-småcellet lungekarsinom vevet, og autologe kontroller ble endelig grupperes i meta-analyse (Fig . 1). Av de 34 inkluderte artiklene, 25 ble gjennomført i Asia-Pacific (18 i kinesiske fastlandet, tre i Taiwan, en i Hong Kong, to i Korea, en i Japan), 4 i USA og fem i Europa (3 i Italia, en i Hellas, 1i England). Noen av de inkluderte studiene rapporterte metylering status separat i henhold til kjønn, histopatologiske typer, røykestatus og kreft etapper. De generelle egenskapene til inkluderte studiene ble oppsummert i tabell 1.
Sammenslåtte Resultater fra meta-analyse
I meta-analyse av data fra to 652 ikke-småcellet lungekreft pasienter inkludert 5 175 prøver ble samlet med en odds ratio på 3,45 (95% KI: 2,63 til 4,54) i svulstvev versus autologe kontroller i henhold random-effekt metode (figur 2).. Sensitivitetsanalysen indikerte at odds ratio varierer fra 3,28 (95% KI: 2,52 til 4,28) til 3,57 (95% KI: 2,72 til 4,68) ved å utelate en enkelt studie under random-effekt modell (Fig. 3). Bare svært liten endring av odds ratio ble sett i sensitivitetsanalyse som viste at den samlede odds ratio var ikke følsom for en enkelt studie.
De torg og horisontale linjene representerer studien spesifikke OR og 95% KI . Arealet av kvadratene reflekterer vekt (inverse av variansen). Diamanten representerer samlet OR og 95% CI.
De sirkler og horisontale linjer representerer samlet OR og 95% CI ved å utelate en bestemt studie. Arealet av sirklene reflekterer vekt (ved prøvestørrelse). Diamanten representerer samlet OR og 95% CI ved å inkludere alle studier.
Meta-regresjon og subgruppeanalyse
Som betydelig heterogenitet ble funnet på tvers av studiene (jeg
2 = 69,8%, χ
2 = 135,7,
P
0,0001), meta-regresjon ble utført for videre evaluering av kilden til heterogenitet med Knapp-Hartung modifikasjon metoden. heterogenitet kan oppstå fra kontrolltypene vi antok, alder av fagene, etnisitet av pasientene, histologiske typer, røykestatus svulst turer, sample size og metoder for metylering gjenkjenning. Imidlertid kan komp subtype data kun oppnås i kontrolltyper, etnisitet, sample size og metylering deteksjonsmetoder. Så ble den regresjonen utført ved å ta med hver av komplette undertyper data i kovarianter. I resultatene av den meta-regresjon, ble ingen kilde for betydelig heterogenitet som finnes i dem alle med unntak av kontrolltypen (koeffisient = -0,36,
P
= 0,018, tabell 2). Den τ
2 sank 0,48 til 0,37, noe som indikerer 23% [(0,48 til 0,37) /0.48] av heterogeniteten kan forklares ved forskjellige styretyper. Men justeringen for alle de andre faktorene med komplette data nevnt ovenfor redusert rest variansen på tvers av studier kun med 6%, noe som indikerer at ulike etnisitet, sample size og metylering deteksjonsmetoder kan forklare bare en liten andel av heterogenitet mellom studiene. Men for rime vi fortsatt utføres subgruppeanalyse i henhold til de potensielle heterogenitet kilder. I subgruppeanalyse, de betydelige sjanser for
P
16INK4A
promoter metylering i tumorvev ble bare endret hos ikke-røykere (OR = 4,53, 95% KI: 0,68 til 30,26,
P
= 0,120) og oppspytt autolog kontroll (OR = 1,49, 95% KI: 0,86 til 2,57,
P
= 0,151, Tabell 3). Men det endret av resultatene bør tolkes med forsiktighet da bare en liten gjenstand ble inkludert i ikke-røykere og oppspytt kontroll subgruppeanalyse (tabell 3).
Korrelasjonen av
P
16INK4A
Gene Arrangøren metylering mellom svulstvev og Autologe kliniske prøver
Vanligvis hyppigheten av
P
16INK4A
promoter metylering varierte fra 17% til 80% (median 44%) i lungekreft vevet, 0 til 80% (median 15%) i de autologe kontrollene i henhold til de inkluderte studiene. Metyleringen frekvens i kreftvevet var mye høyere enn det i kliniske kontroller. Vi finner også en sterk og signifikant korrelasjon mellom svulstvev og autologe prøver av
P
16INK4A
arrangøren metylering tvers av studier (korrelasjonskoeffisient 0,71, 95% KI: 0,51 til 0,83,
P
0,0001,). Fig. 4 viser at de fleste studier ligge over den tilsvarende linje mellom tumorvev og kontroller, som illustrerer tumorvevet overflødig. I plasmaprøver, metylering frekvens varierte fra 6% til 74% (median 33%), som viste en signifikant korrelasjon av
P
16INK4A
promoter metylering med kreftvev (Korrelasjonskoeffisient 0,72, 95% KI : 0,27 til 0,91,
P
= 0,0059, figur 5A). Den tilsvarende korrelasjon ble også funnet mellom kreft vev og oppspytt /Balf (korrelasjonskoeffisient 0,85, 95% KI: 0,35 til 0,97,
P
= 0,0082, figur 5B.). Den sterke og signifikant korrelasjon mellom svulstvev og kliniske autologe kontroller indikerte at påvisning av metylering status i de kliniske prøvene som plasma, spytt eller Balf kan være en potensiell metode for diagnostisering av NSCLC uten invasjon.
publikasjonsskjevhet
En Begg trakten tomten og Egger test ble brukt for å vurdere mulig publikasjonsskjevhet [13]. Som vist i fig. 6, form av trakten plottet viser en liten asymmetri i bunnen, med en tendens til å rapportere større odds-ratio. Men gjorde Egger test ikke viser noen tegn til statistisk publikasjonsskjevhet (t = 0,78,
P
= 0,44).
Hver hul sirkel representerer en egen studie for den angitte foreningen. Arealet av det hule sirkelen reflekterer vekt (inverse av variansen). Horisontal linje står for den gjennomsnittlige størrelsen av den effekt.
diskusjon
Hypermethylation av CpG inlsnds i promotorområdene er en av de viktige mekanismer for inaktivering av tumor-suppressor-gener, involverer apoptose , cellesyklus, DNA-reparasjon og så videre Dereguleringen av cellesykluskontroll-systemet ble ansett som viktig i metoden i tumorgenese.
P
16INK4
er kjent som en av de viktigste tumorsuppressorgener, som spiller en viktig rolle i regulering av cellesyklusen. Dette genet genererer flere transkripsjons varianter som regulerer G1-S-overgang av cellesyklusen [44]. I NSCLC, har dette genproduktet er vist å være mangel på omtrent 32-70% av cancerceller [45], [46]. Men mutasjoner av
P
16INK4
genet er bare funnet å være 0-10% [25], noe som indikerer minst 22% -60% tap uttrykk for
P
16INK4
er forbundet med andre mekanismer, inkludert promoter hypermethylation.
i NSCLC, arrangøren hypermethylation av
P
16INK4a
genet som koder for et cyclin-avhengig kinase inhibitor, er funnet i rekke studier med en frekvens på 17% [26] til 83% [23] i tumorvev og 6% [29] til 80% [23] i autologe kliniske prøver. Hyppigheten av avvikende metylering av dette genet varierte fra 6% [17] til 74% [18] i serum eller plasma, og 10% [27] til 80% [23] i sputum eller Balf. Selv om mange studier har rapportert forekomsten av
P
16INK4a
genet metylering i NSCLC, sammenhengen mellom kreft vev og autologe kliniske prøver var ikke definitive med årsakene til liten utvalgsstørrelse. Dermed ble en meta-analyse utføres for å kvantifisere metylering-sykdom forening, ved å samle data fra publiserte studier som kan øke den statistiske kraften.
I denne studien inkluderte vi totalt trettifire artikler som rapporterte data av metylering frekvens i ikke-småcellet lungekreft vev og autologe prøvene. Hyppigheten av
P
16INK4A
promoter metylering varierte fra 17% til 80% (median 44%) i lungekreft vevet, 0 til 80% (median 15%) i de autologe kontrollene, som viser et stort utvalg av metylering hastighet mellom studier. Generelt er samlet odds ratio på metylering var 3,45 (95% KI: 2,63 til 4,54) i svulstvev versus autologe prøvene under random-effekt metode, som indikerer
P
16INK4A
promoter metylering spiller en viktig rolle i tumorigenesis av NSCLC.
i subgruppeanalyse, metylering odds i svulstvev varierte fra 1,49 (0,86 til 2,57) til 5,49 (3,77 til 8,00) når man sammenligner forskjellige autologe prøvesett (ikke-svulst lunge vev, plasma, spytt og Balf). De metylering oddsen i svulstvev var ikke signifikant for sammenlignet med oppspytt (
P
= 0,151) indikerer ingen statistisk forskjellig frekvens av
P
ble observert 16INK4A
arrangøren metylering mellom oppspytt og kreftvev i ikke-småcellet lungekreft pasienter. Imidlertid bør resultatene tolkes med forsiktighet da bare en liten gjenstand ble inkludert i sputum kontroll subgruppe analyse. Med andre undergrupper, metylering odds i svulstvev varierte fra 2,53 (1,85 til 3,44) til 7,28 (3,89 til 13,62) i henhold til kliniske kjennetegn som kjønn, etnisitet, histologi, røykestatus og etapper. Og de høyeste odds 7,28 (3,89 til 13,62) i svulstvev ble funnet hos røykere, noe som viser røyking kan spille en viktig rolle i den metylering av
P
16INK4A
promotorregioner, som var i overensstemmelse med tidligere studier [47]. Den laveste odds 2,53 (1,85 til 3,44) i svulstvev ble vist i adenokarsinom, noe som tyder på påvirkning av
P
16INK4A
promoter metylering ble redusert i denne typen histologi type.
vanligvis, en sterk og signifikant korrelasjon mellom svulstvev og autologe prøvene i
P
16INK4A
promoter metylering ble funnet på tvers av studier (korrelasjonskoeffisient 0,71, 95% KI: 0,51 til 0,83,
P
0,0001), som foreslo høyere frekvens av metylering i autolog prøve ble funnet, kan den høyere forekomst av metylering kan observeres i kreftvevet hos pasienter med NSCLC. Og dette indikerte at påvisning av metylering status i autologe prøvene som plasma, spytt eller Balf kan være en potensiell metode for diagnostisering av NSCLC uten invasjon. Og ifølge Esteller [48], påvisning av arrangøren hypermethylaiton i tumorsuppressorgener hadde viktig klinisk bruk, slik som diagnostisk verktøy, biomarkør for prognosen, prediktor for behandlingstiltak og etc.
Men flere begrensninger kreves vederlag for dette arbeidet. Den første begrensningen er heterogenitet. I denne meta-analysen en signifikant heterogenitet ble eksisterte mellom studiene (jeg
2 = 69,8%, χ
2 = 135,7,
P
0,0001). Selv om meta-regresjon ble utført for videre evaluering av kilden til heterogenitet med Knapp-Hartung modifikasjon metoden, kan komplette data kun fås i subtyper av kontrolltyper, etnisitet, utvalgsstørrelse og metylering deteksjonsmetoder. I resultatene av den meta-regresjon, kan bare en liten del av heterogeniteten kan forklares med forskjellig etnisk, prøvestørrelse og metylering deteksjonsmetoder, noe som indikerer at en annen kilde for heterogenitet må finnes blant studier. For det andre, selv om ingen tydelig av publikasjonsskjevhet ble funnet i denne studien ved Egger test, lite antall studier og muligens kan finnes upubliserte artikler er uunngåelig og helt utelukker denne muligheten i alle aspekter er vanskelig [49]. Den tredje begrensning er den ko-varians-analyse av metylering. Demonstrasjon av tidligere studier, ble arrangøren hypermethylation forbundet med mange kliniske, demografiske og molekylære funksjoner, for eksempel kjønn, alder, røykestatus og etnisitet [21], [23], [28]. Og metylering hendelser selv kan også være knyttet og samhandle med hverandre, noe som tyder metylering analyse av et enkelt gen kan være langt fra nok [50]. For det fjerde, slik det er kjent at promoteren metylering korreleres med reduksjonen av genekspresjon. Men bare tre artikler inkludert i denne meta-analysen forutsatt at
P
16
genuttrykk status ved hjelp av immunhistokjemisk analyse. De individuelle pasientdata (IPD) for forholdet mellom metylering status og ekspresjon av dette genet ble ikke gitt i den opprinnelige artiklene. For
P
16INK4A
mutasjon, med nøye undersøkelse av de inkluderte studiene, vi fant bare to studier [13], [25] rapporterte
P
16INK4A
mutasjon i ekson 1, 2a og 2b regioner. Og ingen av de inkluderte 34 artikler rapportert mutasjonsstatus for
P
16INK4A
i promoter-regionen.
I konklusjonen, resultatene av denne studien viste en høyere forekomst av metylering i svulstvev versus autologe prøvene i NSCLC pasienter, som viser promoter metylering spiller en viktig rolle i kreftutvikling. Og signifikant korrelasjon mellom svulstvev og kliniske kontroller av
P
16INK4A
genet promoter metylering indikerte en lovende biomarkør for NSCLC diagnose. Men betydelige metodiske og validerings spørsmål gjenstår å løses for å gi data som vil gjøre denne informasjonen til å bli vurdert for videre klinisk bruk [51].
