综述:ERCC2/XPD 基因多态性与头颈部癌风险的关联:系统综述、荟萃分析、试验序贯分析、网络分析及功能效应

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:BMC Oral Health 2.6

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  这篇综述聚焦于头颈部癌(HNC)。研究发现,rs1799793 基因多态性与 HNC 存在显著关联,而 rs13181 和 rs238406 多态性无此关联。同时明确了影响研究结果的因素,为 HNC 风险评估和早期检测提供依据,值得一读。

  

引言

在全球范围内,头颈部癌(Head and Neck Cancer,HNC)是常见癌症之一,每年新增病例超 66 万,死亡人数超 32.5 万。其发病与烟草使用、酒精消费、人乳头瘤病毒(Human Papillomavirus,HPV)和爱泼斯坦 - 巴尔病毒(Epstein - Barr Virus,EBV)感染、口腔卫生差等多种因素相关,同时遗传和环境因素的组合也可能参与其致癌过程。
着色性干皮病 D 组(Xeroderma Pigmentosum Group D,XPD)基因,也叫切除修复交叉互补组 2(Excision Repair Cross - Complementation Group 2,ERCC2)基因,能产生 XPD 蛋白。该蛋白是通用转录因子 2H(General Transcription Factor 2H,TFIIH)复合物的关键成分,TFIIH 复合物在基因转录和受损 DNA 修复中发挥重要作用,而 XPD 蛋白作为解旋酶,可分离 DNA 双链。XPD 基因的突变,尤其是单残基或相邻残基的变化,与一些罕见但严重的疾病相关,还可能影响癌症发生和机体衰老。此前已有研究探讨 XPD 基因多态性与 HNC 的关系,但结果并不一致,本研究旨在通过更全面的荟萃分析等方法评估 rs13181、rs1799793 和 rs238406 这三个 XPD 基因多态性与 HNC 风险的关联。

材料和方法

  1. 研究设计:本荟萃分析遵循系统评价和荟萃分析的首选报告项目(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta - Analyses,PRISMA)指南,研究问题围绕 ERCC2/XPD 基因多态性与 HNC 风险在病例对照研究中的相关性展开。
  2. 文献检索:由一位研究者在 PubMed/Medline、Web of Science、Scopus 和 Cochrane Library 等数据库中进行全面检索,检索截至 2023 年 11 月 18 日,无任何限制。检索策略综合了与 XPD、头颈部相关癌症、癌症及基因多态性等相关的关键词。之后由两位研究者独立评估检索到的文章标题和摘要,获取符合纳入标准的全文,如有分歧则通过讨论解决。同时,还检查了文章的参考文献列表,以确保不遗漏重要研究。
  3. 选择标准:纳入标准为针对 HNC 患者和对照人群的 ERCC2/XPD 基因多态性病例对照研究;HNC 诊断可以是临床或病理诊断;HNC 患者无其他全身性疾病,对照为健康个体或无任何癌症者;涵盖任何肿瘤分期的 HNC 患者。排除标准包括综述文章、荟萃分析和系统评价;数据不完整或无对照组的文章;动物研究;会议论文和评论文章;重复研究、书籍章节;对照组包含有全身性疾病个体的研究;病例正在接受治疗的研究。
  4. 数据处理:两位作者独立收集纳入研究的数据,如有差异则共同讨论解决。使用纽卡斯尔 - 渥太华量表(Newcastle - Ottawa Scale,NOS)对研究质量进行评估,该量表用于评估非随机研究质量,病例对照研究满分 9 分,≥7 分为高质量,评估过程中如有分歧通过对话解决。
  5. 统计分析:利用 Review Manager 5.3 软件计算效应量,以优势比(Odds Ratio,OR)和 95% 置信区间(Confidence Interval,CI)表示,通过 Z 检验判断合并 OR 的显著性,双侧 p 值小于 0.05 为有统计学意义。根据异质性情况选择随机效应模型(当<0.10 且 )或固定效应模型(异质性不显著时)。进行亚组分析以识别不同组间合并 OR 的差异,运用随机效应模型进行 meta 回归分析,探究研究中的辅助变量与效应量的线性关系。通过 Begg 漏斗图和 Egger 回归检验评估发表偏倚,双侧 p 值小于 0.10 表明存在发表偏倚。采用 “逐一剔除研究” 和 “累积” 分析两种方法进行敏感性分析,评估合并 OR 的稳定性和一致性,这些分析借助 Comprehensive Meta - Analysis version 3.0 软件完成。使用 NCSS 2021 version 21.0.2 软件绘制径向图(Galbraith 图),用于展示影响异质性的异常值,p 值小于 0.05 表示存在统计学意义的异质性。利用 STRING 软件进行蛋白质 - 蛋白质相互作用(Protein - Protein Interaction,PPI)网络分析,研究基因间的功能相互作用,分析基于 STRING 数据库,限定物种为 “智人”,以相互作用得分超过 0.900 构建 PPI 网络。此外,进行试验序贯分析(Trial Sequential Analysis,TSA)以降低荟萃分析得出假阳性或假阴性结论的风险,TSA 通过设定无效阈值,结合 α 风险 5%、β 风险 20% 和双侧边界类型确定所需信息大小(Required Information Size,RIS),若 Z 曲线与 RIS 线相交,表明研究病例数足够,结论可靠,反之则需更多数据。利用 Polyphen - 2 方法预测导致蛋白质氨基酸变化的编码多态性的功能影响,FATHMM - XF 方法用于预测非编码多态性的影响,根据不同阈值对预测结果进行分类。

结果

  1. 文献筛选结果:在数据库和电子资源中最初共识别出 941 条记录,去除重复和不相关记录后,对 63 篇全文进行资格评估,最终排除 24 篇,将 39 篇文章(包含 56 项研究)纳入荟萃分析。
  2. 研究特征:纳入研究发表于 2002 年至 2022 年,36 项研究报告了 rs13181 多态性,13 项报告了 rs1799793 多态性,7 项报告了 rs238406 多态性。提取了研究的种族、病例 / 对照数量、对照来源、多态性类型、对照组哈迪 - 温伯格平衡(Hardy - Weinberg Equilibrium,HWE)p 值、基因分型方法、癌症类型和质量评分等变量。
  3. 合并分析:对三个多态性在五种遗传模型下的森林图分析显示,仅 rs1799793 多态性在杂合子和显性模型中存在显著关联,携带 rs1799793 多态性的 GA 和 AA + GA 基因型的 HNC 患者风险升高。
  4. 亚组分析:基于种族、样本量、对照来源和癌症亚型的亚组分析表明,rs13181 多态性的种族和癌症亚型,rs1799793 多态性的种族、样本量和对照来源,rs238406 多态性的种族和对照来源,均是影响合并结果的有效因素。
  5. Meta 回归分析:基于发表年份、样本量和质量评分的 meta 回归分析显示,仅 rs1799793 多态性在等位基因和显性模型中的发表年份,以及杂合子和显性模型中的质量评分是混杂因素。
  6. 敏感性分析:“逐一剔除研究” 和 “累积” 分析均表明,三个多态性(rs13181、rs1799793 和 rs238406)的合并结果稳定。
  7. TSA 分析:TSA 软件分析结果显示,Z 曲线未达到 RIS 线,表明现有研究纳入的个体数量不足,信息不充分,需要更多数据。
  8. 发表偏倚:三个多态性在五种遗传模型下的漏斗图以及 Egger 和 Begg 检验 p 值表明,不存在发表偏倚。
  9. 异质性分析:径向图显示,除 rs13181 多态性在隐性模型、rs1799793 多态性在纯合子和隐性模型、rs238406 多态性在等位基因、纯合子、杂合子和隐性模型外,异常值是导致高异质性的因素之一。
  10. 转录预测:Polyphen - 2 预测结果显示,rs13181 和 rs1799793 多态性的 XPD 蛋白变异可能是良性的;FATHMM - XF 结果表明 rs238406 多态性可能也是良性的。
  11. STRING 结果:STRING 数据库的 PPI 网络图和热图显示,XPD(ERCC2)与 GTFs、XPA、CDK7、ERCC3、MNAT1 和 MMS19 等存在相互作用,但与其他蛋白无强相互作用。

讨论

本研究通过森林图分析发现 rs1799793 多态性与 HNC 存在显著关联,尤其是在杂合子和显性模型中。种族、样本量、对照来源和癌症亚型等因素会影响研究结果,发表年份和质量评分是 rs1799793 多态性的混杂因素,但研究结果总体一致。不过,TSA 分析提示需要更多数据。研究未发现三种多态性存在发表偏倚,部分模型的高异质性与异常值有关,且 XPD 蛋白变异被预测为良性,XPD(ERCC2)虽与一些因子存在相互作用,但无强相互作用。
XPD 基因作为 DNA 解旋酶,在转录起始和碱基切除修复(Base Excision Repair,BER)中起关键作用,其突变会影响核苷酸切除修复(Nucleotide Excision Repair,NER),导致 DNA 修复缺陷,增加癌症风险。此前有研究表明,XPD 基因参与去除紫外线辐射产生的光产物、化学物质形成的大分子加合物、交联和氧化 DNA 加合物等过程,且 DNA 修复基因之间存在基因 - 基因相互作用,会影响 HNC 风险。然而,XPD 基因多态性与 HNC 风险的关系并不明确,部分研究未发现某些多态性(如 rs13181、rs1799793 和 rs238406)与 HNC 风险增加存在显著关联。同时,癌症受多种因素影响,基因 - 环境相互作用也可能影响 XPD 基因多态性与 HNC 风险的关系,如 rs13181 多态性在当前吸烟者、老年受试者和当前饮酒者亚组中与 HNC 风险的关联更显著。此外,不同类型的 HNC(如口腔癌、喉癌和鼻咽癌)以及种族等因素也会对 XPD 基因多态性与 HNC 风险的关联产生影响。
本研究也存在一定局限性,如纳入研究在年龄、性别、吸烟和饮酒等因素上存在差异,且部分分析中的研究数量较少,这些可能增加研究间的异质性,需要谨慎解释结果。但本研究结果的稳定性、未发现发表偏倚以及进行的多种额外分析是其优势所在。

结论

本研究揭示了 rs1799793 多态性与 HNC 存在显著关联,明确了影响结果的多种因素,尽管存在混杂因素,但结果仍具有一致性。

临床意义

rs1799793 多态性与 HNC 的关联在临床中有重要意义。它有助于对有 HNC 风险的个体进行靶向筛查,比如有家族病史或其他风险因素的人群;还能识别高风险人群中的携带者,以便采取预防措施;同时,可根据此结果为相关人群提供如戒烟等生活方式建议,降低 HNC 发病风险。此外,该多态性影响的 DNA 修复机制会改变癌细胞对治疗的反应,了解其在 HNC 中的作用,有助于指导个性化医疗,包括选择化疗或放疗方案,以及管理治疗副作用,提高患者生活质量。

研究展望

本研究表明需要更多数据来验证现有发现,并进一步探索相关关联的潜在机制。未来研究应尽量减少混杂因素和异质性的影响,以获得更准确的结果。鉴于癌症的复杂性和多种影响因素,研究结果的解释需谨慎。虽然 XPD 蛋白变异被预测为良性,且 PPI 网络中未发现强相互作用,限制了研究结果的临床应用,但这些结果仍为理解 HNC 的遗传基础提供了参考,有助于指导未来相关研究。
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