研究背景结直肠癌是世界危害人民健康的第三大肿瘤,男性发病率排第四位,女性发病率排第三位,2012年全世界有136.1万新发结直肠癌病例,69.4万死亡病例,发病率为9.7%,死亡率为8.5%。在西方发达国家,结直肠癌发病率和死亡率均位于所有癌症的前三位；其在北美、西欧、新西兰、澳大利亚及南美南部地区发病率高。亚洲的一些西方化的发达国家发病率逐年升高,其发病率与西方国家相当。在我国,结直肠癌的发病率位于所有癌症的第三位,死亡率位于所有癌症的第五位。结直肠癌发病率升高的原因可能与环境相关,一些流行病学研究显示大量食用红肉、低蔬菜及纤维饮食、肥胖和吸烟可能是结直肠癌发生的重要危险因素。结直肠癌的发展是基因与环境因素、不良生活方式不同程度的相互作用的复杂过程。Fearon ER和他的同事发现基因突变或变异可导致散发性结直肠癌和遗传性结直肠癌,其中包括谷胱甘肽转移酶基因家族。人群中肿瘤遗传易感性除少数是显性遗传缺陷外,绝大部分与遗传代谢酶基因多态性相关。谷胱甘肽转移酶家族是Ⅱ相毒物代谢酶超级家族的一名成员,对外源性和内源性活性物质具有关键的解毒作用是通过将有毒化合物转化成亲水代谢产物来完成的。迄今为止,谷胱甘肽转移酶家族有8类已被证实,包括alpha (a), kappa (κ), mu(μ), omega (ω), pi (7c), sigma (σ), theta (θ) and zeta (ξ)。谷胱甘肽转移酶M1编码的mu类谷胱甘肽转移酶在保护机体对抗癌症过程中扮演着重要的角色。Mu类谷胱甘肽转移酶在细胞毒性及基因毒性的活性物种中的解毒过程中比其他成员更有效。谷胱甘肽硫基转移酶M1基因具有3种基因型,分别为GSTM1(+/+).GSTM1(+/+).GSTM1(-/-);前两种称为非空白基因型,GSTM1(-/-)称为空白基因型,在这三种基因多态性中,空白基因是最常见的一个基因多态表现形式,2000年Cotton[13]报道GSTM1空白基因型在不同种族中所占比例不一样,在高加索人群中GSTM1空白基因所占比例为39-62%,亚洲人群中所占比例为33%-63%。谷胱甘肽硫基转移酶M1空白基因可导致酶的活性丧失,带有此空白基因的个体被证实具有癌症遗传风险。谷胱甘肽硫基转移酶M1基因已被确认涉及了某些癌症的发病机理和发展,其中包括结直肠癌。有许多基因研究发现谷胱甘肽转移酶M1空白基因有癌症的风险。另外,该基因已被证明与结直肠癌的早期发病有关。但是,先前的关于谷胱甘肽转移酶M1基因的多态性与结直肠癌风险的研究在中国人群中是不一致的,在亚洲人群中的结果也是存在争议的。为了更全面的验证谷胱甘肽硫基转移酶M1空白基因的变异和结直肠癌的遗传易感性的关系,我们系统而全面地收集所有已发表的亚洲人群相关文献进行了Meta分析,以求得到更加肯定、可靠、客观的结论。研究目的应用Meta分析的方法综合评估亚洲人群谷胱甘肽转移酶M1基因多态性与结直肠癌发病风险的关系。研究方法1、文献检索：我们通过计算机系统性文献检索PubMed.中国生物医学文献数据库、中国知网,搜集国内外1996年1月1日至2014年12月31日公开发表的关于亚洲人群GSTM1基因多态性与结直肠癌危险因素的相关性的研究文献,并追踪查阅纳入文献的相关参考文献,检索文献没有语言限制。2、文献的纳入及数据的提取：严格制定纳入和排除标准,并由两名研究者独立提取资料,通过阅读标题及摘要进行初筛,排除重复研究及不相关研究后,再仔细阅读全文,根据纳入标准及排除标准,排除不符合纳入标准的文献,然后采用Newcastle-Ottawa Scale (NOS)[58]标准进行质量评估,NOS评分大于等于5分纳入研究。数据的提取也有两名研究者独立提取,提取的数据包括作者姓名、发表年份、国家、人种、病例组及对照组病例数、GSTM1基因型等。3、异质性检验：文献纳入研究后,需要对文献进行异质性检验,使用卡方检验为基础的Q检验衡量,异质性水平界P值限定为0.10,P<0.10表示所含的研究之间存在异质性,否则没有异质性或异质性较小。I2统计量是定量反应多个研究间异质性的程度大小的指标,通常认为I2大于50%时异质性存在。I2<25%表示没有异质性,I2=25%-50%表示中度异质性,I2=50%-75%表示重度异质性,I2>75%可认为是研究之间有显著异质性。结合P值及I2值可认为：若I2≥50%,或P≤0.1且I2≥25%,可推断存在统计异质性；若I2≤25%,或P>0.1且I2<50%。可推断异质性较小,分析时可以忽略。4、效应模型的选择：根据异质性检验的结果采用相应的数据合并方法。若各研究间不存在异质性,采用Mantel-Haenszel method固定效应模型(FEM)进行数据合并分析,否则采用DerSimonian-Laird method随机效应模型(REM)进行数据合并分析。5、亚组分析及敏感性分析：为了更好的分析异质性,我们进行亚组分析。根据研究类型的不同,以队列研究及病例对照研究进行亚组分析；根据研究对象国家的不同,以中国人群、日本人群及其他人群进行亚组分析。该Meta分析采用依次剔除单个文献,将剩下的研究整理后再进行Meta分析,观察P值及合并效应量OR值与之前的结果变化的方法进行敏感性分析。6、发表偏倚：该Meta分析采用漏斗图直观定性判断是否存在发表偏倚。若资料存在发表偏倚,则漏斗图会不对称,不对称越明显,发表偏倚程度越大,若漏斗图对称表示不存在发表偏倚。7、数据分析：该Meta分析使用RevMan5.2软件进行数据分析,所有的P值均是取双向的。GSTM1基因与结直肠癌的相关性用比值比OR值及95%可信区间CI来评价,并用Z检验来计算OR值的显著性来作为评价风险关联强弱的标准。检验水准α=0.05,当P<0.05通常认为有统计学差异。当OR>1时,表示此等位基因或基因型可能是风险致病基因型,即所谓危险因素；如OR<1,此等位基因或基因型则是具保护性的基因型,即所谓保护因素。为了更直观的分析合并结果,我们会同时采用以合并效应OR值及其95%CI的大小为横坐标,单个研究和/或合并研究为纵坐标所绘制的森林图来观察研究结果。研究结果1、文献检索结果：按照PRISMA流程,通过中英文检索策略进行电子检索相关数据库及自行检索后,检索出中英文文献391共篇,经阅读题目及摘要进行初步筛查,排除了不符合纳入标准或重复的中英文文献共321篇,余下70篇文献获取全文进一步筛选。通过阅读全文后,共有41篇文献不符合纳入文献要求,其中11篇研究对象为非亚洲人群予以排除；4篇因无数据或数据不完善不能计算OR值及95%CI予以排除；5篇文献未找到全文不能阅读；12篇文献因数据重复或数据有更新予以排除；4篇综述或meta分析予以排除,4篇非GSTM1基因与结直肠癌相关性研究予以排除；1篇为会议摘要且无全文予以排除；所以,最终符合纳入标准的文献一共29篇[29-57];具体检索流程见流程图(图1)。2、纳入文献的基本特征：在所有纳入研究的29篇研究文献中,所有的研究都是针对亚洲人群研究,其中病例对照研究24篇,对列研究5篇；所有纳入研究的病例组人群均为结直肠癌患者。29篇纳入文献中,共有19524个病例纳入其中,其中病例组有7440个病例,其中3969个病例表现为GSTM1空白基因型,对照组有12084个病例,其中6221个病例表现为GSTM1空白基因型。29篇文献以研究人群分类,以中国大陆人群为研究对象文献20篇,以日本人群为研究对象有4篇,以新加坡人群、印度人群、台湾人群、伊朗人群、韩国人群为研究对象各1篇；通过对29篇纳入文献进行NOS评分结果显示,每个研究的得分均大于5分及5分以上,提示纳入质量较好。所有的纳入研究的基本特征见表1。3、总体Meta分析结果所纳入的29篇关于GSTM1多态性与结直肠癌危险关系的研究文献中,共累计有19524人,其中病例组7440人(GSTM1空白基因3969人),对照组12084人(GSTM1空白基因6121人),各研究的详细特征见表1。首先采用Q检验和I2统计量对所有纳入的研究进行异质性检验。将29个符合纳入标准的研究合并分析时,显示GSTM1空白基因与结直肠癌的发病风险的相关性具有统计学意义,其P=0.002,OR值为1.14,95%CI为1.05-1.25。各研究以年份从高到低排序,各详细信息见森林图(图2)所示,森林图左侧所示为29个独立研究的数据,森林图中间为29个独立研究的随机效应模型OR值机95%可信区间的计算结果,如第1个的研究,其占权重为4.3%,其OR为1.51,95%CI为1.08-2.09,余研究类推。森林图右侧所示为29个独立研究的森林图(forest plots),该图的竖线为无效线,即OR=1,每条横线为该研究的95%可信区间上下线的连线,其线条长短直观地表示了可信区间范围的大小,线条中央的小方块为OR值的位置,其方块大小为该研究权重大小,24个研究95%可信区间的线条横跨无效竖线,即这些研究无统计学意义,5个研究横线落在无效竖线的右侧位置,该研究具有统计学意义。从图2中可见,在29个研究中,第1、10、11、13、19个研究的上下限都大于1,认为GSTM1空白基因是结直肠癌的危险因素；除第1、10、11、13、19研究外剩余的24个研究的OR值得95%CI都包含了1,即无统计学意义,认为GSTM1空白基因与结直肠癌无相关性。根据单个研究的结果,很难得到GSTM1与结直肠癌相关性的结论。把所有数据合并之后分析结果显示：异质性检验P=0.04,12=34,合并效应量OR合并=1.14,合并效应量的95%CI:1.05-1.25；合并效应量的检验Z值=3.10,P=0.002根据上述分析结果,可认为这29个GSTM1基因多态性与结直肠癌相关风险研究的资料具有异质性(异质性检验P=0.04,I2=34%),因此合并效应量采用随机效应模型进行计算,根据OR合并及95%CI,可认为亚洲人群中GSTM1空白基因型者其结直肠癌发病风险是对照组1.14倍(P=0.04,95%CI：1.05-1.25)。4、亚组分析结果：为了探索该：meta分析的异质性来源,分别根据研究类型及国家进行亚组分析。4.1基于研究类型的亚组分析结果(详细信息见表2及图3、图4)：研究类型为病例对照研究的24个研究共累计有12960人,其中病例组5987人(GSTM1空白基因2761人),对照组6973人(GSTM1空白基因3616人)。首先采用Q检验和I2统计量对所有纳入的研究进行异质性检验,P=0.01,I2=43%,提示病例对照研究见存在异质性,采用随机效应模型对24个病例对照研究进行数据分析,其结果为OR=1.18,95%CI:1.06-1.32, P=0.003,病例对照研究提示亚洲人群中GSTM1空白基因型者其结直肠癌发病风险是对照组1.18倍,其详细信息见森林图(图3)。研究类型为队列研究的5个研究共累计有6564人,其中病例组1453人(GSTM1空白基因743人),对照组5111人(GSTM1空白基因2505人)。首先采用Q检验和I2统计量对所有纳入的研究进行异质性检验,P=0.65,I2=0,提示不存在异质性,采用固定效应模型对5个队列研究进行数据分析,其结果为OR=1.09,95%CI:0.97-1.23,P=0.16,无统计学意义,队列研究提示GSTM1空白基因与结直肠癌没有相关性,其详细信息见森林图(图4)。由于队列研究亚组中的5个研究均是针对中国人群的研究,我们把15个针对中国人群的队列研究进行亚组分析,方便与队列研究进行对比分析。该亚组15个研究共累计有2891人,其中病例组1828人(GSTM1空白基因1063人),对照组2811人(GSTM1空白基因1484人)。首先采用Q检验和I2统计量对所有纳入的研究进行异质性检验,P=0.11,I2=33,提示不存在异质性,采用固定效应模型对15个病例对照研究的中国人群进行数据分析,其结果为OR=1.25, 95%CI:1.11-1.42, P=0.0003,该亚组分析提示在中国人群的病例对照研究中提示GSTM1空白基因型者其结直肠癌发病风险是对照组1.25倍,其详细信息见森林图(图5)。4.2基于国家分类进行亚组分析结果(详细信息见表2及图6)：以中国人群为研究对象的20个研究共累计有11203人,其中病例组3281人(GSTM1空白基因1806人),对照组7922人(GSTM1空白基因3989人)。首先采用Q检验和I2统计量对所有纳入的研究进行异质性检验,P=0.13,I2=27%,提示中国人群亚组研究之间不存在异质性,采用固定效应模型对20个中国人群的研究进行数据分析,其结果为OR=1.16,95%CI:1.07-1.27,P=0.0004,提示中国人群GSTM1空白基因型者其结直肠癌发病风险是对照组1.16倍,其详细信息见森林图(图6)。以日本人群为研究对象的4个研究共累计有2085人,其中病例组960人(GSTM1空白基因505人),对照组1125人(GSTM1空白基因581人)。首先采用Q检验和I2统计量对所有纳入的研究进行异质性检验,P=0.13,I2=47%,提示日本人群亚组研究之间异质性较小,可忽略不计,采用固定效应模型对4个日本人群的研究进行数据分析,其结果为OR=1.04,95%CI:0.88-1.24,P=0.064,无统计学意义,提示在日本人群中GSTM1空白基因与结直肠癌没有相关性,其详细信息见森林图(图6)。除中国人群及日本人群后剩下的5个国家人群的5个研究共累计有6536人,其中病例组3199人(GSTM1空白基因1685人),对照组3037人(GSTM1空白基因1551人)。首先采用Q检验和I2统计量对所有纳入的研究进行异质性检验,P=0.11,I2=47%,提示此5个研究之间异质性较小,采用固定效应模型对5个研究进行数据分析,其结果为OR=1.03,95%CI:0.93-1.14, P=0.54,无统计学意义,提示在除中国及日本的5个亚洲国家中GSTM1空白基因与结直肠癌没有相关性,其详细信息见森林图(图6)。5、敏感性分析结果：对于纳入Meta分析的29篇文献按研究的年份从高到低排列依次单独剔除一篇文献后,将剩下28个研究进行分别进行Meta分析,各自合并效应量OR值机95%CI与未排除前Meta分析结果进行比较均无明显改变,提示我们的Meta分析结果是敏感性较高,是稳定可靠的。但是敏感性分析的结果发现,剔除"Huang P 2003"[49]研究后,剩余的28个研究进行的Meta分析结果显示,P=0.11,I2=26%,提示剔除该研究后剩余的28个研究间的只有较小异质性,可以忽略不计,异质性明显减小,"Huang P 2003"研究是除了由于各个研究间的差异所造成的异质性外带来显著异质性的研究,详细结果见表3。6、发表偏倚结果：直接观察漏斗图,其图形基本对称,定性认为该研究不存在发表偏倚,详见漏斗图(图6)。研究结论：1、该Meta分析提示在亚洲人群中GSTM1空白基因与结直肠癌风险具有相关性。2、病例对照研究亚组及中国人群亚组GSTM1空白基因与结直肠癌风险具有相关性。3、队列研究亚组及日本人群亚组GSTM1空白基因与结直肠癌风险不相关。4、由于各研究间存在异质性,研究类型及国家人群的不同结果也不同,且未考虑到基因与环境以及基因与基因等之间的协同作用的局限性,本Meta分析得出的结论尚需要在多个人群中开展更多设计良好的大样本及前瞻性研究进一步验证。