论文部分内容阅读
研究背景:肺癌是全世界死亡率最高的恶性肿瘤之一,非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer,NSCLC）患者占其中的85%左右,严重威胁人类的生命健康。近年来随着分子生物学和基因组学技术的不断发展,长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）在NSCLC的诊断、治疗和预后中的重要作用逐渐凸显,已有大量临床研究证明lncRNA作为NSCLC的预后标志物的重要价值,且lncRNA的表达量受许多抗癌药物的调节,其异常表达也与多种药物的获得性耐药相关。中医药在NSCLC的干预中有着独特的优势,大量的机制研究和临床研究都证明中医药能够显著改善患者的预后,与西医常规治疗联合使用,不仅能够提高疗效,而且能够显著降低不良反应发生频率,改善生存质量,延长患者的生存期。一些中药成分也被证明能够调节癌症患者某些lncRNA的表达水平,进而影响肿瘤的发展过程。然而,对于NSCLC预后影响的lncRNA种类、表达情况的研究众多,结论多样,尚缺乏统一的认识。因此,对异常调控的lncRNA对于NSCLC预后的临床价值开展系统评价非常必要;在此基础上,应用系统生物学方法探索能够调节预后相关的lncRNA、具有潜在改善患者预后功效的中西药成分及其组合,对于进一步开发NSCLC的临床有效药物有重要价值。研究目的:系统评价异常调控的lncRNA对于NSCLC预后的临床价值;并挖掘出能够通过调控lncRNA的水平进而改善NSCLC患者的预后的中、西药成分及组合。研究内容:（1）开展系统评价与Meta分析研究,即从7个数据库中检索研究NSCLC中lncRNA异常表达的临床研究文献,对异常表达的lncRNA在NSCLC预后价值中的作用进行系统评价和Meta分析。（2）根据系统评价和Meta分析的研究结果,将纳入研究的lncRNA进行生物信息学的分析,构建这些lncRNA的竞争性内源RNA（ceRNA）的网络,筛选能够作用于此ceRNA网络的中药成分和西药,探索能够通过调节lncRNA表达量来改善患者预后的中药成分组合及中药成分联合西药组合。研究方法:（1）本次系统评价对国内外7个文献数据库进行检索:中国知网,万方,中国生物医学文献数据库（CBM）,PubMed,Web of Science,EBSCO Medline 和 The Cochrane library,由两名研究人员对文献进行筛选、质量评价和数据提取,利用R软件对数据进行合并分析,分析异常表达的lncRNA对非小细胞肺癌的临床病理变化和生存期的预后价值。（2）将系统评价中经过临床试验验证的对NSCLC预后有价值的lncRNA,逐一输入LncACTdb数据库,构建这些lncRNA的ceRNA网络,并利用Cytoscape3.7.2软件进行网络可视化。利用TCMSP数据库和Drugbank数据库检索能够作用于此ceRNA网络的中药成分和西药,通过贪婪算法筛选出最佳中药成分组合。研究结果:（1）文献检索共得到7742篇原始文献,最终纳入48篇文献进行系统评价和Meta分析。所有48篇文献中,有38篇文献研究了在NSCLC中高表达的lncRNA,包含了4126个病例;同时,有10篇文献研究了在NSCLC中低表达的lncRNA,包含了 1085个病例。高表达的lncRNA与NSCLC的肿瘤大小（肿瘤直径≤厘米:OR=0.52,95%CI=0.43-0.64;肿瘤直径＞3 厘米:OR=1.92,95%CI=1.57-2.34,P＜0.01,I2=52%）、病理类型（肺鳞癌:OR=0.78,95%CI=0.65-0.95;肺腺癌:OR=1.30,95%CI=1.08-1.57,P＜0.01,I2=11%）、TNM 分期（TNM Ⅰ/Ⅱ期:OR=0.41,95%CI=0.29-0.57;TNMⅢ/Ⅳ期:OR=2.44,95%CI=1.73-3.44,P＜0.01,I2=70%）、淋巴结转移（淋巴结转移阴性 OR=0.49,95%CI=0.34-0.71;淋巴结转移阳性 OR=2.04,95%CI=1.40-2.96,P＜0.01,I2=81%）、病理分化程度（病理分化程度低/中等OR=0.61,95%CI=0.38-0.99;病理分化程度高OR=1.63,95%CI=1.01-2.64,P=0.04,I2=56%）、肿瘤远端转移（远端转移阴性 OR=0.37,95%CI=0.26-0.53;远端转移阳性 OR=2.72,95%CI=1.90-3.90,P＜0.01,I2=43%）这些病理特征的相关性具有统计学意义。本次meta分析中纳入了 5篇只研究TNM Ⅲa期的文献,对其数据进行合并分析得到结果OR=4.07,95%CI=2.63-6.28,P＜0.01,I2=0%,提示NSCLC的TNM Ⅲa期与高表达的lncRNA可能相关。高表达的lncRNA与NSCLC总生存期的相关性具有统计学意义（HR=1.79,95%CI=1.59-2.02,P＜0.01,I2=89%）,5篇高表达的lncRNA与NSCLC无疾病生存期的相关性文献,采用固定效应模型进行合并,结果显示HR=3.04（95%CI=2.22-4.17）,P＜0.01,I2=0%,2篇高表达的lncRNA与NSCLC无进展生存期的相关性文献,采用固定效应模型进行合并,合并结果显示 HR=2.18（95%CI=1.76-2.69）,P＜0.01,I2=8%,1 篇文献（2017,Li,HOXA-AS2）报道了高表达lncRNA与NSCLC无复发生存期的相关性,数据分析显示HR=6.74（95%CI=2.54-17.84）,P＜0.01。提示高表达的 lncRNA 与 NSCLC 总生存期、无疾病生存期、无进展生存期和无复发生存期之间的相关性具有统计学意义。低表达的lncRNA与NSCLC的病理特征和总生存期的相关性不具有统计学意义。（2）在LncACTdb 2.0数据库中将meta分析中识别得到的43个lncRNA依次输入,检索得到了 12个lncRNA的ceRNA关系网,这12个lncRNA分别是LINC01234、XIST、SNHG16、LINC00668、HOTTIP、ZEB1-AS1、H19、HOXA-AS2、PVT1、HOTAIR、TUSC7和GAS6-AS1。通过TCSMP数据库检索,共得到3662个中药成分,作用于19个mRNA,这19个mRNA与7个lncRNA存在ceRNA关联。在这些中药成分中,槲皮素、木犀草素、白藜芦醇、葛根素、雷公藤内酯、漆黄素、汉黄芩和黄芩素都是经过实验验证具有抗癌药理作用的中药成分,对其改善NSCLC预后的效果值得进一步探讨。另外,经过Drugbank数据库检索,共得到336种西药及小分子,作用于48个mRNA,10个lncRNA。调节lncRNA最多的前25个西药中有20个西药都是EGFR的靶向药物,3个西药作用于VEGFA靶点,这也进一步证明了临床EGFR靶向药物和血管生成抑制剂对NSCLC的治疗作用与lncRNA异常表达的密切相关性。（3）根据贪婪算法计算得到的中药成分组合为（-）-表没食子儿茶素-3-没食子酸酯（（-）-epigallocatechin-3-gallate,MOL006821）和 17-β-雌二醇（17-beta-estradiol,MOL010919）两者联合,表示这两种中药成分联合配伍使用能够调节全部7种异常表达的lncRNA。中药成分联合西药组合为:（-）-表没食子儿茶素-3-没食子酸酯（（-）-epigallocatechin-3-gallate,MOL006821）、17-β-雌二醇（17-beta-estradiol,MOL010919）、金雀异黄酮（Genistein,DB04522）与右磷丝氨酸（Dexfosfoserine,DB01645）。其中,（-）-表没食子儿茶素-3-没食子酸酯能够对XIST、PVT1、HOTAIR、H19、SNHG16和LINC00668可能有潜在调节作用,17-β-雌二醇对XIST、PVT1、HOTAIR、H19和HOXA-AS2可能有潜在调节作用,金雀异黄酮可能对GAS6-AS1可能有潜在调节作用,右磷丝氨酸可能对HOTTIP可能有潜在调节作用。结论:（1）系统评价与Meta分析结果表明高表达的lncRNA对于NSCLC患者的病理特征和生存期可能具有良好的预后价值,特别是linc01234、ZEB1-AS1、linc00152、PVT1和BANCR这些高表达的lncRNA如果和TNM分期结合起来对患者的预后判断可能更为准确;低表达lncRNA对于NSCLC患者的预后价值可能需要更进一步的探讨和临床研究进一步证实。（2）槲皮素、木犀草素、白藜芦醇、葛根素、雷公藤内酯、漆黄素、汉黄芩和黄芩素等中药成分可能通过对ceRNA网络的调控,调节肿瘤中lncRNA的表达量,从而达到抗肿瘤的作用。EGFR靶向抑制剂以及抗血管生成药物在治疗NSCLC过程中对H19、PVT1和HOTAIR三种预后相关的lncRNA可能存在调控作用。（3）（-）-表没食子儿茶素-3-没食子酸酯和17-β-雌二醇两种中药成分组合,能够同时调节7个相关lncRNA,对于NSCLC的中药成分组合筛选提供一种可行方案。最后,（-）-表没食子儿茶素-3-没食子酸酯、17-β-雌二醇、金雀异黄酮与右磷丝氨酸的中药成分联合西药组合,能够同时调节9个NSCLC预后相关的lncRNA,并且该组合符合中医对NSCLC的祛邪扶正的治疗原则,为今后进一步体内外实验筛选改善非小细胞肺癌预后有效药物提供了一种新的研究方向。