综述:环状 RNA 表达的预后价值及其与急性髓系白血病临床病理特征的相关性:一项系统综述和荟萃分析

【字体: 时间:2025年03月16日 来源:Annals of Hematology 3

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  环状 RNA(circRNAs)或可作为急性髓系白血病(AML)预后评估的生物标志物,本文对此展开系统综述与分析。

  

环状 RNA 与急性髓系白血病研究进展

急性髓系白血病(AML)作为成年人中最为常见的急性白血病类型,其发病机制复杂,涉及多种因素。白血病源于骨髓中细胞的恶性转化,AML 患者体内髓系细胞呈现出异常的增殖和不完全分化状态,导致骨髓衰竭,引发一系列临床症状,如发热、疲劳、头痛和体重减轻等。若不及时治疗,患者可能在数月内死于出血或感染等并发症。
AML 的发生多数是原发性的,但也与既往化疗药物暴露、放疗史或潜在血液疾病相关。其遗传异质性显著,染色体异常常见,约 50% 患者存在正常核型,此时分子变化在白血病发生和预后预测中起关键作用。目前,AML 的诊断依靠多种方法,包括检测外周血或骨髓中的髓系原始细胞、流式细胞术、免疫表型分析、核型分析以及特定基因突变检测等。尽管治疗手段不断进步,异基因干细胞移植和化疗仍是主要治疗方式,但多数患者仍面临复发和死亡风险。
在人体基因组的研究中发现,约 2% 的基因组由编码 DNA 序列组成,其余大部分转录为非编码 RNA(ncRNAs)。非编码 RNA 依据功能可分为调节组和管家组,其中调节组包含长链非编码 RNA(lncRNAs)、微小 RNA(miRNAs)和环状 RNA(circRNAs)。circRNAs 具有独特的共价闭合环状结构,这种结构使其免受核糖核酸酶(RNase)的降解,稳定性远超线性信使 RNA(mRNAs)。
circRNAs 在细胞内具有多种重要功能。首先,它可作为蛋白质适配器,与 RNA 结合蛋白(RBPs)相互作用,进而影响基因调控功能;其次,circRNAs 能作为 miRNA 海绵,与 miRNAs 结合,调控 miRNA 介导的基因活性;再者,新研究表明 circRNAs 具有编码蛋白质的能力,如 circ - ZNF609 可翻译为蛋白质,控制成肌细胞增殖;最后,circRNAs 还能作为转录调节因子,含内含子的 circRNAs 可调节 RNA 聚合酶 II,促进母源基因表达。在肿瘤发生、转移和耐药过程中,circRNAs 发挥着重要作用,其异常表达与多种癌症相关,在造血系统恶性肿瘤和白血病发生中也具有关键作用。
持续监测 AML 患者的病情,无论是在治疗前还是治疗后,都有助于改善预后、优化治疗方案并提高生存率。鉴于 circRNAs 的显著特点和潜在优势,其有望成为新型预后因素。众多研究已对 circRNAs 作为新预后因素展开探索,例如,Yi 等人发现 circ - VIM 可作为预后标志物,其高表达与 AML 患者较短的无白血病生存期(LFS)和总生存期(OS)相关;Hongli Chen 等人的研究表明 circ - ANAPC7 通过与 miR - 181 家族相互作用,影响其生物学功能,最终恶化 AML 患者的预后。此外,临床病理参数在理解 AML 疾病状态和预测治疗结果方面至关重要,综合考虑这些参数有助于提高诊断准确性和制定合适的治疗策略。基于 circRNAs 在组织和体液中的稳定性、组织特异性表达以及丰富性等特点,其作为新型预后生物标志物具有巨大潜力,本研究旨在深入探讨 circRNAs 在 AML 患者预后中的作用及其与临床病理特征的相关性。

研究方法

本研究依据已注册的方案(PROSPERO ID: CRD42023399738),严格遵循系统评价和荟萃分析的首选报告项目(PRISMA)指南进行。在研究对象选择上,纳入标准包括采用病例对照和队列研究设计、所有患者均确诊为 AML、研究提供了与 circRNAs 表达以及患者预后和临床病理参数相关的数据、分析了 circRNAs 对患者治疗反应或疾病进展的影响。排除标准则涵盖研究论文不完整、数据不足、仅采用计算机模拟方法、综述研究、动物实验研究以及非英文文献(至少摘要需为英文)。
为全面获取相关研究资料,研究人员检索了多个数据库,包括 Web of Science(WOS)、Scopus、PubMed、Google Scholar、ProQuest,检索截止至 2023 年 3 月。同时,还对灰色文献资源如allconferences.comconferencealerts.comoatd.org进行了搜索,并仔细审查了纳入研究的所有参考文献。
研究人员基于研究问题(PICO),运用医学主题词(MeSH)和非 MeSH 关键词制定了搜索策略。关键词包括 “RNA, Circular”“CircRNAs”“Closed Circular RNA”“Circular RNA*” 以及 “Leukemia, Myeloid, Acute”“Acute Myeloid Leukemia”“Leukemias, Acute Myeloid” 等,搜索公式为(#1 AND #2),具体搜索策略全文可在补充数据 S1 中获取。
在研究筛选过程中,首先去除重复研究。由两名研究人员(A.A 和 Y.M)通过标题和摘要信息对文章进行初步筛选,之后再独立评估全文,依据上述纳入和排除标准确定最终纳入的研究。若研究人员对某项研究的纳入存在疑问,则由项目经理(M.R)组织团队协商达成共识。初步筛选借助基于网络的软件 Rayyan 完成。
数据提取工作由三名研究人员(A.A、Y.M 和 D.M)独立进行,若出现无法解决的分歧,则由第四名研究人员(M.R)做出最终决定。对于预后荟萃分析中需间接从 Kaplan - Meier 曲线提取的数据,使用 WebPlotDigitizer 4.6 软件,并采用 Tierney 描述的方法间接计算风险比(HR)和 95% 置信区间(CI)。在间接提取数据前,研究人员会通过电子邮件联系纳入研究的相应作者三次以获取信息。
研究人员使用预先制定的表格提取所需数据,包括研究的一般特征(如第一作者姓名、circRNAs 名称、研究日期、国家、年份等)、样本类型、样本量(患者和健康人数量)、对照基因、可能的干预措施、随访标准、circRNAs 分析方法、circRNAs 表达差异(上调或下调)、circRNAs 对细胞生物学功能的影响(如 miRNA 海绵作用等)、circRNAs 对生存指标(如 OS、LFS、无进展生存期(PFS)、无事件生存期(EFS)、无病生存期(DFS)等)的影响以及对治疗反应的影响。对于预后荟萃分析和临床病理特征荟萃分析,还分别提取了特定数据,如生存指标的 HR 及 95% CI、随访时间、生存结局,以及临床病理特征表格中的性别、风险状态、法美英(FAB)分类、不同细胞遗传学异常和突变等信息。
为确保研究的准确性和可靠性,研究人员使用 MeSH 词检索以避免遗漏研究。两名评审人员(A.A. 和 Y.M.)依据纽卡斯尔 - 渥太华量表(NOS)清单对队列和病例对照文章进行偏倚风险评估,若存在分歧,则与项目经理(M.R)协商解决。NOS 清单从选择、可比性、结局(队列研究)或暴露(病例对照研究)三个领域对每篇文章进行评估,最高可得 9 分。此外,运用修改后的 GRADE 评估方法对结果的证据确定性进行评估,该评估涵盖研究设计、偏倚风险、间接性、不一致性、不精确性和发表偏倚等多个领域,根据证据确定性,荟萃分析结果可分为高、中、低、极低四个等级。
在统计分析方面,对符合纳入标准的研究数据进行综合分析。对于预后分析,合并 HR 和 95% CIs 以探究 circRNAs 对生存指标的影响;对于临床病理荟萃分析,使用风险比(RR)和 95% 置信区间(CIs)分析 circRNAs 与 AML 患者临床病理特征的相关性。由于原始研究在方法学上存在异质性,故采用随机效应模型(REM)合并 HR 和 RR 值。研究设定了研究变量与 circRNAs 表达失调之间关联程度的解释区间:1 至 1.21 为微不足道(可忽略);1.22 至 1.85 为小;1.86 至 2.99 为中等;3 及以上为大 。通过卡方检验和统计量评估研究间的异质性,若值超过 50%,则认为存在异质性。为探究预后荟萃分析异质性的潜在来源,基于纳入研究的相似性进行了先验(如在 Prospero 方案中指定的表达状态、样本量、随访时间等)和事后亚组分析。同时,对所有纳入文章进行敏感性分析,以确定每篇文章对荟萃分析最终结果的影响。通过漏斗图、Egger 检验、Begg 检验和 Trim and Fills 方法检测发表偏倚。统计分析使用 STATA 14.2 版本,当 p 值小于 0.05 时认为具有统计学意义。

研究结果

研究筛选过程严格按照 PRISMA 流程图进行。最初从多个数据库中提取了 1049 项研究,去除 204 篇重复文章后,对 845 篇标题和摘要进行筛选,排除 768 篇不符合纳入和排除标准的文章。随后,77 篇研究进入全文审查阶段,其中 2 篇全文无法获取,17 篇因各种原因被排除。最终,58 篇文章纳入定性合成,21 篇文章纳入定量合成荟萃分析,其中 20 篇与预后荟萃分析相关,14 篇队列文章与临床病理荟萃分析相关。
纳入定性合成的文章均发表于 2017 年至 2023 年,共涉及 3243 例 AML 患者和 2188 例对照。预后荟萃分析的研究人群均为中国人,临床病理荟萃分析的研究人群多数为中国人,仅有一篇研究涉及埃及人群。在 circRNAs 的表达方面,45 项研究显示 circRNAs 上调,13 项研究显示 circRNAs 下调。队列研究的随访时间最短为 50 个月,最长为 100 个月。
在预后荟萃分析中,纳入了来自 20 项初步研究的 1758 例 AML 患者。18 项研究报告了总生存期(OS)指标,汇总结果表明 circRNAs 表达失调与 AML 患者预后不良相关(;95% CI:1.75 至 2.40),且研究间异质性不显著()。另外 8 项研究报告了非 OS 指标(如 EFS、LFS、RFS、DFS),结果显示 circRNAs 表达失调与较短的 EFS/LFS/RFS/DFS 相关(,95% CI:1.47 - 2.97),但研究间异质性较高()。
亚组分析针对 OS 和非 OS 指标展开。对于 OS 指标,根据表达状态、基因对照、随访时间、样本量分布和提取方法进行亚组分析,发现样本量和对照基因对结果影响明显,样本量较小的研究可能高估了风险比,使用 GAPDH 作为对照基因的小样本研究也存在结果高估的情况。对于非 OS 指标,根据样本量和提取方法进行亚组分析,结果显示样本量大于等于 74 人的研究中 HR 为 2.69(95% CI:1.22 - 5.94),小于 74 人的研究中 HR 为 1.79(95% CI:1.26 - 2.56),直接提取数据的研究 HR 值(2.71)高于间接提取数据的研究(1.81)。
在临床病理荟萃分析中,14 项队列研究探讨了 circRNAs 表达失调与临床病理参数(如性别、风险状态、FAB 分类、不同细胞遗传学异常和突变)之间的关系。在 FAB 分类中,M6 型与 circRNAs 表达失调显著相关(RR:1.51,95% CI:1.12 - 2.03),而其他类型则无明显关联。在细胞遗传学异常和突变方面,FLT3 - ITD 突变与 circRNAs 表达失调存在关联(RR:1.17,95% CI:1.00 - 1.36),其他突变与 circRNAs 表达失调无显著关系。此外,circRNAs 表达失调与风险状态也存在显著关系(RR:1.35,95% CI:1.13 - 1.60),但与性别无关(RR:1.03,95% CI:0.93 - 1.14)。
通过漏斗图、Egger 检验、Begg 检验和 Trim and Fills 方法评估发表偏倚。结果显示,预后荟萃分析中,OS 指标存在明显发表偏倚,非 OS 指标同样存在显著发表偏倚。在临床病理荟萃分析中,Begg 检验和 Egger 检验表明 FAB 分类中的 M2 型、CEBPA 突变、DNMT3A 突变和 NPMI 突变存在明显发表偏倚,仅 Egger 检验显示 M6 型存在发表偏倚,其他临床病理参数发表偏倚较低。
采用留一法进行敏感性分析,结果表明去除任何一项初步研究对汇总结果均无显著影响。对于非 OS 指标,Trim and Fill 方法显示添加了四项研究,但发表偏倚对结果无影响。敏感性分析还发现,Yun - Yun YI 的研究对 circRNAs 总体效应的 HR 组合有一定影响,但不显著。在临床病理参数的敏感性分析中,Yuanyuan Lin 在 CEBPA 突变参数的研究和 Xiao - Yu Su 在 t (15;17) 参数的研究对汇总结果有影响,进一步分析发现,排除 Xiao - Yu Su 的研究不改变 t (15;17) 参数的汇总结果,而排除 Yuanyuan Lin 的研究使 CEBPA 突变参数变得显著(,95% CI:1.04 - 4),且降低了研究间的异质性()。
运用修改后的 GRADE 评估方法对预后和临床病理荟萃分析的证据确定性进行评估。预后荟萃分析中,OS 和非 OS 指标的汇总结果证据确定性为中等。临床病理荟萃分析中,对于显著的临床病理参数,FLT3 - ITD 和风险状态参数结果的证据确定性为高,M6 型的证据确定性为低。

研究讨论

AML 是一种异质性疾病,预后差异较大。尽管血液癌症研究和治疗取得了进展,但 AML 患者的总体生存率仍然较低,成人 5 年生存率低于 50%,老年人更低,65 岁以上患者的典型生存期不足 12 个月。因此,选择合适的预后因素对于预测疾病进程、选择治疗方案和监测治疗反应至关重要。
circRNAs 在细胞内具有多种重要功能,通过与 miRNAs 相互作用等方式参与细胞增殖、凋亡、转移和细胞周期调控等过程。由于其对生存率和治疗趋势的影响以及在组织和体液中的稳定性,circRNAs 有望成为 AML 的新型预后生物标志物。本研究通过系统综述和荟萃分析,深入探讨了 circRNAs 在 AML 患者预后中的作用及其与临床病理特征的相关性。
研究结果表明,AML 患者中 circRNAs 表达失调与 OS 和非 OS 指标相关,这种关系为中等强度,证据确定性为中等。研究还发现,circTASP1 过表达和 Circ - 0040823 低表达与较差的 OS 显著相关,其表达失调与较高的 HR 相关。
尽管本研究进行了全面的搜索,包括多个数据库和灰色文献,但仍存在发表偏倚,可能受到语言限制和阴性结果偏倚(未发表的阴性结果研究)的影响。为减少预后荟萃分析中的异质性并探究亚组间关系,进行了亚组分析。结果显示,OS 指标在表达状态、随访时间和提取方法等亚组间无显著差异,但样本量小于等于 68 人的研究高估了风险比,使用 GAPDH 作为对照基因的小样本研究也存在高估结果的情况,因此建议采用更大样本量以获得更可靠的结果。对于非 OS 指标,circRNAs 的预后能力在直接提取数据和样本量大于等于 74 人的研究中更强。
在临床病理荟萃分析中,仅队列研究被纳入,使用风险比(RR)作为更可靠的指标。M6 型(FAB 分类)、FLT3 - ITD 突变和风险状态与 circRNA 表达失调相关,而其他参数则无明显关联。FLT3 - ITD 突变在 AML 发病机制中具有重要作用,导致细胞异常增殖和抗凋亡,与其他突变相比,对 circRNAs 表达失调的影响更为显著。因此,未来研究可进一步准确评估 FLT3 - ITD 突变与 circRNAs 表达失调之间的关系。根据解释区间,M6 型、风险状态和 FLT3 突变与 circRNA 表达失调的关联分别为小、小和微不足道,但基于 GRADE 评估,FLT3 - ITD 突变和风险状态的结果证据确定性高,M6 亚型的证据确定性低。

研究展望与策略

本研究聚焦于 circRNAs 表达失调的预后价值。虽然传统的细胞遗传学异常和常见突变(如 FLT3、NPM1 等)仍是预后评估的核心,但 circRNAs 也具有显著的预后特性。circRNAs 表达失调可与其他既定因素一起,作为预后模型的重要组成部分,有助于更准确、全面地评估 AML 患者的预后。
由于 circRNAs 在体液中的稳定性及其对关键细胞过程的调节作用,其有望被整合到临床模型中,用于早期诊断和治疗监测。在临床环境中评估 circRNAs 的表达,有助于识别高风险患者,从而制定更具针对性和有效的治疗方案。此外,circRNAs 的表达还可用于开发新型治疗策略,如 circRNA 靶向疗法,以改善 AML 患者的治疗效果。

研究建议

为提高预后研究的质量,建议研究人员在报告中提供 HR,避免仅依赖基于 Kaplan - Meier 的生存分析。对于研究临床病理特征作用的初步研究,作者不仅应报告 P 值,还应根据研究类型报告 OR 或 RR 指标,以便更好地理解研究结果。

研究结论

AML 在不同社会中的传播、不同年龄<>
AML 在不同社会中的传播、不同年龄的发病情况以及多样的病理生理学特征,使得患者的治疗面临诸多挑战。确定与患者预后相关的因素,对于治疗管理和患者生存具有重要意义。本系统综述和荟萃分析表明,circRNAs 在 AML 患者中具有作为新型预后因素的价值,其表达失调与患者的某些临床病理特征相关,有望成为评估治疗效果的新型生物标志物。

研究局限性

本研究存在一些局限性。部分初步研究未能提供清晰的预后荟萃分析数据,尽管多次联系相应作者,仍需从 Kaplan - Meier 曲线提取数据,这可能引入偏差。此外,纳入的研究大多来自中国,可能限制了研究结果的普遍性,导致偏差。异质性仍是一个重要问题,尽管进行了多种亚组分析以探索潜在来源,但仍未完全解决。而且,多数纳入研究侧重于 circRNAs 的功能,对其在 AML 中的临床意义关注不足,文章中患者的纳入和排除标准、治疗程序及随访程序也未明确说明。
综上所述,circRNAs 在 AML 的研究中展现出一定的潜力,但仍需更多高质量、大样本、多中心的研究来进一步验证其临床价值,以推动 AML 的精准诊断和治疗发展。

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