中华预防医学杂志    2018年08期 十字花科蔬菜摄入量及尿液中异硫氰酸盐水平与男性肺癌关系的巢式病例-对照研究    PDF     文章点击量:312    
中华预防医学杂志2018年08期
中华医学会主办。
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王静 李泓澜 马骁 韩丽华 方婕 高立峰 舒晓鸥 项永兵
WangJing,LiHonglan,MaXiao,HanLihua,FangJie,GaoLifeng,ShuXiaoou,XiangYongbing
十字花科蔬菜摄入量及尿液中异硫氰酸盐水平与男性肺癌关系的巢式病例-对照研究
A nested case-control study of cruciferous vegetables intake, urinary isothiocyanates level and lung cancer risk among men in urban Shanghai
中华预防医学杂志, 2018,52(8)
http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.issn.0253-9624.2018.08.008

文章历史

投稿日期: 2018-01-30
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十字花科蔬菜摄入量及尿液中异硫氰酸盐水平与男性肺癌关系的巢式病例-对照研究
王静 李泓澜 马骁 韩丽华 方婕 高立峰 舒晓鸥 项永兵     
王静 200032 上海交通大学医学院附属仁济医院上海市肿瘤研究所 癌基因及相关基因国家重点实验室和流行病学研究室
李泓澜 200032 上海交通大学医学院附属仁济医院上海市肿瘤研究所 癌基因及相关基因国家重点实验室和流行病学研究室
马骁 200032 上海交通大学医学院附属仁济医院上海市肿瘤研究所 癌基因及相关基因国家重点实验室和流行病学研究室
韩丽华 200032 上海交通大学医学院附属仁济医院上海市肿瘤研究所 癌基因及相关基因国家重点实验室和流行病学研究室
方婕 200032 上海交通大学医学院附属仁济医院上海市肿瘤研究所 癌基因及相关基因国家重点实验室和流行病学研究室
高立峰 200032 上海交通大学医学院附属仁济医院上海市肿瘤研究所 癌基因及相关基因国家重点实验室和流行病学研究室
舒晓鸥 美国范德堡大学流行病学中心
项永兵 200032 上海交通大学医学院附属仁济医院上海市肿瘤研究所 癌基因及相关基因国家重点实验室和流行病学研究室
摘要: 目的  探讨饮食十字花科蔬菜(CV)摄入、尿液中异硫氰酸盐(ITC)水平与男性肺癌发病风险的关系。方法  在上海男性健康队列的基础上开展巢式病例-对照研究,选择随访时间2010年12月31日之前经确诊的新发肺癌病例443例,利用密度抽样法按1∶2的比例抽取对照885名。采用食物频率问卷调查饮食CV的摄入情况,使用高效液相色谱法测定对象尿液中的ITC代谢量。按照对照组的CV摄入量、尿液ITC代谢量进行四分位数分组,以最低组为参照组,采用条件Logistic回归模型分析CV摄入、尿中ITC代谢水平和男性肺癌的关系。结果  病例组、对照组CV摄入量的MP25P75)分别为80.05(46.89,129.04)、97.68(55.25,151.72)g/d(Z=-3.93,P<0.001);尿液ITC代谢量的MP25P75)分别为1.256(0.474,3.836)、1.244(0.484,3.004)μmol/g肌酐(Z=-0.39,P=0.697)。调整年龄、教育程度、吸烟、饮酒等混杂因素后,与尿液中ITC水平最低组(<0.484 μmol/g肌酐)相比,最高组(≥3.004 μmol/g肌酐)肺癌的OR(95%CI)值为1.25(0.87~1.80);与十字花科蔬菜摄入水平最低组(<55.25 g/d)相比,最高组(≥151.71 g/d)肺癌的OR(95%CI)值为0.66(0.43~1.02)。结论  未发现CV摄入量、尿液中ITC代谢水平与男性肺癌的发病风险差异有统计学意义。
关键词 :肺肿瘤;异硫氰酸盐类;十字花科蔬菜;巢式病例对照研究;男性
A nested case-control study of cruciferous vegetables intake, urinary isothiocyanates level and lung cancer risk among men in urban Shanghai
WangJing,LiHonglan,MaXiao,HanLihua,FangJie,GaoLifeng,ShuXiaoou,XiangYongbing     
The State Key Laboratory of Oncogene and Related Genes & Department of Epidemiology, Shanghai Cancer Institute, Renji Hospital, Shanghai Jiaotong University School of Medicine, Shanghai 200032, China
Corresponding author: Xiang Yongbing, Email: ybxiang@shsci.org
Abstract:Objective  To investigate the association between consumption of cruciferous vegetables (CV), level of urinary isothiocyanates (ITC) and the risk of lung cancer among man in urban Shanghai.Methods  A nested case-control study was conducted within the Shanghai Men's Health Study. Using incidence density sampling with a 2∶1 control to case selection ratio, 885 controls were selected to match 443 lung cancer cases diagnosed prior December 31, 2010. A food-frequency questionnaire was administered to estimate CV consumption. The high performance liquid chromatography method was applied to measure urinary ITC level. The CV intake and urinary ITC level were divided into quartiles according to distribution of control group. The lowest quartile was as a reference group. Conditional logistic regression model was used to analyze the relationship between CV intake, urinary ITC level and the risk of lung cancer.Results  The cruciferous vegetables intake median (P25, P75) in cases and controls were 80.05 (46.89, 129.04) and 97.68 (55.25, 151.72) g/d (Z=-3.93, P<0.001). The urinary ITC level were 1.256 (0.474, 3.836) and 1.244 (0.484, 3.004) μmol/g Cr (Z=-0.39, P=0.697). After adjusting for potential confounding factors such as age, education level, smoking and alcohol consumption, for urinary ITC level, the OR(95%CI) for the highest quartile(≥3.004 μmol/g Cr) was 1.25 (0.87-1.80) compared with the lowest quartile(<0.484 μmol/g). For CV intake, the OR(95%CI) for the highest quartile(≥151.71 g/d) was 0.66 (0.43-1.02) compared with the lowest quartile(<55.25 g/d).Conclusion  No association was found between the CV intake, urinary ITC level and lung cancer risk in men.
Key words :Lung neoplasms;Isothiocyanates;Cruciferous vegetables;Nested case-control studies;Male
全文

肺癌是全世界最常见的癌症,发病率及死亡率均位于恶性肿瘤之首。2011年上海市男性世界人口标化发病率为42.51/10万,居上海市恶性肿瘤发病率第1位[1]。由于多数肺癌早期无明显症状,确诊时多为中晚期,生存率较低[2]。近年来,不少研究发现十字花科蔬菜(cruciferous vegetables, CV)及其水解产物异硫氰酸盐(isothiocyanates, ITC)可能降低多种癌症的发病风险[3]。然而,关于CV的饮食摄入与男性肺癌的流行病学研究却并不一致[4],而且绝大多数报道都来自于发达国家,其中北美洲、欧洲的研究居多。食物调查问卷内容由被调查人自报且问卷包括的CV种类有限,由该方法计算得到的CV饮食摄入量有一定的局限性。目前,有不少研究采用尿液ITC代谢量作为新的指标来研究CV与癌症的关系[5,6,7]。本研究在上海男性健康队列的基础上采用巢式病例对照研究方法,利用饮食CV摄入量和尿液中ITC代谢水平两种指标,来探讨CV与男性肺癌发病风险的关系。

对象与方法  

1.对象:  研究对象来自于上海男性健康队列(Shanghai Men's Health Study,SMHS)[8],该队列是2002—2006年在上海市某区建立的以男性人群为基础的前瞻性队列,年龄为40~74岁,共有61 480名调查对象参与基线调查,应答率为74.0%(61 480/83 033)。通过上门随访和每年定期与上海市疾病预防控制中心肿瘤登记处和生命统计部门数据的记录联动,发现新发恶性肿瘤病例,并且派工作人员到其曾经诊治的医院摘录其病史资料,由临床和病理专家组检查和核实肿瘤的诊断。病例的分类编码采用《国际疾病分类标准第9版》(International Classification of Disease Ninth Revision,ICD-9)。该队列研究由上海市肿瘤研究所伦理委员会审核,所有参加者均签署了知情同意书。本研究是在该队列基础上开展的巢式病例对照研究,选择随访至2010年12月31日之前发生的已收集尿液样品的所有原发性肺癌(ICD-9编码为162)新发病例443例作为病例组,采用发病密度抽样法(incidence density sampling)[9]按1∶2的比例为每个病例在队列中选取2例在该病例诊断时间尚未患肺癌者作为健康对照(基线调查时也收集了尿液样品)。病例和对照匹配条件为基线年龄(±2岁)、样本采集日期(±30 d)、样品采集时间(上午/下午)和最近一次进餐到样本采集时间间隔(±2 h)。经复核,1例对照为基线前肿瘤患者被剔除,最终有443例病例和885名对照被纳入研究。

2.调查方法:  采用统一的健康调查表,由经过专门培训的调查员上门家访,在调查员的帮助下填写调查表信息并且收集尿液样品。调查内容包括一般人口学信息、疾病史、个人生活习惯、近1年饮食史、体力活动、家族史、职业史等。食物频率问卷和体力活动量表均经过了信度和效度的检验[10,11]。尿液样品要求在特定时间内送到实验室,处理分装后保存在-70 ℃冰箱。

3.检测方法:  采用高效液相色谱法[12]测定尿液中ITC的含量。每份尿液重复测定2次,每批测定中均加入空白溶液和质量控制尿液用于监控实验批次间的重复性。如果测定结果的相对标准偏差大于10%,则重新测定该样品。该实验方法的最低检出限为0.1 μmol/L,低于该浓度则将ITC浓度标记为n.d.,分析时浓度值取为0 μmol/L。质控尿液的日间相对标准偏差为2.1%~7.2%。利用苦味酸法测定尿液中肌酐的含量。

4.定义:  (1)吸烟:每天至少1支烟,并持续6个月以上定义为吸烟,吸烟指数=每天吸烟支数×吸烟年数。(2)肺部疾病:指肺气肿、肺结核、慢性支气管炎和哮喘。(3)体力活动:通过体力活动问卷获取研究对象参加各种体力活动的信息,将不同的活动类型分别赋予相应的代谢当量值[13](metabolic equivalent,MET),根据活动类型和时长计算总的MET,本研究中的体力活动是指总体力活动代谢当量,单位为MET·h/周。(4)膳食摄入:通过食物频率问卷询问研究对象单位时间内的摄入频率(包括每天、每周、每月、每年的摄入次数)及每次的食用量和食用月数,通过计算获得相应食物的每天摄入总量。CV摄入量是青菜、卷心菜、大白菜、花菜、白萝卜的总和。(5)膳食能量:根据食物频率问卷计算的每天食物摄入量,结合《中国食物成分表2002》[14]提供的不同食物的能量和食部(食部为100 g食品的可食用部分)数据,计算每种食物提供的能量,膳食能量是指每天所有摄入食物的能量总和。(6)尿中ITC代谢量:尿液中ITC的含量经肌酐浓度校正后作为ITC代谢量,单位为μmol/g肌酐。

5.统计学分析:  采用Access数据库系统进行数据录入,采用SPSS 19.0软件进行资料的整理和分析。采用χ2检验分析年龄、教育程度、人均月收入、吸烟状态、吸烟指数、饮酒、BMI、患肺部疾病、肺癌家族史等基本情况。病例组和对照组的总体力活动、ITC代谢量、相关饮食摄入为偏态分布,使用MP25P75)表示,采用Wilcoxon秩和检验进行分析。有一小部分对象(占2.5%)的教育程度、BMI数值缺失,采用将含缺失值的对象归入最常见组的方法处理(32名对象缺失教育程度纳入初中组,1名对象缺失BMI值纳入正常组18.5~23.9 kg/m2)。按照对照组的膳食CV摄入量、尿液ITC代谢量进行四分位分组,以最低组为参照组,采用条件logistic回归模型分析CV摄入、ITC代谢水平与肺癌发病的风险关系。所有统计分析均采用双侧检验,P<0.05为差异有统计学意义。

结果  

1.基本情况:  两组调查对象的年龄、家庭人均月收入、患肺部疾病的比例差异没有统计学意义;与对照组相比,病例组教育程度较低、吸烟饮酒比例较高、直系亲属患肺癌的比例较高、BMI较低。病例组和对照组的总体力活动代谢当量的MP25P75)分别为56.30(38.15,87.03)和61.25(42.70,87.40)MET·h/周,病例组体力活动较少(P=0.033)(表1)。

表1上海男性肺癌病例组与对照组的人口学特征比较[n(%)]

2.病例组与对照组的膳食摄入和ITC代谢量的比较:  病例组过去一年膳食蔬菜、水果、CV摄入量和膳食能量均低于对照组,而非CV的摄入量两组差异无统计学意义。对照组和病例组尿液中ITC代谢量的MP25P75)分别为1.244(0.484,3.004)和1.256(0.474,3.836)μmol/g肌酐,两组间差异无统计学意义(表2)。

表2上海男性肺癌病例组和对照组的ITC代谢量及相关饮食摄入的比较[MP25P75)]

3.CV摄入、ITC代谢量与肺癌的关系:  调整年龄、教育程度、BMI、体力活动、水果、非CV、膳食能量、吸烟指数、饮酒状态、直系亲属患肺癌史等混杂因素,饮食中CV的摄入量与肺癌的发病风险没有关联,同样也未发现尿液中ITC代谢水平与肺癌的发病相关(表3)。

表3上海男性肺癌病例组和对照组膳食十字花科蔬菜摄入、尿中ITC水平和男性肺癌发病风险的关系

讨论  本研究以上海男性健康队列为基础,采用巢式病例-对照研究设计,未发现增加CV摄入量与降低患肺癌的风险有一定的关联。相对于Takata等[15]的研究,本次研究纳入了更多的肺癌新病例。尽管结果并未发现两者之间差异存在统计学意义,但也为在亚洲人群中开展的CV和肺癌关系的流行病学研究提供了新的分析数据。
        CV在上海居民日常饮食中的摄入比重较高,其水解产物之一异硫氰酸盐具有高度的生物活性,可以通过多种途径发挥抗癌作用[16],抑制Ⅰ相酶的激活,诱导Ⅱ相酶对致癌化合物解毒,或者通过细胞凋亡、阻滞细胞周期来抑制肿瘤细胞的增殖。2009年Lam等[4]对总CV摄入与肺癌的关系进行了综述,与最低摄入组相比,在合并的13个病例对照研究中,最高摄入组能够降低23%的肺癌发病风险(OR=0.77,95%CI:0.68~0.88),结果具有统计学意义;但是在合并的6个前瞻性队列研究中,结果没有统计学意义(OR=0.83,95%CI:0.62~1.08)。本研究结果与前瞻性队列研究结果基本一致。
        上海男性健康队列一般人群平均每天摄入110.6 gCV[8],远高于美国卫生专业人员随访研究(the Health Professionals' Follow-up Study,HPFS)的摄入量,该男性队列研究将其摄入量分为5组,其中最高摄入组>5份/周,1份大约80 g,5份/周相当于57.1 g/d)[4],而且CV的摄入种类也有明显差异,因此本研究结果是对已发表的CV摄入与肺癌发病关系研究的补充。
        为了避免食物调查问卷因自报而产生的偏倚,本研究还采用尿液ITC代谢量来代表饮食CV摄入水平,探讨它与男性肺癌发病风险的关系。2000年London等[5]利用巢式病例-对照研究对232例男性肺癌和710例对照进行分析,结果发现尿中ITC"检测到"组的肺癌发病风险只有"未检测到"组的65%,结果差异有统计学意义。虽然London等[5]研究对象也是来源于在上海建立的早期男性队列,基线调查时间为1986—1989年,比本研究的上海男性健康队列早16年;但是从1986年到2002年上海市市区居民的饮食结构已经发生了较大改变[17],蔬菜摄入量增加,可能降低了尿中ITC的未检出比例。另外,London等[5]的研究也未提供其他的分组方式结果可供比较。2011年Fowke等[18]在上海女性健康队列的基础上,选择非吸烟女性作为研究对象来排除吸烟的影响,利用巢式病例对照研究对209例女性肺癌和787名一般人群对照进行分析,未发现尿液ITC代谢水平与肺癌发病之间存在关联。本研究根据吸烟状态分层,在从不吸烟的男性中也未发现两者存在关联。
        CV摄入量来自于食物调查问卷,反映的是近一年的CV摄入情况。尿液中ITC代谢量检测自对象的生物样本,在摄入CV后8 h内达到峰值,大部分会在24 h内完全排空[19],该指标只能反映近期的CV摄入水平。这两个指标从不同的时间窗口考察了CV与肺癌发病风险的关系,结果均显示两者之间没有关联。ITC在体内的代谢受到多种因素的影响,其中谷胱甘肽硫转移酶(glutathione S-transferase,GST)与ITC代谢之间关系的研究较多,认为GSTM1或/和GSTT1基因缺失导致酶活力丧失,使得ITC在体内的代谢效率低于其他基因型人群,从而使ITC的抗癌作用在体内发挥更长的时间[4],但是有研究[20]发现在基因缺失型和非缺失型人群中摄入豆瓣菜汁后ITC代谢量、代谢速度和代谢峰值时间没有显著差异,因此ITC与GST之间的关系仍需进一步研究。另外,CV富含葡萄糖异硫氰酸盐,异硫氰酸盐只是一种水解产物。有研究[21]发现另一种水解产物吲哚-3-甲醇在A/J小鼠实验中能够抑制NNK诱导的肺肿瘤发生。此外,CV还能提供丰富的营养物质,例如维生素C、维生素A、叶酸等。因此,CV的抗癌作用可能是多途径的,需要更全面的研究去评价。
        本研究也存在一定缺陷。第一,两方面指标都来自基线时间,研究对象在后续随访阶段如果饮食习惯发生较大改变可能会产生错分偏倚。第二,膳食摄入、吸烟饮酒等生活习惯都是通过自报的方式获得的,很难完全排除偏倚。第三,尿液样品是在调查员上门时收集的随机尿,采样时间不固定,容易受到近期饮食的影响,因此本研究采用两种指标来进行分析,取长补短,互相印证。最后,在分析CV和肺癌发病关系时未考虑研究对象间的ITC代谢上的个体差异,也没有检测GSTM1和GSTT1,这些因素的影响没有调整。
        本研究未发现CV摄入、尿液中ITC代谢量与男性肺癌的发生有一定的关联,但该结果仍需要其他一般人群队列的相关研究进一步验证。值得一提的是,这是一个巢式病例对照研究,调查问卷和生物样品皆收集在观察对象未发生肺癌之前,避免对象因患病而改变饮食结构所带来的影响。其次,本研究也纳入了较大样本量的肺癌病例和对照例数,并尝试从调查表及实验室检测两方面的指标来进行分析评价。同时在抽样时增加采样的配对条件尽量减少尿液保存时间对测定结果的影响。

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