儿童脑肿瘤发病率与太阳紫外线辐射暴露的关联：基于美国人群的生态学研究

《European Journal of Epidemiology》：Solar ultraviolet radiation exposure, and incidence of childhood (0–19 years) malignant and non-malignant brain tumour in a US population-based dataset, 2000–2021

本研究针对儿童脑肿瘤病因不明的问题，通过分析美国SEER数据库2000-2021年0-19岁人群数据，发现紫外线辐射（UVR）暴露与恶性（RR=0.754/mW/cm2）和非恶性（RR=0.466/mW/cm2）脑肿瘤风险呈显著负相关，但存在组织学亚型和种族差异。该研究为紫外线通过维生素D途径发挥保护作用提供了流行病学证据。

　　

脑肿瘤是儿童期第二常见的恶性肿瘤，也是儿童中最常见的实体肿瘤，但其病因至今仍不明确。尽管经过数十年的流行病学研究，除少数遗传综合征外，儿童脑肿瘤（CBT）的确切风险因素依然知之甚少。这种认知空白严重制约了有效的预防策略的开发。近年来，一些研究开始关注环境因素的作用，其中太阳紫外线辐射（UVR）因其潜在的免疫调节和维生素D合成促进作用而进入科学家们的视野。然而，关于UVR与儿童脑肿瘤风险的关系，既往研究结论并不一致，甚至相互矛盾，亟需大规模、高质量的研究来澄清这一问题。

为了深入探索紫外线辐射与儿童脑肿瘤风险之间的关联，由美国国家癌症研究所（NCI）的Mark P. Little博士领导的研究团队，在《European Journal of Epidemiology》上发表了一项大规模生态学研究。研究人员利用美国权威的癌症监测、流行病学和最终结果（SEER）数据库，分析了2000年至2021年间诊断的0-19岁儿童和青少年的恶性与非恶性脑肿瘤病例数据，共计纳入29,088例恶性脑肿瘤和18,585例非恶性脑肿瘤病例。研究的核心是将这些病例数据与美国国家太阳能辐射数据库（NSRAD）提供的1961-1990年间地面测量的紫外线辐射数据相链接，通过精细的统计模型来评估UVR暴露与脑肿瘤发病率之间的关系。

研究团队采用了两种国际照明委员会（CIE）推荐的紫外线暴露度量指标：UVR辐照度（单位：mW/cm2，代表单位面积上的紫外线功率密度）和UVR累积辐射暴露量（单位：MJ/cm2，代表累积的紫外线能量沉积）。为了确保结果的可靠性，统计分析采用了能够处理过度离散或欠离散数据的拟似然模型，并对年龄、性别、种族/民族以及一系列县级的社经经济变量（如中位租金、人均收入、贫困率等）进行了调整。

研究结果揭示了一个总体趋势：无论是恶性还是非恶性脑肿瘤，其发病率均随着环境紫外线辐射水平的升高而显著降低。具体而言，UVR辐照度每增加1 mW/cm2，恶性脑肿瘤的相对风险（RR）为0.754（95% CI 0.659, 0.862），非恶性脑肿瘤的RR为0.466（95% CI 0.382, 0.567），均具有高度统计学意义（p<0.0001）。使用UVR累积辐射暴露量作为指标时，也观察到了类似的显著负相关关系。这种保护性关联在不同种族/民族和性别亚组中普遍存在，尤其是在非西班牙裔白人和西班牙裔人群中更为明显。

然而，研究的深入分析揭示了问题的复杂性。这种保护效应并非在所有类型的脑肿瘤中均一存在，而是表现出显著的异质性。当研究人员将脑肿瘤细分为不同的组织病理学亚型后，发现对于大多数亚型（如恶性中的弥漫性星形细胞和少突胶质细胞肿瘤、其他神经胶质瘤，以及非恶性中的神经元和混合性神经元-胶质肿瘤、颅神经和脊旁神经肿瘤、鞍区肿瘤等），UVR暴露均显示出保护作用。但值得注意的是，对于某些特定的非恶性脑肿瘤亚型，情况则截然相反。例如，松果体区肿瘤和脑膜肿瘤的风险随着UVR辐照度的增加而显著升高，其相对风险分别显著大于1（p=0.0330和p=0.0024）。这一发现提示，UVR对脑肿瘤的影响可能因肿瘤的细胞起源和生物学特性而异。

主要研究结果

人口学特征与发病率：分析显示，儿童脑肿瘤的发病率随年龄、性别、种族/民族和社会经济状况的不同而有显著差异。男性恶性脑肿瘤风险高于女性（RR~1.14），但非恶性脑肿瘤风险则低于女性（RR~0.72）。非西班牙裔白人的发病率最高。这些差异凸显了在分析中控制这些因素的重要性。

UVR暴露与总体脑肿瘤风险：在调整了多种混杂因素后，模型显示UVR辐照度和累积辐射暴露量均与儿童恶性及非恶性脑肿瘤的发病率呈显著的负相关，表明较高的环境紫外线暴露可能是一个保护性因素。

UVR效应的异质性：

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  组织学亚型：保护性关联在多数但非所有脑肿瘤亚型中观察到。特别是非恶性脑膜瘤和松果体区肿瘤显示出与UVR的正相关，这表明UVR对脑肿瘤风险的影响具有细胞类型特异性。
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  种族/民族：UVR的保护性关联在非西班牙裔白人和西班牙裔人群中最为一致和显著。在非西班牙裔黑人中，这种关联较弱且不显著，这可能与皮肤色素沉着、防晒行为差异或其他未被测量的因素有关。
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  性别：对于恶性脑肿瘤，UVR与累积辐射暴露量的负相关在女性中似乎更强。而对于非恶性脑肿瘤，性别差异不明显。

敏感性分析：研究进行了多项敏感性分析，包括排除最近年份（2017-2021）的数据以排除COVID-19疫情对癌症登记的可能影响，以及排除原发于脑组织外的肿瘤（如淋巴瘤、生殖细胞肿瘤等）。这些分析表明，主要结论是稳健的。

研究的讨论部分指出，这项发现与之前一些显示儿童脑和脊髓肿瘤发病率随纬度增加（意味着UVR暴露减少）而升高的生态学研究结果一致，为“紫外线暴露可能降低脑肿瘤风险”的假说提供了迄今为止最有力的基于人群的证据。潜在的生物学机制可能涉及紫外线B（UVB）辐射促进皮肤中维生素D₃的合成，而维生素D被认为具有抗增殖、促分化和免疫调节作用。此外，紫外线还可能通过影响除维生素D之外的其他光感受器和神经内分泌-免疫系统来发挥作用。

然而，作者也谨慎地强调了本研究的几个重要局限性。首先是其生态学设计，即暴露（UVR）是在县一级水平上测量的，而非个体水平。这意味着研究无法考虑个体行为因素，如户外活动时间、使用防晒霜、穿着防护服等，这些因素会极大地影响个人实际接收到的紫外线剂量。其次，紫外线暴露数据是1961-1990年的气候平均值，可能与研究期间（2000-2021）的实际暴露存在差异，且未考虑人口迁移的影响。此外，县级的社经经济变量作为潜在混杂因素的调整可能并不完全充分。

综上所述，这项大规模研究提供了令人信服的证据，表明环境中的紫外线辐射暴露与儿童和青少年时期多种类型脑肿瘤的风险降低存在关联。这一发现为探索利用紫外线相关途径（如维生素D补充）进行脑肿瘤预防提供了新的流行病学线索。然而，由于UVR对某些特定脑肿瘤亚型（如脑膜瘤）可能存在的风险增加效应，以及保护效应在不同种族群体中的差异性，研究结论并非绝对。因此，作者呼吁未来需要开展基于个体水平暴露数据（包括个人防晒行为）的大型研究，以更精确地评估UVR与特定组织学类型儿童/青少年脑肿瘤风险之间的关系，并阐明其潜在的生物学机制。在公共卫生层面，这项研究提醒我们，在倡导安全晒太阳以获取潜在健康益处的同时，仍需警惕过度暴露于紫外线的已知风险，如皮肤癌。