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为探究碳水化合物摄入比例、热量限制与 BC 风险的关系,武汉大学研究人员开展相关研究。结果显示高碳水、热量限制饮食或降低 BC 风险。该研究为 BC 预防提供新思路,值得科研读者一读。
在全球范围内,乳腺癌(BC)严重威胁着女性的健康,是女性癌症相关死亡的主要原因之一。据统计,2020 年约有 230 万新的乳腺癌病例,它超越肺癌成为最常见的肿瘤类型。大家都知道,乳腺癌的发生与遗传因素和环境暴露(比如饮食)脱不了干系。
在饮食方面,一些特殊的饮食模式,像热量限制(在不引发营养不良的情况下减少能量摄入)、地中海饮食、生酮饮食等,都被发现对癌症管理有一定效果。就拿冲绳人的饮食来说,他们摄入高碳水化合物(占总热量的 85%)、低蛋白质(占总热量的 9%),而且热量摄入比日本本土居民少,这种饮食模式与他们的长寿以及较低的包括乳腺癌、心脏病等年龄相关疾病的发病率息息相关。还有研究表明,高碳水化合物摄入和高碳水化合物质量指数与乳腺癌和宫颈癌的发病率呈负相关。
然而,这里面还有不少谜团没解开。比如,在热量限制的条件下,高碳水化合物摄入对癌症发病率到底有怎样的影响?另外,虽然已经发现了像 BRCA1 和 BRCA2 这样的罕见基因变异与乳腺癌有关,但它们只占乳腺癌病例的一小部分,不到 5%。近年来,全基因组关联研究(GWAS)发现了很多增加癌症遗传风险的基因变异,通过多基因风险评分(PRS)能更精确地评估乳腺癌风险。可是,不同 PRS 人群的饮食模式对乳腺癌风险有什么影响和作用,相关研究却非常有限。
为了弄清楚这些问题,来自武汉大学的研究人员在《Scientific Reports》期刊上发表了一篇名为 “Carbohydrate ratio under caloric restriction and breast cancer risk in a European population: a prospective cohort study” 的论文。他们的研究发现,热量限制条件下的高碳水化合物饮食模式可能会降低乳腺癌风险,而且遗传易感性和饮食因素似乎都会影响乳腺癌的发展,采用低热量、高碳水化合物比例的饮食可能会减轻一些遗传风险因素的影响。这一研究结果对于理解饮食与遗传在乳腺癌发病中的作用,以及制定预防乳腺癌的策略具有重要意义。
研究人员在这项研究中用到了几个关键技术方法。他们借助英国生物银行(UK Biobank)这个大规模前瞻性队列研究的数据,这个研究从 2006 - 2010 年开始,持续跟踪英格兰、苏格兰和威尔士的参与者。研究人员先筛选出符合条件的参与者,然后收集他们的各种信息,包括社会人口学特征、生活方式、病史等。他们通过 24 小时饮食回忆调查收集饮食信息,计算碳水化合物比例和热量摄入。为了评估遗传易感性,研究人员利用 PRS,根据 304 个与乳腺癌相关的基因位点计算出每个参与者的 PRS,并将他们分为低、中、高遗传风险组。最后,通过 Cox 比例风险回归模型分析各种因素与乳腺癌风险之间的关系。
下面我们来看看具体的研究结果:
- 纳入参与者的特征:研究人员从英国生物银行队列中挑选了 142,700 名参与者,这些参与者的平均年龄是 55.45 ± 7.94 岁,其中女性占 53.31%。在 15 年的随访期间(2006 - 2021),记录到 24 种癌症的 9846 个事件。
- 碳水化合物比例、热量限制与癌症风险之间的关联:研究人员按照英国营养基金会的每日热量摄入建议,把参与者分成高热量消耗组和推荐热量消耗组,又根据碳水化合物摄入的中位数把他们分为高碳水化合物比例组和低碳水化合物比例组。结果发现,在研究的 24 种癌症中,只有乳腺癌和子宫癌的发病率有统计学意义。与高热量、低碳水化合物比例组相比,其他组在结直肠癌、肺癌等多种癌症的发病率上没有显著差异。不过,在乳腺癌方面,研究结果和之前的调查一致,在每日热量摄入低于推荐量的情况下,高碳水化合物比例的饮食结构与较低的乳腺癌风险相关(HR = 0.80,95% CI 0.66 - 0.97,P = 0.021)。
- 碳水化合物比例、热量限制与乳腺癌发病率之间的关联:进一步研究发现,调整各种潜在临床因素后,推荐热量消耗下的高碳水化合物比例饮食与较低的乳腺癌发病率相关(HR = 0.86,95% CI 0.81 - 0.92;P < 0.05)。限制立方样条回归显示,碳水化合物比例与乳腺癌风险之间存在明显的剂量反应关系,热量消耗较高的组,相同碳水化合物消耗比例下乳腺癌风险更大;而随着饮食中碳水化合物比例增加,乳腺癌风险降低。当热量限制时,饮食中碳水化合物比例大于 61.8% 是乳腺癌的保护因素。而且,这种关联在不同年龄、性别等亚组中都存在,在年龄小于 60 岁、女性等人群中更明显。敏感性分析也表明,即使调整其他因素,热量限制下碳水化合物比例与乳腺癌风险的关联仍然显著。这说明高热量消耗下的低碳水化合物比例饮食可能是乳腺癌的潜在风险因素。
- PRS 与乳腺癌风险之间的关联:通过 Cox 回归模型研究发现,PRS 与乳腺癌风险呈显著正相关,PRS 值越高,遗传风险越高,患乳腺癌的可能性比正常人高 2.64 倍(HR = 0.83,95% CI 0.71 - 0.98;P < 0.05)。在中等遗传风险组中,高热量消耗且低碳水化合物比例的人,10 年累计乳腺癌发病率比推荐热量消耗且高碳水化合物比例的人更高。虽然没有发现碳水化合物比例、热量限制和 PRS 之间存在乘法交互作用,但发现了高碳水化合物比例、高热量摄入和中高 PRS 之间存在正的加法交互作用。
- 评估乳腺癌风险预测模型的准确性:研究人员通过受试者工作特征曲线(ROC)评估乳腺癌风险预测模型的准确性。结果显示,将 PRS 和热量限制下的碳水化合物比例纳入传统临床风险因素后,模型的准确性略有提高,曲线下面积(AUC)从 0.836 增加到 0.838。这表明将遗传风险和环境暴露纳入传统风险模型,可能会更好地区分乳腺癌患者和健康人。
在讨论部分,研究人员提到,在这项大规模前瞻性研究中,虽然没有发现热量限制和碳水化合物比例与 22 种癌症之间存在显著关联,但在大多数分析的癌症类型中,都观察到热量限制下高碳水化合物比例饮食模式有潜在的保护作用。这一发现为热量限制联合高碳水化合物饮食可能预防肿瘤发展提供了证据。
关于这种保护作用的机制,可能有多种原因。一方面,高碳水化合物比例饮食可能会导致胰岛素水平长期升高,通过胰岛素 / IGF - 1 信号轴影响细胞增殖和生长,从而增加乳腺癌风险;但热量限制可以抵消胰岛素和胰岛素样生长因子 - 1(IGF - 1)与相关受体结合对肿瘤细胞增殖的促进作用和对细胞凋亡的抑制作用。另一方面,像冲绳人的低脂肪、高纤维饮食模式,长期坚持可以降低空腹胰岛素水平和 IGF - 1 水平,还能引起乳腺癌相关的保护性激素变化,比如降低血清雌酮和雌二醇水平。此外,高碳水化合物比例饮食可能会减少炎症,因为高脂肪、低碳水化合物饮食与较高的低密度脂蛋白(LDL)和胆固醇水平有关,而高碳水化合物比例饮食与减少炎症因子(如 CRP、IL - 6 和 TNF - α)的释放以及抑制肿瘤生长有关。
不过,这项研究也存在一些局限性。比如,可能存在一些未测量的混杂因素影响了研究结果;24 小时饮食回忆可能存在回忆偏差;PRS 是基于欧洲人群得出的,可能不适用于其他人群;而且由于缺乏临床分期和病理信息,无法评估不同乳腺癌特征与暴露之间的关系。
尽管如此,这项研究依然意义重大。它首次将热量限制下的碳水化合物比例、乳腺癌遗传因素等结合起来研究,为乳腺癌的预防和控制提供了新的思路。研究结果强调了在乳腺癌这类受遗传影响的疾病中,饮食因素的重要性。这也提醒大家,保持健康的饮食习惯,将每日热量摄入控制在推荐水平,多摄入高质量的碳水化合物,或许能降低乳腺癌的发病风险。未来,还需要在更多不同人群中进行研究,进一步验证这些发现,为乳腺癌的预防和精准医学提供更有力的支持。