炎症生物标志物与绝经后雌激素受体阳性乳腺癌风险：一项病例-队列分析（case-cohort analysis）

《British Journal of Cancer》：Inflammatory biomarkers and risk of postmenopausal oestrogen receptor-positive breast cancer: a case-cohort analysis

　　

背景：系统性炎症在绝经后乳腺癌发生中的作用尚不清楚。研究人员利用墨尔本协作队列研究（Melbourne Collaborative Cohort Study）中的一项病例-队列研究（case-cohort study），评估了循环炎症生物标志物对绝经后雌激素受体（oestrogen receptor, ER）阳性乳腺癌风险的影响。方法：研究纳入了1223名在采血时处于绝经后的女性（其中347例为病例）。针对每种生物标志物，研究人员采用加权泊松回归（weighted Poisson regression）结合稳健方差估计（robust variance estimator），分别按（1）生物标志物浓度每倍增（per-doubling）及（2）以浓度最低四分位数为参照的四分位数，估计了ER阳性乳腺癌的风险比（risk ratio, RR）及其95%置信区间（confidence interval, CI）。结果：绝经后ER阳性乳腺癌的风险随血液中瘦素（leptin）（RR: 1.13, 95% CI: 1.03, 1.25）、脂联素（adiponectin）（RR: 1.10, 95% CI: 0.90, 1.34）、肿瘤坏死因子-α（tumour necrosis factor-alpha, TNF-α）（RR: 1.27, 95% CI: 0.96, 1.68）及白细胞介素-10（interleukin-10, IL-10）（RR: 1.14, 95% CI: 1.01, 1.29）浓度的倍增而增加。瘦素与脂联素比值每倍增的RR为1.07（0.99, 1.16）。其他生物标志物的RR分别为：干扰素-γ（interferon-gamma, IFN-γ）1.04（0.93, 1.17）、白细胞介素-6（interleukin-6, IL-6）1.01（0.88, 1.17）、白细胞介素-8（interleukin-8, IL-8）0.98（0.83, 1.16）、C反应蛋白（C-reactive protein, CRP）1.03（0.95, 1.11）。结论：系统性炎症可能在绝经后女性ER阳性乳腺癌的发病风险中发挥重要作用。

炎症生物标志物与绝经后雌激素受体阳性乳腺癌风险：一项基于墨尔本协作队列研究的病例-队列分析解读

一、研究背景与问题

慢性炎症可通过营造利于癌前细胞恶性转化的微环境而促进肿瘤发生。既往研究发现，肥胖通过扩张白色脂肪组织，增加促炎性脂肪因子瘦素（leptin）的产生，并诱导脂肪细胞缺氧和死亡，触发炎症反应，上调肿瘤坏死因子-α（tumour necrosis factor-alpha, TNF-α）和白细胞介素-6（interleukin-6, IL-6）等促炎细胞因子的分泌，进而增加C反应蛋白（C-reactive protein, CRP）水平。脂联素（adiponectin）则是一种抗炎脂肪因子，在肥胖和慢性炎症状态下水平降低。实验室研究提示脂联素具有抗增殖、抗迁移和促凋亡特性。

尽管炎症与绝经后乳腺癌风险的流行病学证据以CRP最为充分，瘦素和脂联素也有相关研究，但其他炎症标志物的流行病学证据较为匮乏，且除脂联素外的抗炎标志物鲜有研究。此外，炎症通路还可能通过胰岛素/胰岛素样生长因子（insulin/insulin-like growth factor, IGF）信号通路及性激素通路等影响绝经后乳腺癌发生。因此，深入理解炎症生物标志物在绝经后乳腺癌发生中的作用，有助于为肥胖或缺乏体力活动的绝经后女性识别潜在的干预靶点，为制定预防策略提供依据。

二、研究设计与主要方法

该研究为一项基于墨尔本协作队列研究（Melbourne Collaborative Cohort Study, MCCS）的病例-队列分析（case-cohort study）。MCCS于1990—1994年间招募了41,513名参与者（含24,469名女性）。研究选取了在第二次随访（F2，2003—2007年）时提供血样、未使用绝经期激素治疗、此前无浸润性癌症且基线体质指数（body mass index, BMI）≥18.5 kg/m2的10,669名绝经后女性作为合格人群。从中随机抽取亚队列（subcohort），并纳入截至2020年10月31日确诊为ER阳性浸润性乳腺腺癌的全部病例。最终分析样本为1223名女性（347例病例，909名亚队列成员，其中33名为亚队列内病例）。

血浆样本经随机排列后分21批送至国际癌症研究机构（International Agency for Research on Cancer, IARC）营养与代谢实验室进行检测。研究人员采用高灵敏度、高特异性的电化学发光法（Meso Scale Discovery平台）测量了细胞因子（IFN-γ、TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10）、脂肪因子（瘦素和脂联素）及CRP的浓度。低于检测限或定量限的值按0.5倍下限估算，高于定量上限的值按上限估算。每个分析批次内设置了按BMI分层制备的三个质量控制样本，用于计算批内和批间变异系数（coefficient of variation, CV）及组内相关系数（intra-class correlation coefficient, ICC）。

统计方面，研究人员将生物标志物值进行log2转换后，通过标准化处理校正批次、运输及末次进餐时间带来的变异。采用加权泊松回归（weighted Poisson regression）结合稳健方差估计估计风险比（risk ratio, RR）及其95%置信区间（confidence interval, CI）。病例权重为1，非病例权重为其抽样概率的倒数。主要分析根据先验绘制的因果图（causal diagram）调整了年龄、出生国家、社会经济劣势指数、教育程度、膳食钙和总类胡萝卜素摄入、终生饮酒量、吸烟状况、BMI和体力活动等混杂因素。针对每种生物标志物，还建立了最多两个额外模型，调整可能构成混杂的其他炎症生物标志物。敏感性分析排除采血后一年内死亡或确诊乳腺癌的参与者以评估反向因果偏倚，并限制病例为确诊ER阳性肿瘤者。此外，研究人员还通过生物标志物与BMI的交互项评估了效应修饰。

三、研究结果

（一）描述性特征

分析样本共包括1223名女性（347例病例，909名亚队列成员）。与对照组（非病例）相比，病例中BMI≥30 kg/m2者比例更高，受教育程度更高，瘦素、CRP水平及瘦素与脂联素比值（L/A ratio）也更高。多数生物标志物的几何均值随年龄增长而增加；脂联素几何均值随BMI升高而降低，瘦素、IL-6和CRP则随之升高。炎症生物标志物之间总体呈低至中度正相关，其中IFN-γ与TNF-α相关性最高（r=0.41），CRP与IL-6相关系数为0.47；瘦素与脂联素呈负相关（r=?0.27）。

（二）炎症生物标志物的可靠性

所有生物标志物的批内CV均低于10%，除IL-10、TNF-α和脂联素外，其余标志物的批间CV均低于15%。所有标志物（除脂联素外）的批内ICC均≥78%，但IL-6、TNF-α和脂联素的批间ICC较低。标准化处理后，除TNF-α（16%）和脂联素（8%）外，其余标志物归因于批次的残余ICC均低于5%。IL-6（0.1%）、IL-8（0.7%）和IL-10（5.5%）存在低于定量限或检测限的值，瘦素（0.9%）存在高于定量上限的值。

（三）炎症生物标志物与乳腺癌风险

绝经后ER阳性乳腺癌的风险随血液中瘦素（RR: 1.13, 95% CI: 1.03–1.25）、TNF-α（RR: 1.27, 95% CI: 0.96–1.68）和IL-10（RR: 1.14, 95% CI: 1.01–1.29）浓度的倍增而增加。脂联素的RR为1.10（95% CI: 0.90–1.34），置信区间同样与风险增加一致，但也兼容中度风险降低。L/A比值的RR为1.07（95% CI: 0.99–1.16）。在调整IL-10、瘦素和脂联素后，TNF-α的RR降至1.13（95% CI: 0.83–1.54），但去除IL-10后RR与主模型相近，提示TNF-α RR的减弱主要归因于对IL-10的调整。IL-10的RR不受调整瘦素和脂联素或进一步调整TNF-α的影响。四分位数分析显示，IL-10的RR从第三四分位数起趋于平台期，TNF-α的RR仅在最高四分位数升高，而瘦素和脂联素的RR在相对于最低四分位数的三个较高四分位数均升高，但未见单调趋势。IFN-γ（RR: 1.04, 95% CI: 0.93–1.17）、IL-6（RR: 1.01, 95% CI: 0.88–1.17）、IL-8（RR: 0.98, 95% CI: 0.83–1.16）和CRP（RR: 1.03, 95% CI: 0.95–1.11）未显示与风险的关联。敏感性分析显示结果未受反向因果或未确诊ER阳性肿瘤纳入的实质性影响，也未发现BMI的显著效应修饰。

四、讨论与结论

讨论部分指出，该研究的优势在于同时测量了多种炎症生物标志物，包括流行病学文献中较少考察的标志物，并通过先验因果图控制了一组全面的潜在混杂因素，同时避免调整可能受生物标志物影响的变量，从而防止过度调整偏倚。研究还通过随机排序样本、各批次病例数大致均衡及对实验室设盲来避免差异测量误差。但研究也存在局限性：无法调整非甾体抗炎药（NSAIDs）或阿司匹林使用等潜在混杂因素；单次采血测量的生物标志物浓度可能随时间变化而导致回归稀释偏倚；部分标志物（如脂联素、TNF-α、IL-10）的测量误差较大；研究仅纳入绝经后女性，可能存在选择偏倚；随访至85岁以应对竞争风险，但竞争死亡仍可能使RR低估。

与现有文献相比，瘦素与绝经后乳腺癌的正向关联与近期荟萃分析及欧洲癌症与营养前瞻性调查（EPIC）研究一致；脂联素和CRP的发现与荟萃分析不一致，但与EPIC研究一致；TNF-α的结果与EPIC一致但不同于荟萃分析；IL-10仅有EPIC研究可比较，其结果与本研究的RR方向一致。多项孟德尔随机化（Mendelian randomisation, MR）研究总体未为这些炎症生物标志物的因果作用提供有力支持，但多数MR研究未区分绝经状态，且未单独报告ER阳性乳腺癌结果。研究人员认为，IL-10可能由TNF-α诱导产生，其升高的RR可能是人为产物；脂联素的作用可能因肿瘤激素受体状态而异，可能抑制ER阴性肿瘤生长而促进ER阳性肿瘤进展。

结论：在该MCCS内的绝经后ER阳性乳腺癌病例-队列研究中，瘦素、脂联素、L/A比值和TNF-α浓度升高与风险增加相关，而IFN-γ、IL-6、IL-8和CRP浓度与风险无关。尽管IL-10与风险正相关，但这可能是一种人为产物。系统性炎症可能在绝经后女性发生ER阳性乳腺癌的风险中发挥作用。旨在降低人群系统性炎症的策略——包括增加体力活动及减少肥胖的公共卫生政策——可能有助于降低绝经后女性ER阳性乳腺癌的风险。