研究目的基于我国河南省林县队列数据,从危险因素暴露、血清分子标志物、口腔唾液菌群三个角度,探讨与上消化系统肿瘤发病及死亡风险相关的宏微观因素,为我国高发区上消化系统肿瘤防治策略提供数据支持和循证医学证据。材料与方法1.1984年在中国食管癌高发区河南省林县招募了 29,553名40-69岁受试者,基线收集人口学特征、生活行为方式、家族史、体格检查、合并症、恒牙脱落及口腔黏膜白斑等信息,前瞻性随访,统计至2016年3月的食管鳞癌、胃贲门癌、胃非贲门癌及肝癌死亡情况。采用Cox等比例回归模型、Cox依时回归模型进行多因素分析,计算各危险因素的HR及95%CI;用限制性立方样条图绘制某些危险因素和上消化系统肿瘤死亡风险的剂量反应曲线,Kaplan-Meier生存曲线描述上消化系统肿瘤生存情况。2.从林县队列的一般普通人群和食管重度不典型增生（即重增）人群中,选择随访至2006年5月的328名有充足血清体积的男性胃癌患者,按照开始服药时的年龄（±3年）、采血日期（±31天）和人群分组匹配对照,对照组为328名健康男性;采用放射免疫分析法在免疫分析仪上测定血清性激素、SHBG浓度;采用电化学发光法在自动生化分析仪上测定血清铁蛋白浓度,每批次中有3例盲法质量控制样本。排除了超过log10±4SD范围的异常值后,使用单因素和多因素非条件Logistic回归来计算性激素、SHBG与胃癌发生关联的OR值和95%CI,对年龄、BMI、饮酒、吸烟和随访时间进行亚组分析和排除重增人群的敏感性分析。3.另一个研究选择随访至2007年底有充足血清体积的226名肝癌患者和281名慢性肝病死亡患者,对照组分别为全部1,061名健康对照。将铁蛋白浓度除以四分位数间距的一半作为连续变量,按对照组中性别特异的铁蛋白浓度的四分位数分为四分类变量,纳入非条件logistic回归模型,在模型中添加了血清铁蛋白与年龄、性别、饮酒、HBV+/HCV+和人群分组之间的交互作用项。敏感性分析中,排除结局发生在前5年随访期间的参与者。4.建立林县上消化道肿瘤高发家系（连续三代至少两个及以上食管鳞癌或胃贲门癌患者,或者是同一代一级亲属家系成员有两个食管鳞癌或胃贲门癌患者）,收集家系内患者及一级亲属的唾液,提取基因组DNA并扩增,构建文库,上机测序。对有效数据进行OTUs聚类和物种注释。生物信息学分析还包括Alpha多样性分析、Beta多样性分析、组间群落结构差异分析、组间差异物种分析、关联分析和PICRUSt功能预测等。研究结果1.截止至2016年3月,食管鳞癌死亡2,603人,胃贲门癌死亡1,410人,胃非贲门癌死亡560人,肝癌死亡341人。总的来说,中老年、男性、上消化系统肿瘤家族史、口腔黏膜白斑是上消化系统肿瘤死亡的危险因素,且随着时间的延长,年龄的危险效应逐渐增强。具体来看,中老年、上消化系统肿瘤家族史、吸烟、恒牙脱落、口腔黏膜白斑增加食管鳞癌死亡风险,教育程度、超重及肥胖、饮酒、新鲜水果摄入降低食管鳞癌死亡风险;中老年人、上消化系统肿瘤家族史、恒牙脱落是胃贲门癌死亡的危险因素,较高的文化程度、每周1次以上新鲜水果、每周1次以上红肉、每月蛋类摄入是胃贲门癌死亡的保护因素。中老年、男性、恒牙脱落是胃非贲门癌死亡的危险因素,受教育程度为中学及以上是胃非贲门癌死亡的保护因素。中老年、男性、肿瘤家族史增加肝癌死亡风险。2.性激素浓度（雄烯二酮、睾酮、FTAT、雌二醇、雌酮和FE2AE2）与男性胃癌发病风险之间没有总体关联。在单因素Logistic回归模型中,SHBG最高四分位数分组（Q4）与最低（Q1）相比,患胃癌的风险增加71%,且有统计学意义（OR=1.71,95%CI=1.08,2.71;P-trend=0.09）,多因素模型中结果基本保持不变。在BMI的亚组分析中,胃癌风险与血清FTAT呈负相关（OR:Q4 vs.Q1=0.37,95%CI=0.19,0.72;P-interaction=0.01）和雌酮呈负相关（OR:Q4 vs.Q1=0.51,95%CI=0.27,0.97;P-interaction=0.22）。年龄、饮酒和吸烟分层分析结果没有观察到组间的显著差异。在基线调查后随访5年内,睾酮浓度与胃癌风险呈显著负相关（OR:Q4 vs.Q1=0.28,95%CI=0.09,0.87;P-interaction<0.01）。当我们将受试者限制在普通人群试验（n=594）时,敏感性分析结果与主分析相似。3.在单因素、多因素Logistic回归模型中,没有发现血清铁蛋白与肝癌发病风险之间的显著关联,亚组分析和敏感性分析不改变这一不显著关联。血清铁蛋白和慢性肝病死亡风险之间均存在显著的正相关（慢性肝病死亡以肝硬化死亡为主）。与最低四分位分组（Q1）的受试者相比,最高四分位分组（Q4）的受试者死于慢性肝病的风险增加72%（OR=1.72,95%CI=1.12,2.64）,存在统计学显著的单调趋势（P-trend<0.01）。在饮酒人群和HCV血清阳性人群中,铁蛋白与慢性肝病死亡风险增加的相关性更明显。排除随访前5年死亡的慢性肝病病例时,结果保持稳定。4.河南省林县6个合格的上消化道肿瘤高发家系共有45例测序合格唾液样本,其中9例食管癌、7例胃癌、29例家系内健康对照。测序数据量可以很好地反映样本完整性,样本所含物种的丰富度和均匀度合理。总体病例组中拟杆菌门下的普氏杆菌属平均相对丰度相比于总对照组显著减少。食管癌高发家系中,食管癌患者的放线菌门的罗氏菌属、梭杆菌门的梭菌属和莫雷梭菌属,平均相对丰度显著低于对照组。胃贲门癌高发家系中,胃贲门癌患者比健康对照变形菌门的伯克霍尔德菌属和厚壁菌门的消化球菌属平均相对丰度升高。研究结论1.依托于前瞻性队列进行的肿瘤健康危险因素研究,发现中老年、男性、家族史、口腔粘膜白斑是上消化系统肿瘤死亡的危险因素,较高的教育程度是上消化系统肿瘤死亡的保护因素,结果可信度高,上消化系统肿瘤的很多明确危险因素应在癌症防治实践中加以检验,为完善我国上消化系统肿瘤防治策略提供循证医学证据。2.研究发现,低BMI男性的性激素与胃癌发病相关。SHBG浓度越高,男性胃非贲门癌发生风险越高。基线时高水平的血清铁蛋白与慢性肝病死亡率的增加有关,特别是在合并某些肝毒性因素（如慢性病毒性肝炎和饮酒）的情况下。需要进一步的研究来证实该研究结果,并评价铁蛋白是否可以作为判断肝硬化患者预后的可行分子标志物。3.高发家系的唾液菌群研究报告了家系内的差异菌群,类似的研究尚未见报道,具有新颖性和先进性。食管癌高发家系中病例组相比于对照组,罗氏菌属、梭菌属、莫雷梭菌属平均相对丰度显著降低,胃贲门癌高发家系中病例组相比对照组,伯克霍尔德菌属和消化球菌属平均相对丰度显著升高,总病例组中普氏杆菌属平均相对丰度显著少于总对照组。微生物菌群与上消化道肿瘤的关系值得深入研究,为疾病防控提供新思路,目前已有的研究较少,需要更大样本的前瞻性研究以及更加深入的相关机制研究。