劉 波, 游俊杰, 鄭思琳, 黃 敏

(1. 西南醫(yī)科大學(xué) 護(hù)理學(xué)院, 四川 瀘州, 646000;2. 西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院 呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科, 四川 瀘州, 646000;3. 西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院 護(hù)理部, 四川 瀘州, 646000)

胃食管反流病(GERD)是一種常見(jiàn)的消化系統(tǒng)疾病,表現(xiàn)為胃內(nèi)容物逆流入食管,導(dǎo)致包括胃灼燒、反酸和吞咽困難等癥狀,嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。發(fā)達(dá)國(guó)家有約20%的成年人罹患GERD,中國(guó)具備典型癥狀的GERD患病率為2.5%～7.8%[1-2]。長(zhǎng)時(shí)間受GERD的影響,食管可能發(fā)生炎癥、糜爛甚至癌變。慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種慢性進(jìn)行性呼吸系統(tǒng)疾病,特征為氣道的持續(xù)性狹窄,可導(dǎo)致呼吸困難。研究[3]顯示COPD發(fā)病率隨著年齡的增長(zhǎng)而增高,還與吸煙、空氣污染和職業(yè)暴露等因素有關(guān)。

近年來(lái),有研究[4]報(bào)道GERD與COPD存在潛在的關(guān)聯(lián),GERD可能增加COPD的風(fēng)險(xiǎn)或加重其癥狀,而COPD患者也常常伴隨GERD的發(fā)生。分析可能的機(jī)制包括反流物對(duì)氣道的刺激、氣道炎癥以及微誤吸事件[5-7]。然而,這些研究常常受到混雜因素的影響,例如吸煙、飲酒、身體活動(dòng)、飲食和其他健康狀況。孟德爾隨機(jī)化(MR)可利用遺傳變異作為工具變量來(lái)探討暴露與結(jié)果之間的因果關(guān)系,相較于傳統(tǒng)的流行病學(xué)研究,MR更不容易受到混雜因素的影響,并且可以提供更為確鑿的因果證據(jù)。本研究應(yīng)用MR探討GERD與COPD的潛在因果關(guān)系,現(xiàn)報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 研究設(shè)計(jì)

本研究采用雙向兩樣本MR研究探討GERD與COPD之間的因果關(guān)系。本研究依賴于全基因組關(guān)聯(lián)研究中公開可用的匯總數(shù)據(jù),這些研究是由機(jī)構(gòu)審查委員會(huì)從所有原始研究中批準(zhǔn)的,因此本研究不再需要經(jīng)過(guò)倫理審查。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

1.2.1 GERD數(shù)據(jù)來(lái)源: GERD數(shù)據(jù)來(lái)源于An J等[8]大型的GWAS薈萃分析研究,該數(shù)據(jù)總樣本量為332 601例,其中包括71 522例胃食管反流患者和261 079例對(duì)照人群。所有樣本人群均為歐洲人種。

1.2.2 COPD數(shù)據(jù)來(lái)源: COPD數(shù)據(jù)來(lái)源于FinnGen數(shù)據(jù)庫(kù)r9版本(https: //r9.finngen.fi/)。FinnGen數(shù)據(jù)庫(kù)是芬蘭開展的一項(xiàng)大規(guī)?；蚪M研究項(xiàng)目,收集和分析來(lái)自50萬(wàn)名芬蘭生物樣本庫(kù)參與者的基因組和健康數(shù)據(jù)[9]。該數(shù)據(jù)總樣本量為329 552例,其中包括18 266例COPD患者和311 286例對(duì)照人群。

1.3 工具變量篩選

兩樣本MR研究必須滿足3大假設(shè): ① 關(guān)聯(lián)性假設(shè),遺傳變異必須與暴露強(qiáng)相關(guān); ② 排他性假設(shè),遺傳變異不能與結(jié)局相關(guān); ③ 獨(dú)立性假設(shè),遺傳變異不能與混淆因素相關(guān)。

本研究工具變量的篩選按照以下規(guī)則進(jìn)行: ① 設(shè)置全基因組具有意義的閾值為P<5×10-8, 篩選出潛在的單核苷酸多態(tài)性(SNPs), 并通過(guò)計(jì)算F統(tǒng)計(jì)量(F=Beta2/SE2), 排除F<10的SNP以確保強(qiáng)相關(guān)。② 為了確保SNPs之間的獨(dú)立性,去除連鎖不平衡(LD)SNPs, 具體參數(shù)設(shè)置為r2=0.001, 遺傳距離為10 MB。③ 通過(guò)PhneoScanner(http: //www.phenoscanner.medschl.cam.ac.uk/)在線網(wǎng)頁(yè)檢測(cè)并去除與結(jié)局相關(guān)表型對(duì)應(yīng)的SNP, 以滿足排他性假設(shè),防止?jié)撛诙嘈缘某霈F(xiàn)。本研究不使用代理SNP替代在結(jié)局?jǐn)?shù)據(jù)中丟失的SNP。最終在正向MR分析中共確定18個(gè)SNP作為工具變量,在反向MR分析中共確定7個(gè)SNP作為工具變量。見(jiàn)表1。

表1 工具變量信息

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

本研究使用多種MR方法來(lái)評(píng)估GERD與COPD之間的因果關(guān)系,包括逆方差加權(quán)(IVW)、加權(quán)中位數(shù)法(Weight Median)以及MR-Egger, 其中IVW方法被認(rèn)為是主要且最可靠的。敏感性分析通過(guò)Cochrane′sQ檢驗(yàn)評(píng)估工具變量的異質(zhì)性(P<0.05即存在異質(zhì)性),通過(guò)MR-Egger回歸評(píng)估工具變量的多效性(P<0.05即存在多效性)。此外,孟德爾隨機(jī)化多態(tài)性殘差和離群值(MR-PRESSO)檢驗(yàn)也被用于評(píng)估和糾正水平多效性及離群異常SNP。留一分析用于評(píng)估該研究是否受單個(gè)SNP的影響而發(fā)生偏倚。本研究所有的分析均使用R語(yǔ)言(4.2.3版本)和“TwoSampleMR”分析包(0.5.6版本)進(jìn)行。

2 結(jié) 果

在正向MR分析中, GERD作為暴露,COPD作為結(jié)局。IVW結(jié)果為OR=1.305 7, 95%CI: 1.114 4～1.529 8,P=0.000 9, 表明遺傳預(yù)測(cè)的GERD與COPD的發(fā)病率顯著相關(guān); Weight Median結(jié)果為OR=1.259 9, 95%CI: 1.003 6～1.581 7,P=0.046 4; MR-Egger結(jié)果為OR=2.079 3, 95%CI: 0.727 4～5.943 9,P=0.190 8。在敏感性分析中, MR-Egger-regression結(jié)果表明工具變量之間不存在多效性(intercept=-0.017 9,P=0.392 7), Cochrane′sQ檢驗(yàn)結(jié)果未發(fā)現(xiàn)異質(zhì)性的存在(P=0.393 5), 留一分析未發(fā)現(xiàn)正向MR分析結(jié)果受單個(gè)SNP影響。在反向MR分析中, COPD作為暴露,GERD作為結(jié)局。IVW結(jié)果為OR=0.982 3, 95%CI: 0.917 4～1.051 9,P=0.610 4; Weight Median結(jié)果為OR=0.982 3, 95%CI: 0.896 4～1.076 5,P=0.702 6; MR-Egger結(jié)果為OR=0.892 8, 95%CI: 0.767 8～1.038 2,P=0.200 7, 表明遺傳預(yù)測(cè)的COPD與GERD的發(fā)病率無(wú)顯著相關(guān)性; 敏感性分析表明遺傳變量間不存在異質(zhì)性與多效性。見(jiàn)表2、圖1。

表2 敏感性分析結(jié)果

3 討 論

本研究采用MR研究方法對(duì)GERD與COPD的因果關(guān)聯(lián)進(jìn)行分析,可以減少混雜因素的影響,并增強(qiáng)本研究結(jié)果的可靠性。正向MR分析結(jié)果顯示,遺傳預(yù)測(cè)的GERD患者可增加其COPD患病率[IVW結(jié)果(OR=1.305 7, 95%CI: 1.114 4～1.529 8,P=0.000 9), Weight Median結(jié)果(OR=1.259 9, 95%CI: 1.003 6～1.581 7,P=0.046 4)], 雖然MR-Egger結(jié)果(P=0.190 8)不支持該因果關(guān)聯(lián),但有學(xué)者[10-12]認(rèn)為MR分析中主要結(jié)果為陽(yáng)性時(shí),其他方法中暴露對(duì)結(jié)局的影響方向與主要結(jié)果一致也可認(rèn)為結(jié)果為陽(yáng)性。反向MR分析結(jié)果暫不支持COPD患者與GERD患病存在因果關(guān)聯(lián)。

GRED的發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì),但通常表現(xiàn)為口腔有酸味、喉嚨痛、聲音嘶啞、咳嗽、喘息等非典型癥狀,尤其在沒(méi)有其他明顯原因的情況下,在臨床中極易被忽視[13]。近年來(lái),越來(lái)越多的證據(jù)[4, 13]表明GERD與各種非消化道疾病有一定的關(guān)聯(lián)。有研究[14-15]認(rèn)為GERD患者長(zhǎng)期受胃內(nèi)容物反流、微誤吸的影響,可能導(dǎo)致支氣管和肺部組織發(fā)生慢性炎癥,隨著時(shí)間的推移而進(jìn)展為COPD。同時(shí),研究[16-17]表明GERD可導(dǎo)致COPD的進(jìn)展,并可能加重已存在的COPD病情,造成COPD患者再入院次數(shù)增加,而COPD患者近1年內(nèi)加重次數(shù)增多會(huì)加重心臟功能損害,導(dǎo)致生活質(zhì)量進(jìn)一步下降。GERD還與其他呼吸系統(tǒng)疾病相關(guān)聯(lián),如慢性咳嗽[18]、哮喘[19]、阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征[20]等。REYNOLDS C J等[21]和ZHU J等[22]研究明確了GERD是肺纖維化的危險(xiǎn)因素,能增加肺纖維化的患病風(fēng)險(xiǎn)。因此,明確GERD在呼吸疾病中潛在的關(guān)聯(lián)及機(jī)制有助于預(yù)防、管理以及治療呼吸疾病。

本研究的反向MR分析結(jié)果與現(xiàn)有的觀察性研究相悖。研究[23]表明COPD患者GERD患病率較高,是COPD的合并癥之一,據(jù)統(tǒng)計(jì)COPD患者GERD患病率為17%～78%。原因可能為: 一方面,COPD患者因呼吸方式的改變,肺部過(guò)度充氣可能導(dǎo)致胃食管抗反流屏障失衡,促使反流的發(fā)生[5, 23]; 另一方面, COPD患者長(zhǎng)期服用的藥物如皮質(zhì)類固醇、茶堿、β2受體激動(dòng)劑、抗毒蕈堿藥等本身就能降低食管括約肌壓力而促進(jìn)反流的發(fā)生[5, 24-28]。COPD患者因病情反復(fù)遷延不愈而易出現(xiàn)焦慮、抑郁等心理問(wèn)題,進(jìn)而促進(jìn)胃酸分泌增多,這也可能影響GERD的發(fā)生。研究[29]報(bào)道加用氟哌噻噸美利曲辛片聯(lián)合舒肝解郁膠囊治療難治性GERD的方案能有效緩解其相關(guān)臨床癥狀。殷江龍等[30]通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量分析發(fā)現(xiàn)心理負(fù)性情緒與GERD的關(guān)聯(lián)研究成了新的熱點(diǎn)話題。此外,吸煙作為COPD與GERD的共同危險(xiǎn)因素,也影響著二者的關(guān)聯(lián)。

與傳統(tǒng)的觀察性研究比較,本研究更有效地消除了反向因果關(guān)系及混雜因子的影響,盡管MR可以減少混雜,但仍然受到遺傳工具變量選擇的限制。此外,本研究主要基于歐洲人群的數(shù)據(jù),可能不適用于其他人群。同時(shí),本研究也缺乏分層深入討論。

總之,本研究為GERD與COPD的潛在因果關(guān)系提供了證據(jù),為干預(yù)提供理論基礎(chǔ), MR研究顯示GERD確實(shí)是COPD的一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因子,治療GERD可能會(huì)有助于預(yù)防或延緩COPD的進(jìn)展。