系统性炎症、饮酒及遗传因素与中国男性下尿路症状的相关性研究

研究背景：下尿路症状（Lower urinary tract symptoms, LUTS）最开始是用于描述男性良性前列腺增生（Benign Prostate Hyperplasia,BPH）的一组症候群，但是近些年的观察研究表明它普遍存在于各种不同年龄段的人群中，甚至包括女性人群（本课题主要针对男性人群研究）。目前，评估LUTS严重程度的方法主要是用国际前列腺症状评分表（International Prostate Symptom Score, IPSS，具体评分如附表一所示）来进行，包含三部分：1.储尿期症状（即刺激症状：尿频、尿急和夜尿）；2.排尿期症状（即梗阻症状：尿不尽、间断性排尿、尿线变细和排尿费力）；3.生活质量评估。LUTS具有病因复杂、发病率高、难以治愈等特点，因此以此症候群为主诉的患者构成了泌尿外科及男性科门诊的主要疾病就诊组成部分，它不仅严重地降低了患者的生活质量及带给患者沉重的经济负担，而且由于其常常与慢性前列腺炎、性功能障碍、不育症等疾病交叉共存，还给患者留下了沉重的精神思想包袱。因此为了更好的治疗效果，从病因学上探讨LUTS的发病机制及影响因素就显得尤为重要。基于前列腺增生组织病理切片中经常观察到有慢性炎症的侵润、以及炎症涉及膀胱过度活动综合征等而引起LUTS的事实，许多研究已经推断并证实炎症，特别是慢性炎症在LUTS的发病过程中扮演着重要的角色；而且，近年来几个流行病学横断面研究已经证实：循环中急性炎症标记物C-反应蛋白（C-reactive protein, CRP）的水平与LUTS的发病有重要的相关性。另一方面，诸如吸烟、饮酒、运动等生活习惯都曾被报道因引起机体炎症状态的改变，而与LUTS的发病有一定的相关性，但是，经过全面的文献调研发现这些报道多是关于欧美人群的研究，而对于黄种人，特别是中国人的大规模人群的研究却鲜有报道。再且，有研究已经提示LUTS的发病或许与遗传因素相关，但是迄今为止，尚未发现有通过对其进行全基因组关联分析研究（Genome-wide association study, gwas）来探索其发病机制与遗传因素关系的相关报道。基于以上的研究背景，本课题将以广西防城港地区男性健康调查项目及泌尿外科和男科门诊收集的患有LUTS疾患的男性病例为基础，从以下四个层面探讨系统性炎症、饮酒及遗传因素在LUTS发病过程中的作用，并分析其内在的联系：第一部分男性下尿路症状的患病风险度与血清超敏C反应蛋白的水平成正相关目的：通过对广西防城港地区男性健康的调查研究，探讨血清C反应蛋白（CRP）与下尿路症状（LUTS）的关系。方法：研究数据来源于2009年9月-12月期间本课题组在广西防城港地区开展的第一次男性健康体检调查，共收集了4303例自愿参加体检的年龄介于17-88岁之间的男性健康体检者的信息。在本研究中，使用高度敏感的检测方法对男性体检者的血清C反应蛋白进行检测（High sensitivity C-reactive protein，HsCRP），LUTS的轻重程度使用国际前列腺症状评分表进行评估。与此同时，一些个人生活习惯及特征，诸如吸烟、饮酒、运动、身高和体重等，以及糖尿病、冠心病和高血压等疾病史亦被收集记录。通过制定严格的纳入及排除标准，最终本研究纳入1452例男性健康体检者的信息进行分析。结果：本研究将纳入人群按照无LUTS（IPSS=0）、轻度LUTS（IPSS=1-7）和中到重度LUTS（IPSS>7）分成三组，比较其基线特征的分布状况，我们注意到HsCRP和年龄因素在其中的分布具有统计学差异（正相关，P <0.001）。另外，将HsCRP三分位划分，比较中到重度LUTS患病风险与HsCRP的相关性，数据显示：处于第三分位HsCRP水平的人群其患中到重度LUTS及下刺激症状的风险度是处于第一分位HsCRP水平人群的1.72及1.93倍（P <0.05）；而在单个症状的LUTS分析，当比较其在第三分位HsCRP水平和第一分位HsCRP水平的患病风险时，有意义的相关性存在于尿急（OR=1.74,95%CI=1.09–2.78）及夜尿（OR=1.64,95%CI=1.18–2.27）症状，且这些结果在经过多重混杂因素的校正之后仍然具有统计学意义。结论：本研究的结果第一次证实：在中国男性人群中，患LUTS的风险度与血清超敏C反应蛋白（HsCRP）的水平成正相关，从这一结果我们亦可以推断炎症可能涉及到LUTS的发病过程。第二部分外周血总的及分类白细胞计数与下尿路症状相关性的调查研究目的：很多研究报道的结果已经表明炎症因素是下尿路症状（LUTS）病因学中重要的一个，但这些研究大多集中于组织及细胞学层面，而循环系统中的炎症因素与LUTS的相关性尚未得到明确的证实。因此，本课题旨在通过利用第二次防城港地区男性健康调查的数据，在大范围中国男性人群中，深入探究循环系统重要的炎症标记物——外周血总的及分类白细胞计数与LUTS的关系，以及影响LUTS的相关环境因素。方法：研究数据来源于本课题第二次广西防城港地区男性健康调查，此项目开展与2011年7月-11月，是一个基于男性人口统计学的大范围的（年龄介于18-88岁之间）横断面研究。本研究总共纳入4694个研究对象，总的及分类白细胞计数的检测是使用全自动血细胞分析仪来进行，国际前列腺症状评分（IPSS）表用于LUTS严重程度的评估。此外，一些统计分析的混杂因素：如身高、体重及年龄等个人特征；吸烟、饮酒等生活习惯；糖尿病、高血压等疾病史也被纳入综合分析。T检验（Student’t test）及卡方检验（χ2）用于比较相关混杂因素在不同人群中的分布状况，而多变量的逻辑回归模型则用于分析LUTS的患病风险度。结果：本研究将纳入人群按照无到轻度LUTS（IPSS=0-7）和中到重度LUTS（IPSS>7）分为两组，分别比较研究对象相关特征在其中的分布状况。结果表明：总的白细胞计数和中性粒细胞计数在中到重度LUTS组中的分布明显高于无到轻度症状组；除此之外，收缩压、年龄、吸烟、教育和糖尿病因素在无到轻度LUTS组及中到重度组中的分布亦有统计学差异。在多变量的逻辑回归模型分析中，依照外周血总的白细胞计数、中性粒细胞计数及淋巴细胞计数的四分位数，分别将研究对象分为四组，比较其患中到重度LUTS的风险度与上述因素的相关性。结果显示：处于高水平的总的白细胞计数及中性粒细胞计数的人群相对于低水平者，其患中到重度LUTS及梗阻症状的风险度明显增高（P<0.05），而对于LUTS的单个症状，主要表现在间断性排尿及尿急症状（P<0.05）。此外，处于中性粒细胞计数第四分位数的人群，其患排尿刺激症状（OR=1.49,95%CI=1.08-2.05）及尿流变细症状的风险度较第一分位数的人群明显升高（OR=1.93,95%CI=1.13-3.29）。所有的这些结果都独立于相关混杂因素而存在。另外，在混杂因素的二元逻辑回归分析模型中，我们也注意到患LUTS的风险与年龄、高血压、饮酒、教育程度及糖尿病因素有明显的相关性。结论：本研究以大样本量的男性人群为研究基础，第一次指出了患中到重度LUTS的风险与外周血总的白细胞计数及中性粒细胞计数成正相关的关系；众多因素，如年龄、高血压、饮酒、教育程度及糖尿病等都有可能构成LUTS的危险因素。此发现进一步支持了“炎症有可能涉及到LUTS的发病过程”的推断。第三部分饮酒与下尿路症状相关性的调查研究目的：酒，自古以来都是人们生活中不可或缺的重要组成部分，很多研究报道已经指出饮酒与下尿路症状（LUTS）存在一定的相关性，但其结果常常是有矛盾或是存在争论的，且类似的相关研究在中国人群中较为缺乏。因此，以第一次防城港地区男性健康调查的数据为基准，本研究旨在深入探究我国成人饮酒的频率及时间与LUTS的关系。方法：本研究数据来源于第一次广西防城港地区男性健康调查，该项目开展于2009年9月-12月，是一个基于人口统计学信息的大规模的横断面调查研究，共收集了4303个研究对象的资料。通过制定严格的纳入及排除标准（详见正文方法学部分），本研究最终纳入3229个研究对象，年龄介于18-79岁之间。通过制定统一的调查问卷，医生与健康体检者之间进行一对一的详细的交流，记录每个人详细的饮酒史，包括饮酒频率（分为：每天或几乎每天；每周3-4次；每周1-2次；每周<1次；从未饮酒）及最开始饮酒的时间（用于计算饮酒年限）。LUTS的严重程度用国际前列腺症状评分表来进行评估，并分为总的LUTS、刺激症状及梗阻症状。另外，一些统计分析的混杂因素：如年龄及体重指数等个人特征；吸烟、运动等生活习惯；糖尿病、高血压等疾病史也被纳入作为校正因素进行综合分析。卡方检验（χ2）用于比较相关混杂因素在不同LUTS人群中的分布状况，而多变量的逻辑回归模型则用于分析患LUTS的风险度与饮酒的相关性。结果：LUTS在整个男性人群中的患病率为8.3%，而且随着年龄的增长成明显的上升趋势。将LUTS依照严重程度划分为无症状组（IPSS=0）、轻度症状组（IPSS=1-7）及中到重度症状组（IPSS≥8），我们观察到年龄、饮酒、运动、体重指数、吸烟、教育程度及高血压在三组人群中的分布差异具有统计学意义。多变量的逻辑回归分析显示，每周饮酒1-2次的人群其患下尿路梗阻症状的风险明显低于从不饮酒的人群(OR=0.45,95%CI=0.29-0.70)，而且这种关系独立于年龄及多重校正因素而存在。分别将总人群及每一个饮酒频率的人群按照饮酒年限的长短平均划分为四组及三组，比较患LUTS的风险与饮酒年限的关系。结果提示：虽然在总人群的第三组、每周饮酒1-2次和每周<1次人群的第二组其患下尿路梗阻症状的风险相对于从未饮酒者低，且亦独立于年龄及多重校正因素而存在，但在整个模型中未能直接的显示LUTS的患病风险与饮酒年限成负相关的关系。结论：本研究结果提示适当的饮酒（每周1-2次）有益于保护男性LUTS的发生，而饮酒时间的长短与改善或加重LUTS无直接的相关性。此结论对于培养广大居民具备正确的饮酒观有一定的指导意义，但由于横断面研究的先天局限性，该观点仍需大量的队列研究加以证实。第四部分中国男性下尿路症状病例-对照的全基因组关联研究目的：众多报道已经表明良性前列腺增生（BPH）的发病与遗传因素有关，基于BPH与下尿路症状（LUTS）的密切相关性及几篇针对双生子人群的研究表明LUTS具有较高遗传度的证据，可推断LUTS的发病或许亦受到遗传因素的影响，但迄今为止却鲜有针对其与遗传关系的研究报道，因此本课题将利用全基因组关联研究（GWAS）的方法，在一个中国男性人群中探索遗传因素与LUTS的关系。方法：研究采用病例-对照的形式：病例样本来自到中国人民解放军第三0三医院、玉林市第一人民医院、贵港市人民医院及钦州市第一人民医院泌尿男科门诊就诊的患者，IPSS≥8分；对照样本来自第一次防城港地区男性健康调查（FAMHES I，具体如前几个部分所述）所收集的健康体检者，IPSS=0。通过制定严格的纳入及排除标准，最后分别纳入信息完整、都有血标本的病例及对照样本为1047例和1049例，年龄≥18周岁。采用艾德莱DNA试剂盒，利用血标本提取每个样本的DNA，然后Illumina相关芯片用于单核苷酸多态性（SNP）的基因分型；卡方检验（χ2）则用于比较纳入研究人群基本特征的分布状况。结果：不同年龄段人群（除30-39岁组）及其体重指数（BMI）在病例组及对照组中的构成状况存在明显差异（P<0.001）。将一期GWAS所观察到的、代表SNP位点与LUTS相关程度强弱的所有P值与理论期望的P值比较，其膨胀因子λGC为1.04（Q-Q图示）；而全基因组关联分析（GWAS）的结果以曼哈顿图的形式显示，其中一个SNP位点与LUTS的相关性非常显著（P<1×10-8），但周边没有type点与之紧密连锁，因而被当做基因型填补（imputation）点而被舍弃；另外，从图中可知代表与LUTS相关性强弱的P值小于5×10-5的SNP位点共有32个，其中介于10-5和10-6的有17个，本课题将选取这17个相对更为显著的SNP位点进行LUTS二期病例-对照GWAS的验证研究，其中，根据当前对LUTS病因的研究现状，两个SNP位点值得我们去关注，即与饮酒关系密切的rs348475，ALDH1A1（乙醛脱氢酶1A1）基因以及对胰岛素代谢有重要影响的rs350430，ISL1（胰岛素转录因子1）基因。结论：本课题第一次利用GWAS的方法，在一期研究中发现了中重度LUTS与遗传因素存在着密切的相关性。结合当前的研究现状，我们推断个体基因的变异有可能通过影响酒精及胰岛素的代谢而对LUTS的发病过程产生影响，当然，更确切的结论需在二期GWAS及基因功能研究中进行验证。