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摘要
背景:肥胖与巴雷特食管和食管腺癌的风险增加有关。血清瘦素和脂联素(肥胖相关的细胞因子)的改变与几种癌症有关，并被假设为肥胖相关致癌的潜在介质;然而，它与巴雷特食管的关系仍未被探索。
方法:在澳大利亚布里斯班进行的一项病例对照研究中，测量了两组参与者的血清瘦素和脂联素浓度。患者年龄18-79岁，组织学证实巴雷特食管在2003年至2006年新诊断。人口控制，根据病例的年龄和性别进行频率匹配，从选举名册中随机选择。表型和病史数据通过结构化、自我完成的问卷收集。多变量logistic回归分析计算比值比(OR)和95% CI。
结果:在先导分析(51例，67例对照)中，血清瘦素含量最高的四分之一人群发生Barrett食管的风险最高(OR 4.6, 95% CI 0.6至33.4)。与脂联素无相关性。在瘦素验证研究(306例，309对照组)中，血清瘦素水平最高的四分之一男性发生巴雷特食管的风险显著增加了3倍(OR 3.3, 95% CI 1.7至6.6)，在进一步调整胃食管反流症状(OR 2.4, 95% CI 1.1至5.2)后，这一风险仍然存在。相反，女性患巴雷特食管的风险随着血清瘦素浓度的增加而降低。
结论:高血清瘦素与男性患巴雷特食管的风险增加有关，但与女性无关。这种联系不能简单地用较高的体重或胃食管反流来解释。其机制尚待确定。
来自Altmetric.com的统计
直到最近，食道腺癌(OA)是一种罕见的疾病，发病率低于每百万人年5例;然而，在过去的30年里，这种癌症在美国、澳大利亚和欧洲的发病率急剧上升。1- - - - - -4这是在巴雷特食管发病率增加的背景下发生的，5- - - - - -8食道内壁的化生变化，这是几乎所有骨关节炎的前兆。9
人们普遍认为，慢性胃酸反流到下食管是巴雷特食管和骨关节炎的主要原因。10- - - - - -12虽然肥胖与胃食管反流症状和食道酸暴露有关13- - - - - -17它已被证明与OA风险独立相关18- - - - - -20.巴雷特食管。11最近的两项研究表明，肥胖和巴雷特食道风险之间的联系是通过中枢性肥胖介导的。2122在这些研究中，在一项研究中，对反流症状的调节并没有取消22增加了中枢性肥胖和巴雷特食道之间的联系，这表明除了中枢性肥胖介导的胃食管反流外，其他机制也可能在这种联系中起作用。
肥胖与许多癌症的风险增加有关，这导致人们猜测脂肪组织分泌的因素可能是原因之一。23瘦素是一种由脂肪细胞和胃主细胞分泌的脂肪因子，在小鼠体内起维持能量平衡的作用。24在人类中，血清瘦素浓度与体脂量密切相关，肥胖的人通常是高瘦素血症。25在体外，瘦素已被证明是有丝分裂和血管生成的，并诱导包括食管癌细胞系在内的多种人类细胞类型的增殖。2627流行病学研究表明，血清瘦素浓度与包括结肠癌、乳腺癌和前列腺癌在内的许多恶性肿瘤的癌症风险之间存在关联。2829
脂联素是另一种主要由脂肪组织分泌的脂肪因子。脂联素作为胰岛素敏化剂，也有心脏保护，免疫调节和抗炎作用。与大多数其他脂肪因子相比，血清脂联素浓度随肥胖程度的增加而降低。低脂联素血症与一系列组织的癌变有关，30.31包括上胃癌。32
鉴于流行病学证据表明肥胖与OA风险有关，中央型肥胖与Barrett 's食道风险有关，有必要对合理的生物机制进行进一步的研究。在这里，我们描述了一项病例对照研究的结果，通过初步的先导分析比较了患有Barrett食管和未患Barrett食管的人群的血清瘦素和脂联素浓度，以及随后的血清瘦素和Barrett食管之间关系的验证研究。
参与者和方法
我们进行了一项基于人群的Barrett食管病例对照研究，使用参与者的血清样本进行实验室分析。昆士兰医学研究所人类研究伦理委员会、昆士兰大学和澳大利亚布里斯班的以下教学医院批准进行这项研究:布里斯班皇家妇女医院、亚历山德拉公主医院、梅塞里科迪亚医院、查尔斯王子医院和格林斯洛佩斯私立医院。我们获得了病例患者和对照组参与者的书面知情同意。那些不会说英语或病得太重的人被排除在外。
研究参与者
病例定义
在2003年2月1日至2006年6月30日期间，18-79岁的患者经组织学确诊为Barrett食管。Barrett食管被定义为在上消化道内镜下的管状食管活检中存在肠化生(柱状上皮和杯状细胞)，而不管受累黏膜的程度。33
招聘情况
在2003年2月1日至2006年6月30日期间，在布里斯班市区(人口150万)的两个主要私人病理实验室和一个公共病理实验室确诊的所有巴雷特食管患者均被确诊。为了遵守澳大利亚的隐私法，病理学实验室只有在获得相关患者的书面许可后才能向研究人员公布患者的联系方式。对于所有通过私人病理实验室诊断的患者，解释研究的通知会自动生成在计算机报告中，提交给治疗医生。如果治疗医生没有提出反对意见，病理实验室就会写信给患者，请求允许将他们的联系方式透露给研究人员。如果没有答复，则发送第二封信。对于通过公共化验室诊断的患者，向每一位可能的病例参与者邮寄了一封由昆士兰州首席卫生干事签署的信。如果在两次发送之后没有联系，那么这些潜在的病例就被认为是“无应答者”，并且没有进一步尝试联系他们。那些已经去世、病重、精神不健全或无法完成英语问卷的患者被排除在外。总共有1714例经病理实验室诊断的巴雷特食管患者接受了治疗。410名(24%)患者未得到回应，8名患者在此期间死亡，200名(12%)患者拒绝接受研究，1096名(64%)患者同意与研究人员联系。 Of those who agreed to be contacted, 487 patients were excluded because they had a previous diagnosis of Barrett’s oesophagus and 130 patients did not meet inclusion criteria (primary residence out of study area, too ill, did not speak English, unwilling to give blood sample) and were excluded. To confirm the tubular oesophageal origin of the index biopsy, the pathology report, pathology request form and endoscopy report relating to the index biopsy were reviewed by two investigators. Following this review, a further 86 patients with only intestinal metaplasia of the gastro-oesophageal junction were excluded, leaving 393 participants meeting the case definition. The date of diagnosis of Barrett’s oesophagus and the presence or absence of dysplasia were recorded for these cases.
控制招聘
来自同一地理区域的对照组参与者从澳大利亚选举名册(澳大利亚法律强制登记)中随机抽取，大致按年龄(五岁年龄组)和性别匹配病例系列。对照组参与者以与病例相似的方式联系，除了最初的方法直接来自研究人员。邀请被邮寄给从选举名册中选出的1554名可能符合条件的控制者，其中30人(2%)被排除在外(死亡2人，病重4人，不懂英语17人，其他排除7人)，404人(26%)无法联系或没有回应，372人(24%)拒绝，748人接受邀请(从名册中选出的所有潜在控制者的48%，能够联系到的67%)。在这748人中，646人返回了一份完整的问卷。
数据收集
通过结构化的、自我完成的问卷收集参与者的数据，然后由训练有素的研究护士进行标准的电话采访。我们收集了有关身高和体重的信息(目前和有史以来最重的)。关于最近胃肠症状的问卷项目来自澳大利亚人口的流行调查;3435询问历史反流暴露的项目基于既往OA病例对照研究中使用的项目。1036参与者被问及是否有过胃酸倒流的经历，胃酸倒流的定义是“酸或胆汁上升到口腔或喉咙的酸味”。如果是，他们被要求报告自己首次出现这些症状时的年龄，以及过去一年(或确诊病例前一年)发作的频率。参与者还被要求报告4个时间段(年龄10-19岁、20-29岁、30-49岁和50-79岁，视情况而定)的每个时间段的反流频率。
非空腹的全血样本用普通试管从研究参与者中收集，并连夜送往实验室。血清在−20℃保存在0.5 ml等份中。用于分析的样品只解冻一次。
Adipokine化验
用普通管收集91%的参与病例和85%的参与对照组的非空腹全血样本，并连夜送往实验室。血清在−20℃保存在0.5 ml等份中。用于分析的样品只解冻一次。我们在2005年8月对两种脂肪因子瘦素和脂联素与Barrett食管之间的关系进行了初步研究，使用了118名参与者(67名对照组，51例)的血清，样本来自不同体重指数(BMI)层次(<25 kg/m)的研究参与者2；> 30公斤/米2)和按年龄和性别匹配的频率。根据初步研究的结果，我们随后在2006年9月对血清瘦素和Barrett食管之间的关系进行了验证研究，使用的血清来自其余具有可用血清等份的病例(n = 306)和按性别和5岁年龄组与病例匹配的对照组子集(n = 309)。在有和没有瘦素数据的病例或对照组之间，反流症状的频率或BMI分布没有差异。
瘦素测定采用人瘦素放射免疫分析法(LINCO Research, St Charles, Missouri, USA)，而血清总脂联素(包括所有多聚异型)测定采用人脂联素放射免疫分析法(LINCO Research)。使用100 μl解冻血清按照制造商说明进行检测。瘦素试验的中间运行精度基于13次运行，在两个水平上确定:第1级，平均3.5 ng/ml，变异系数11.3%，第2级，平均24.2 ng/ml，变异系数6.9%。为了评估血清瘦素检测的重复性，我们对20名参与者(10名对照组，10例)进行了两项独立的检测，使用来自同一抽血的两种不同血清等分。两种测量方法的类内相关系数为0.78(95%置信区间(CI) 0.52 ~ 0.91)，表明各测定方法之间的一致性非常高。
统计分析
验证研究分析的主要目的是在考虑了年龄、性别、BMI和胃食管反流的潜在混杂效应后，评估血清瘦素浓度与Barrett食管风险之间的关联。由于在某些性别和BMI阶层中，瘦素的分布偏离了正常值，我们使用中位数和四分位数区间来描述集中倾向的度量，并使用Wilcoxon秩和检验来检验病例和对照组之间瘦素分布的差异。为了估计巴雷特食管的相对风险与血清瘦素浓度相关，我们在SAS 9.1版本(SAS Institute Inc, Cary, North Carolina, USA)中通过无条件多变量logistic回归分析计算比值比(OR)和95% CI。我们的方法是拟合包含瘦素术语作为分类变量的模型，并根据确切的年龄、性别和BMI进行调整。我们进一步安装模型，调整胃食管反流症状的频率，以及过去5年阿司匹林的使用情况，以及H2拮抗剂、质子泵抑制剂或其他抑酸药物的使用情况。我们根据对照分布中的四分位数切点分别对男性和女性的瘦素进行分类，并在所有模型中使用最低的四分位数作为参考类别。计算方法是用体重(公斤)除以身高(米)的平方。我们使用标准的BMI分类进行分析(<25 kg/m2, 25 - 29.9公斤/米2, 30.0 - -34.9公斤/米2⩾35.0公斤/米2)．为了检验趋势，将类别变量作为连续数据(类别值取类别的平均值)纳入模型，并使用Wald检验作为Mantel扩展度χ的近似2只有一个自由度。在α = 0.05时确定统计学显著性，所有统计学显著性检验均为双侧检验。
结果
在试点和验证研究中，病例患者和对照参与者的特征在表1．在试验和验证研究中，由于频率匹配，病例和对照组的年龄和性别分布相似。大多数研究参与者出生在澳大利亚、新西兰或英伦三岛，这是典型的澳大利亚常住人口。巴雷特食道病例报告吸烟、超重和肥胖以及胃食管反流症状的发生率高于对照组。
试点研究
与预期一样，女性对照组的血清瘦素浓度(n = 33，中位数23.7 ng/ml)高于男性对照组(n = 34，中位数7.6 ng/ml, p<0.01)。女性Barrett食管患者的血清瘦素浓度(n = 25，平均26.8 ng/ml)也高于男性(n = 26，平均13.5 ng/ml, p<0.01)，而且在各个性别中，患者的血清瘦素浓度均高于对照组。当根据对照组中血清瘦素分布的四分位数进行分类时，我们发现Barrett食管患者比对照组患者更有可能出现高血清瘦素浓度(表2)．
我们比较了对照组和女性Barrett食管患者的血清脂联素浓度(对照组中位数为11.22 μg/ml;病例中位数9.68 μg/ml, p = 0.86)和男性(对照组中位数8.69 μg/ml;病例中位数8.09 μg/ml, p = 0.54)。我们根据对照脂联素分布的性别特异性四分位切点对参与者进行分类，并对性别、年龄和BMI (表2)．我们没有发现Barrett食管患者血清脂联素浓度高于或低于对照组的证据。在这些探索性发现的基础上，我们在一项验证研究中追踪瘦素作为Barrett食管的潜在危险因素。
验证研究
在验证研究中，对309例对照和306例病例进行了瘦素检测。我们首先测量了受试者样本中BMI和Barrett食管之间的关系。在男性中，我们发现与BMI 25.0-29.9 kg/m相关的巴雷特食道年龄调整风险略有增加2(OR 1.5, 95% CI 0.9 ~ 2.3)， BMI大于30.0 kg/m2与参照组别(BMI <25 kg/m)相比(OR 1.7, 95% CI 1.0 ~ 3.1)2)．进一步调整胃酸反流症状的频率(BMI 25.0-29.9 kg/m)后，Barrett食管的风险降低2OR 1.3, 95% CI 0.8 ~ 2.1;体重指数> 30.0公斤/ m2OR 1.3, 95% CI 0.7 ~ 2.6)。在该样本中，BMI与患Barrett食管的风险无关(BMI 25.0-29.9 kg/m)2OR 1.2, 95% CI 0.6 ~ 2.6;体重指数> 30.0公斤/ m2OR 0.8, 95% CI 0.3 ~ 1.9)。
在病例和对照组中，女性的血清瘦素浓度是男性的2到3倍。在对照组(女性r = 0.72，男性r = 0.52)和病例组(女性r = 0.55，男性r = 0.57)中，血清瘦素浓度与BMI相关。我们观察到，在女性和男性中，每一个连续的BMI类别中，血清瘦素浓度的中位数逐步增加(表3)．在女性中，对照组的血清瘦素浓度略高于所有BMI类别的病例。相比之下，在男性中，在所有BMI类别中，病例的血清瘦素浓度都高于对照组，这种差异在BMI为35 kg/m的人群中最大2或更高版本。在这一BMI类别中，男性病例的血清瘦素浓度中位数比对照组高出近两倍，接近在同一BMI类别中观察到的女性巴雷特食道病例。
在按性别分层的年龄和bmi校正logistic回归分析中，我们发现在血清瘦素最高的四分位数男性中，Barrett食管的风险显著增加了3倍(OR 3.3, 95% CI 1.7至6.6;表4)．进一步调整胃-食管反流症状的频率，虽然显著升高的风险持续存在(OR 2.4, 95% CI 1.1至5.2;表4)．我们进一步拟合模型，包括过去5年阿司匹林的使用术语和H2拮抗剂、质子泵抑制剂或其他抑酸药物的使用术语，以观察与瘦素类相关的风险估计的变化，但这些对风险估计没有显著影响(未显示)。
与男性血清瘦素与Barrett食管风险呈正相关相比，我们发现血清瘦素浓度与女性Barrett食管风险呈负相关的证据。为了确定绝经期妇女是否存在不同的相关性，我们重复了按年龄分层的妇女分析(<50岁;⩾50年;表5)．在这项分析中，没有证据表明血清瘦素浓度与绝经后妇女患巴雷特食管的风险增加有关;事实上，我们的数据恰恰相反。年龄在50岁以下的女性太少，无法对数据进行有意义的解读。
讨论
我们发现，在男性中，血清瘦素浓度与巴雷特食管的风险密切相关，但在女性中没有。在男性中，当体重指数大于35 kg/m时，血清瘦素浓度最高2其中，血清浓度几乎是bmi匹配对照的两倍，接近女性病例中观察到的浓度大小。尽管肥胖和中枢性肥胖和巴雷特食道风险之间的联系之前已经被描述过，1121223738我们不知道早期关于瘦素和巴雷特食道的研究。
本研究的优势包括前瞻性的、基于人群的新诊断Barrett食管患者的确定和人群控制的使用。在我们的两阶段方法中，一个小型试点研究的发现在一个更大的验证研究中被统计上显著的关联所证实，这使得概率不太可能解释观察结果。尽管BMI是自我报告的，但我们认为，由于病例和对照组之间报告的系统性差异而产生的偏见不太可能解释研究结果，因为参与者不知道被测试的假设;用于获得这些数据的仪器在两组中是相同的，病例和对照组中报告的BMI和血清瘦素浓度之间有很强的相关性。分析是在不考虑参与者数据的情况下进行的，因此没有理由怀疑我们的发现是实验室分析系统差异的结果。
有三个可能混淆血清瘦素浓度与巴雷特食管风险之间关系的因素是性别、肥胖和胃食管反流。我们用了几种方法来处理这个问题。首先，我们将分析按性别分层，发现了惊人不同的关联模式。其次，我们通过BMI分层分析对肥胖进行了调整，发现在BMI的每一层中，患有Barrett食管的男性患者的平均血清瘦素浓度始终高于男性对照组，这表明在男性中的关联不能简单地用肥胖的混杂来解释。在女性中，没有证据表明病例中的瘦素浓度高于对照组。第三，我们在多变量logistic回归模型中调整了BMI和胃食管反流的影响，以获得去歧的风险估计和相关性持续存在。尽管可以预期这些因素的一些残留混淆，但不太可能完全解释观察到的关联。
我们的发现可能的解释是什么?科利最近的研究等21和埃德尔斯坦等22报告了中枢性肥胖和巴雷特食道风险之间的密切联系。虽然中枢性肥胖已被证明会增加胃食管反流1315很可能是因为它对腹内压的影响3940和下食管括约肌的完整性，4041在最近的两项研究中，尽管对反流症状进行了调整，但中心型肥胖与巴雷特食道风险之间的联系仍然存在。事实上，在Edelstein的研究中等22联系适度加强。这些作者和其他人推测，肥胖对巴雷特食管风险的影响可能是通过包括瘦素在内的非胃食管反流疾病途径。2242
在体外，瘦素是有丝分裂和血管生成，并诱导增殖在多种人类组织。2643对OA细胞系的研究表明，瘦素以剂量依赖性的方式刺激细胞增殖，抑制细胞凋亡27而且这些作用与酸协同作用44通过Akt激活。45最近的一项研究表明，瘦素受体在巴雷特氏黏膜中高度表达。46我们可以假设，除了胃食管反流引起粘膜损伤和肠化生外，通过Barrett黏膜上的瘦素受体作用的瘦素可能与酸协同作用，维持化生变化，并通过其增殖和抗凋亡作用促进遗传异常的发展和持续。
为什么瘦素与女性患巴雷特食道的风险无关?在肥胖妇女中，外周脂肪细胞分泌的瘦素明显多于网膜脂肪细胞。47相反，在肥胖男性中，脂肪细胞分泌的瘦素在两个解剖部位是相似的。47考虑到瘦素分泌的这些性别差异，假设相同的BMI，中枢性肥胖女性的血清瘦素浓度应该低于非中枢性肥胖女性。血清瘦素浓度与中枢性肥胖呈负相关。如果是这样，那么这就解释了我们观察到的血清瘦素浓度和女性患巴雷特食道风险之间的负相关。
总之，这项研究表明，血清瘦素浓度和男性患巴雷特食管的风险之间有很强的关联。这种联系不能简单地用较高的体重或胃食管反流来解释，我们的发现为进一步研究这种联系的潜在代谢因素提供了依据。
致谢
作者对Sullivan和nicolaide病理、昆士兰医学实验室和昆士兰健康病理服务机构表示感谢，感谢他们为这项研究确定参与者。他们也感谢Peter Schultz、Lauren Aoude、Loralie Parsonson、Stephen Walsh、Mitchell Stark、John Cardinal和Herlina Handoko提供的技术支持。
附录
消化健康调查研究
澳大利亚布里斯班昆士兰医学研究所:David C Whiteman MBBS，博士;Adele C Green MBBS博士;尼古拉斯·海沃德博士;彼得·G·帕森斯博士;Sandra J Pavey博士;David M Purdie博士;佩内洛普M韦伯D菲尔。
澳大利亚布里斯班昆士兰大学:David Gotley FRACS;B Mark Smithers FRACS。
阿德莱德大学，阿德莱德，澳大利亚:Glyn G Jamieson FRACS。
澳大利亚阿德莱德弗林德斯大学:保罗·德鲁博士;David I Watson FRACS。
Envoi病理学，布里斯班，澳大利亚:Andrew Clouston博士，FRCPA。
消化健康研究人员的研究
项目经理:Suzanne O 'Brien RN, MPH;研究科学家:Derek Nancarrow博士;研究护士:护士Andrea McMurtrie;琳达·特里RN MPH;迈克尔Connard BSc(荣誉);黛博拉Roffe RN;罗瑞尔·史密斯EN，玛丽安·马丁RN。
参考文献
补充材料
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相互竞争的利益57/4/448
利益冲突:肯德尔(B J Kendall)曾为强生公司提供教育计划建议，并因此获得报酬。
脚注
资助:这项研究得到了美国国家癌症研究所CA 001833-03号拨款的支持。它的内容完全是作者的责任，并不一定代表国家癌症研究所的官方观点。PMW和DCW是澳大利亚国家卫生和医学研究委员会的高级研究员。澳大利亚国家卫生和医学研究委员会提供博士奖学金支持。资助机构在研究的设计或进行、数据的收集、管理、分析或解释或稿件的准备、审查或批准方面均不发挥作用。
伦理批准:获得伦理批准。
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