抑郁和宫颈癌发病风险相关的孟德尔随机化分析

刘银侠，俞 萍，徐 阳

（1.扬州大学护理学院·公共卫生学院，江苏 扬州，225009；2.扬州大学附属医院 护理部，江苏 扬州，225009）

作为最常见的妇科恶性肿瘤，宫颈癌是严重危害妇女健康的主要恶性肿瘤之一，居女性恶性肿瘤的第二位［1-2］。根据全球癌症流行病学数据库（GLOBOCAN）最新数据显示，我国2020 年宫颈癌新发病例约11.0万例，死亡病例约5.9万例，分别占全球宫颈癌新发（60.4 万例）和死亡（34.2万例）病例数的近1/5［3］。持续人乳头瘤病毒（HPV）感染，尤其是3 型和16 型是宫颈上皮内瘤变（CIN）Ⅱ、Ⅲ级和宫颈癌的危险因素［4］，社会经济状况［5］、吸烟、性行为和分娩相关因素、女性生殖系统炎症以及恶性肿瘤家族史也被确定为宫颈癌的危险因素［6-8］。以往的研究已经证明，一些可改变的风险因素会改变癌症的发病率［9］。据估计，在发达国家针对可改变风险因素的全人群干预措施可以预防一半以上的癌症［10］。

抑郁和癌症的关系一直是目前研究的热点，但是对于两者关系的研究结论仍不一致，由于可能存在反向因果关系，即癌症导致抑郁的发生，因而难以确定抑郁对癌症的影响［11-12］。抑郁与癌症之间的关系存在争议，需要进一步研究它们的因果关系。孟德尔随机化（MR）研究方法可能是探索此类问题的一种有效方法。本文通过孟德尔随机化（MR）方法，探究抑郁与宫颈癌发病风险的因果关联。

1 资料与方法

1.1 研究设计

本研究采用两样本孟德尔随机化方法，探究抑郁与宫颈癌发病风险的因果关联。首先，从一个全基因组关联研究（GWAS）获得抑郁（暴露因素）的关联数据，从而明确与抑郁相关的单核苷酸多态性（SNP）位点，以之作为基因工具变量；随后再通过另一个GWAS 研究获取与宫颈癌（结局）的关联数据，明确相关SNP 的存在；最后通过筛选出的SNP，并借助多种统计学方法来综合判断抑郁与宫颈癌发病风险的因果关联。

1.2 MR研究的假设示意图

MR研究的假设示意图见图1。

图1 MR研究的假设示意图

1.2.1 假设1—相关性假设：工具变量（SNPs）与暴露具有强相关性。使用F统计值来筛选出强工具变量（F>10）。单个F值计算公式：

其中N 为抑郁数据库的样本量，R2为抑郁数据库中由SNP解释的变异占比，计算公式［13］

其中EAF 为每个SNP 的效应等位基因频率，β为等位基因的效应值（Beta，β）。

1.2.2 假设2—排他性假设：SNPs 与结局无关，仅通过暴露影响结果。当能通过其他途径影响结局时，判定为存在基因多效性。使用MR Egger回归方法检测是否存在基因多效性，截距项等于0（P＞0.05）说明不存在基因多效性。

1.2.3 假设3—独立性假设：SNPs 与混杂因素无关。本研究使用汇总数据进行二次分析，因此该假设无法直接检验。但是考虑到研究中使用到的遗传变异先于后天的混杂因素形成，因此遗传变异的基因效应较少受到后天混杂因素影响。

1.3 数据来源

抑郁的医疗数据来源于PGC 数据库（https：//pgc.unc.edu），包括自评问卷、电子病历和结构化诊断访谈［14］，样本量为807553 例，包括246363 例抑郁患者和561190 例对照人群。宫颈癌相关的数据来源于MRC-IEU 数据集（https：//gwas.mrcieu.ac.uk）。该数据集的样本量为462933例，其中包括1889 例宫颈癌患者和461044 例对照人群［4］。本研究中使用到的所有汇总数据均为公开、合法的数据，允许其他研究者使用。

1.4 研究对象

为了减少偏倚，孟德尔随机研究要求两样本均要来自同一人群［15］。本研究中暴露和结局人群来自欧洲。暴露人群来自一项对三份独立研究的meta 分析，分别是Hyde 等［16］对23andMe 数据集进行的meta 分析结果、Howard 等［17］对UK Biobank 数据集进行的meta 分析结果和PGC 数据集［18］。Howard 等［17］的研究包含了三类人群，分别是“自我报告既往因‘神经质、焦虑、紧张或抑郁’等问题求医”、“自我报告抑郁症状并伴有相应的功能障碍”。Hyde 等［16］的研究纳入“既往诊断重度抑郁症或接受过针对重度抑郁症的治疗”的患者。Wray等［18］的研究数据来自电子病历、结构式诊断访谈等手段诊断的患者。结局中的宫颈癌患者研究数据来自于自我报告形式。所有的研究对象都在研究注册地签署了知情同意书，并且通过了当地的伦理审查。

1.5 相关SNP筛选

为了避免SNP 连锁不平衡对分析结果的影响，SNP 筛选标准设置为P＜5×10－8、连锁不平衡R2<0.001。在PGC 数据库筛选出与抑郁显著性相关的SNP，并将其作为工具变量代替抑郁纳入研究中，再从结局（宫颈癌）数据集中提取。最终，共有57个SNP纳入本研究。收集每个SNP相关信息，包括主要等位基因（EA）、次要等位基因（OA）、等位基因频率（EAF）、β 系数、P 值和标准误（SE）等。

1.6 统计分析

本研究采用逆方差加权（IVW）分析方法、加权中值法和MR-Egger 回归3 种统计学方法分析抑郁与宫颈癌发病风险的因果关联［19-21］。作为最经典的孟德尔随机化研究方法，IVW 分析方法在所有SNP 都满足有效的工具变量的情况下，对57个SNP 进行相应的加权分析。加权中值法需要至少50%的SNP 满足有效的工具变量的前提，对纳入的SNP 按照权重进行大小排列后，得到相对应分布函数的中位数作为分析结果。MR-Egger回归分析在纳入的SNP 存在基因多效型的前提下依然能够对结局进行因果效应估计，其回归的斜率即为抑郁对宫颈癌发病风险的因果效应估计值。但由于其检验效能较低和较宽的可信区间结果，MR-Egger 分析常作为对其他统计结果的敏感性分析［20］。采用Radial MR［22］识别异常值，进一步分析时将异常值进行剔除。所有结果以OR及其95%CI表示，P<0.05为差异有统计学意义。统计分析［23］均由R语言（版本4.4.2）中的软件包Two Sample MR（版本0.5.7）和Radial MR（版本1.1）实现。

1.7 敏感性分析

采用“Leave-one-out”方法，依次删除单个SNP，使用剩余的SNP计算因果效应值，以评估单个SNP对总体估计值的影响。

2 结果

2.1 效应分析

纳入SNP 的具体信息详见表1。SNP 的单个F值为30.25～107.35，所有SNP都是强工具变量（F>10）。IVW 结果显示，抑郁是宫颈癌发病风险的危险因素（OR=1.002，95%CI：1.0002～1.003，P=0.03）；加权中值法效应估计值为OR=1.002，95%CI：1.000～1.004，P=0.04；MR-Egger 效应估计值为OR=1.01，95%CI：0.997～1.02，P=0.18（图2），而MR-Egger 回归结果显示，截距接近0，而且P值大于0.05，表明遗传多效性不会对结果造成偏倚（截距=-0.00014，P=0.30）。

图2 IVW法、MR-Egger回归法估计SNP相关抑郁与宫颈癌森林图

2.2 敏感性分析结果

在本研究中，通过“Leave one out”方法对抑郁和宫颈癌分析结果进行敏感性分析。结果显示，依次剔除单个SNP 后产生的IVW 分析结果与纳入全部SNP 的IVW 分析结果基本一致，结果改变不大，误差线的估计值均在0 的右侧，表明没有单个SNP对结果有强影响。

见图3。

图3 留一法敏感性分析结果

3 讨论

本研究通过两样本法孟德尔随机化的方法探究抑郁与宫颈癌发病风险的因果关联。研究显示，抑郁是宫颈癌发病风险的危险因素（OR=1.002，95%CI：1.0002～1.003，P=0.03）。该MR结果强调了加强抑郁患者宫颈癌的筛查、预防，及时发现宫颈癌和癌前病变的重要性。多项前期临床研究与本研究结果一致。刘艺璇［24］对200 例宫颈癌患者进行病例对照研究分析发现，患有抑郁的妇女与无抑郁的妇女相比，轻度、中度抑郁的妇女OR 分别为9.028、6.363。李宝梅［25］对66 例围绝经期抑郁合并宫颈癌患者采用回顾性研究，结果显示：围绝经期抑郁患者宫颈癌患病率22.68%，较正常女性宫颈癌约为12%的患病率显著上升，说明围绝经期抑郁患者具有较高的宫颈癌患病风险［26］。

抑郁症可抑制自然杀伤细胞和DNA 修复酶的活性，而这些细胞和酶在癌症防御过程中发挥着关键作用［27］。近年来有文献表明，抑郁患者的生活习惯通常较正常人而言缺乏自律性，例如，饮酒［28］、吸烟［28］、缺乏运动［29］，这些也是间接导致宫颈癌的途径［30，31］。因此要关注抑郁患者的生活习惯，积极宣教，预防可能发生的不良生活习惯。目前吸烟、饮酒、运动、体质指数等因素的GWAS 数据较为完善［13，32-33］，未来可以将以上因素作为中介因素，开展抑郁和宫颈癌的中介MR，进一步验证生活方式在抑郁与癌症关系中的作用［34］。

本研究通过两样本法孟德尔随机化分析，探究了抑郁与宫颈癌发病风险的因果关联，具有以下两个优点。首先，使用MR 设计，本研究可以在观察环境中模拟随机对照试验。随机对照试验在研究因果关系时被广泛接受，但成本相当昂贵，而且通常不切实际。但MR 研究可以有效地避免在受孕时随机分配的SNP 的混杂偏倚。与其他观察性研究相比，MR 还可以避免反向因果关系。其次，本研究结果可能会影响抑郁症和宫颈癌的医疗保健政策。鉴于抑郁症和宫颈癌在围绝经期人群中的患病率较高，揭示抑郁症和宫颈癌之间的因果关系会影响有关早期预防和及时干预的公共卫生政策。

但本研究也存在一定的局限性。首先，所有GWAS 数据都来自欧洲人群。本研究描述的研究结果在其他人群中是否一致仍有待调查。其次，应该注意宫颈癌患者的多样性。未来可以考虑进行一项包含宫颈癌亚组的更广泛研究。最后，由于研究数据的局限性，缺乏研究人群的具体资料，无法进行下一步亚组分析，也有可能两类病种存在人群样本共享，导致遗传信息过分使用。

综上所述，抑郁是宫颈癌发病风险的危险因素，应加强抑郁患者宫颈癌的筛查、预防和健康宣教，对于降低该人群的宫颈癌发病率具有重要意义。

利益冲突声明：作者声明本文无利益冲突。