医学文献评价

第十三章 医学文献评价

目的:1.学会正确运用流行病学和统计学的设计原则去评价医学科研设计与科研论文。

   2.掌握医学文献评价的要点和思路。

   3.养成科学地阅读文献的习惯,善于学习别人的长处,汲取前辈的教训。

课时:3学时。

目前正处于一个循证医学的时代,能够批判地阅读科学研究文献是科研工作者、临床医生所必须具备的一项技能。通过对科学文献进行评阅,可以能够帮助我们批判性地接受科学发现,及时更新医学知识。国外在20世纪90年代起对科学文献的评价问题,成为了一个非常重要的话题,也提出过一些如何评价的常用指标与方法。流行病学是一门方法学,流行病学工作者应当学会如何应用流行病学的理论与原则,从逻辑性、科学性及系统性等方面来了解和评价一篇科学论文。

通常情况下,科学文献的结构基本上是一致的,主要包括:题目、摘要、关键词及报告主体。而报告主体又可分为以下几个重要方面:①研究背景、目的;②材料与方法(研究对象与方法);③研究结果;④讨论或者结论;⑤参考文献。一份完整的科学文献的评价报告应当针对上述几个方面的内容。

本次课程的主要目的就是为了了解和学习应用一种基于流行病学原则的评价体系,对科学文献的质量进行评估。

评价一份科学研究报告的提纲

一、研究目的、假设和意义

问题1 文献的主题是否突出?

问题2 是否阐述了问题的重要性?

问题3 该问题目前国内外进展情况?

问题4 本课题是否为当前重大的公共卫生(医学)问题?

二、研究设计

1.研究的设计类型 包括病例报告、现况调查、队列研究、病例-对照研究、实验性研究或者临床研究等。

问题5 本次研究是一项什么类型的研究?

2.资料的来源和方法

问题6 研究对象是否有代表性?是否需要设立对照组?对照组的选择程序是否阐述清楚?病例组与对照组在重要的研究因素是否可比?是否作了配对研究?对参加者可能承担的风险是否已作了说明,并征得了参加者的同意?

3.研究对象的选择

问题7 如何收集暴露信息?是否考虑到偏倚和误差?是否采取了特殊的步骤以保证所需信息测量资料的可靠性、完整性?

问题8 有否资料整理内容?资料整理是如何进行的?

问题9 病例的诊断的标准是否明确?用何测量指标?这些指标是否有明确的定义?测量方法是否标准化(调查表、测量仪器和试剂等)?资料收集是否完整?是否采用了“盲法”?测量指标的种类或分类是否恰当?如果采用抽样方法,则下述几个方面是否阐述清楚?抽样范围的描述及确定,抽样范围的完整性,抽样方法,样本大小的确定。

三、调查结果与分析

问题10 论点是否明确?论据是否充分?推论是否合理?

问题11 研究的结论能否外推到其他人群?

问题12 是否论及该研究结果的局限性及可能的偏倚和混杂?

问题13 是否考虑到研究结果还有其他解释?

问题14 是否考虑到资料不全和混杂因素对结论的影响?

问题15 样本量是否足够?

四、分析所用的统计方法和解释的准确性

问题16 列出的数据在不同的表格和图之间是否有相互不符合的地方?

问题17 表格中所列的数据是否有错?不同的表格数字是否相符?缺项资料是否用了说明?

问题18 病例和非病例在重要因素上的差异是否进行了标化?

问题19 是否用了统计方法进行了检验?检验方法是否恰当?解释是否准确?

五、怎样进一步改进此类研究

问题20 如需要进一步改进此类研究,你会从哪里着手进行?

(张铁军)

附:文献阅读

——绝经后妇女的生育史与结直肠癌的风险关系

(译自Zervoudakis A,et al.Reproductive history and risk of colorectal cancer in postmenopausal women.J Natl Cancer Inst,2011,103(10):826~834)

一、背景

结直肠癌是第四大最常见癌症,位列美国癌症第二死因。每年约有142 570新发病例,预计2010年将有51 370人死于结直肠癌。观察性和实验室证据提示,性激素尤其是雌激素在结直肠癌发生机制中发挥重要作用。最值得注意的是,大量流行病学数据支持绝经后激素替代治疗(HRT)与结直肠癌之间的负向关联,该结果已被妇女健康倡议(WHI)临床试验所证实:与使用安慰剂的妇女相比,使用雌激素加孕激素制剂的妇女(不包括仅使用雌激素的妇女)患结直肠癌的风险显著下降。

随后的两个前瞻性研究报告显示,绝经后妇女内源性雌激素水平与结直肠癌存在正向关联。第一项是由WHI进行的观察性研究,调整已知结直肠癌危险因素后,高水平内源性雌激素水平增加1.5倍结直肠癌的风险。同样,纽约大学妇女健康研究报告指出,外周血雌激素水平四分位最高组较最低组发生结直肠癌的风险增加60%。这些人群观察研究与实验室结果一致:外源性雌二醇有促进结直肠癌组织及结肠癌细胞系增殖的作用。分析HRT与结直肠癌关系时发现,内源性和外源性激素在结直肠癌的发生过程中可能起不同的作用。

生育因素,如经产情况、初产年龄、初潮年龄、绝经年龄等,常被用作女性一生中内源性雌激素暴露的替代指标,而血清学研究则通常检测某一特定时间的内源性雌激素水平。这些生育因素已证实与性激素相关肿瘤,如乳腺癌和子宫内膜癌有显著关联。有前瞻性研究估计了生育史及口服避孕药使用与结直肠癌风险的关系,但是研究结果并不一致。这可能是因为大多数研究中病例数相对较少(例如,只有两项研究包括1 000例以上的结直肠癌患者),而且绝经前妇女也被纳入到研究中。绝经前后妇女的内分泌明显不同,之前的几项研究均发现生育因素与结直肠癌的关联因绝经状态不同而异。此外,许多小样本研究是通过分层分析排除HRT或身体质指数(BMI)在生育因素与结直肠癌关联分析中的混杂作用。

因此,为了研究生育史和结直肠癌关系,并由此延伸拓展,分析女性一生内源性雌激素暴露在结直肠癌发生过程中的作用,我们研究了绝经妇女生育因素和结直肠癌发生之间的关系,研究对象来自美国国立卫生研究院(NIH)美国退休人员协会(AARP)饮食与健康研究的一个大型前瞻性队列,包括超过214万绝经后妇女。

二、材料与方法

1.研究人群 NIH-AARP饮食与健康研究是1995~1996年启动的一项大型纵向队列研究,主要调查饮食和生活方式等因素在癌症发生中的作用。简言之,自填式问卷邮寄给AARP约350万50~71岁男性、女性成员,他们主要居住在加利福尼亚、佛罗里达、宾夕法尼亚、新泽西州、北卡罗来纳州、路易斯安那州、亚特兰大、佐治亚州和密歇根州底特律市等地区。共回收含饮食信息的有效问卷567 169份。从最初的受访者中,我们排除了重复调查问卷179份,调查期间死亡的261人,搬出调查区域的321人,退出的6人,以及所有男性(n=339 669),剩余226 733名女性研究对象。接着,我们又排除了基线调查时仍有月经的妇女(9 684例)及报告患有癌症的妇女(n=2 887)。因此,研究人群包括214 162名绝经后妇女。美国NIH的特别研究机构审查委员会通过了该项研究的伦理学审查,自填式基线问卷标有知情同意内容。

2.结直肠癌的判定 肠癌的发生通过与联邦癌症登记处进行记录联动而获得,该登记处由北美癌症登记协会论证,有超过90%的病例已完成确认。结直肠癌的确认根据国际疾病分类肿瘤学编码(第3版),编码为C180-C189,C199或C209。研究分析包含所有在2003年12月31日前确诊的结直肠癌病例。

3.统计分析 根据病例和非病例基本特征分布的差异,采取不同的统计学方法,连续性资料采用Wilcoxon秩和检验,分类数据采用Pearson卡方检验。使用Cox比例风险回归模型估计风险比值(HR),检验生育因素与结直肠癌的关联。从研究登记开始以天为基本时间度量,至2003年12月31日随访结束,收集期间个体结直肠癌的诊断、死亡、搬出研究区域等信息。图形检查验证了数据的均衡性。所有的多变量模型调整了以下先验确定的结直肠癌危险因素:年龄(5岁年龄组划分:<55[指示],55~59,60~64,65~69,或≥70岁);BMI(根据世界卫生组织的超重和肥胖定义:<18.5,18.5~25[指示],25~30,或≥30kg/m2);酒精消费量(连续变量:g/d);吸烟状况(从来没有[指示],以前或现在);种族(白种人[指示],黑种人,或其他;家族史(定义为有一个一级亲属患有结直肠癌);规律性体力活动(工作场所或者家里,包括锻炼、运动和活动,如搬运重物20分钟以上,呼吸、心率增加或流汗):从来没有或很少[指示],1~3次/月,或≥1次/周);文化程度(高中以下,高中[指示],高中以上学历);HRT(从没有[指示],现在,或以前);糖尿病史(是或否)。其他变量包括大肠息肉史、非甾体类抗炎药史、红肉摄入量、膳食钙摄入量,均被认定为潜在协变量,但在包括这些协变量的多变量模型并没有改变风险估计,因此,随后的模型没有考虑这些因素(数据未显示)。我们进一步按HRT(从未使用与曾经使用)与BMI(正常体型与超重:<25与≥25)进行分层分析。为了检验分层后生育因素与大肠癌危险之间关系是否存在统计学显著差异,我们分别建立了主效应模型及包括交互作用项的多变量模型,采用似然比检验估计两种模型之间的差异。本研究有超过80%的统计效能检验到轻至中度交互作用(分层后的风险比HR<1.7,即从未使用过和曾经使用过HRT,以及BMI<25与BMI≥25)。统计检验均为双侧检验,P<0.05被认为具有统计学意义。所有分析采用Stata的统计软件。

三、结果

1.基线特征

平均随访8.2年后,共有2 014名绝经后妇女被诊断患有结直肠癌,其中1 483人为结肠癌,531人为直肠癌。研究人群的基线特征如附表1。与非病例组相比,结直肠癌病例组年龄稍大,有较高的BMI,更可能有结直肠癌家族史和患有息肉的个人史,更有可能是现在或以前的吸烟者,并更可能是糖尿病患者。此外,结直肠癌患者与非患者比较,体力活动较少,教育程度较低,摄入较多的饱和脂肪,红肉消费量较多。生育因素中,与非患者比较,结直肠癌患者较少使用口服避孕药或较少接受HRT或行卵巢切除术,平均绝经年龄较大,初产年龄较小。

附表1 研究人群的基本特征

续 表

续 表

2.发生结直肠癌的风险

附表2给出了年龄调整和多变量调整后生育因素与结直肠癌关联的风险比(HR)和95%可信区间。在多变量模型中绝经年龄与结直肠癌的发生呈正向关联(趋势检验P=0.008)。例如,绝经年龄≥55岁的妇女患结直肠癌的风险高于绝经年龄年龄<40岁的妇女(HR:1.50,95%CI:1.23~1.83)。以人数最多的绝经年龄组(50~54岁)为参比时,结果仍是如此(HR:1.33,95%CI:1.12~1.58;趋势检验P=0.008)。初产年龄与结直肠癌风险呈正相关(趋势检验P=0.046)。初产年龄为19岁或更小的妇女与初产年龄30岁及以上者相比,发生结直肠癌的风险增加(HR:1.26,95%CI:1.01~1.58)。没有观察到初潮年龄,经产情况或口服避孕药使用与结直肠癌有显著关联。进一步在多变量分析模型中纳入了各个生育相关因素,但并没有改变这些参数与结直肠癌的风险关系;无论是分析结肠癌或直肠癌均是如此(数据未显示)。

附表2 生育因素与绝经后妇女的结直肠癌关联的风险比(HR)和95%可信区间(CI)

根据HRT进行分层分析发现(附表3),初潮年龄与HRT在结直肠癌发生中存在显着交互作用(交互作用检验P=0.02)。在无激素替代治疗史的妇女中,初潮年龄在15岁与11~12岁的相比,结直肠癌风险降低(HR:0.73,95%CI:0.57~0.94;趋势检验P=0.02)。但在使用过激素替代治疗的女性中,初潮年龄与结直肠癌风险无显著关联(趋势检验P=0.22)。我们也发现,未使用激素替代治疗的妇女中,经产情况和结肠直肠癌发生呈负相关(趋势检验P=0.10),生育五个或更多孩子的妇女比未经产妇女发生结直肠癌的风险低(HR:0.80,95%CI:0.63~1.02);而在曾使用者中没有观察到显著关联(趋势检验P=0.40)。按HRT进行分层分析,绝经年龄,初产年龄,使用口服避孕药与结直肠癌风险无关系;按BMI进行分层分析,发现生育因素与结直肠癌的关联在各组没有显著差别(数据未显示)。

附表3 初潮年龄、生育史与结直肠癌关联的风险比(HR)和95%可信区间(CI),按HRT分层

四、讨论

通过本次大规模的绝经后妇女前瞻性调查,发现绝经期年龄和首次生育年龄与结直肠癌的危险关系呈现统计学上显著的正相关。此外,在没有使用激素治疗的妇女中,初潮年龄和经产情况与结肠直肠癌危险呈负相关,尽管后者的统计学关联并不显著。值得注意的是,这些关系与生育因素和乳腺癌以及子宫内膜癌的风险报告关系相似。例如,初潮年龄早,绝经期年龄晚,从未怀孕妇女,首次生育年龄晚,都是已经确定的乳腺癌和子宫癌的风险因素,这些因素被认为是通过增加内源性性激素如雌激素的暴露来影响恶性肿瘤的发生风险。研究发现,这些危险因素同样也是结直肠癌的危险因素,表明类似的内分泌机制可能参与了结直肠癌的形成。

最近针对绝经后妇女进行了两项前瞻性研究,资料表明,内源性雌激素水平与结直肠癌的发展呈正相关。两项调查均报告血液雌激素水平与结直肠癌发生统计学上呈现显著的正相关。一项研究控制了血液循环中胰岛素和类胰岛素生长因子(IGF-I)水平及肥胖,表明雌激素与大肠癌风险的关系可能与肥胖相关通路无关。体外试验数据也支持雌激素在结直肠癌发生过程中的作用。例如,在人类结直肠癌细胞系中,雌激素已被证明激活丝裂原活化蛋白激酶级联反应,这是启动DNA和蛋白质合成的重要途径,从而产生刺激细胞生长和增殖的关键作用。此外,结直肠癌组织中雌激素活性高于非恶性结直肠组织。针对结肠癌患者的一项横断面研究报告指出,结肠癌组织雌激素水平是正常结肠黏膜的两倍。低水平的瘤内雌激素与较好的疾病预后显著相关;与正常结肠黏膜相比较,雌激素受体β的表达量在结直肠癌中高水平表达。

绝经年龄大是已经确定的乳腺癌危险因素;与绝经晚有关的排卵周期增加及雌激素暴露增加被认为推动了这一关联。以往大多数关于生育史和结直肠癌的研究均发现绝经年龄与结直肠癌无关联。然而,所有这些调查都包括了绝经前妇女,因此,估计绝经年龄与结直肠癌风险关联的统计效能是有限的。在这项研究中,初潮年龄与结直肠癌危险呈负向关联。绝经年龄和初潮年龄是反映卵巢功能的指标,部分但并非所有的研究证实了初潮年龄与血液循环雌激素水平之间呈负相关。护士健康研究和日本合作队列研究指出,初潮年龄与结直肠癌之间的危险关联呈显著负相关,这与我们的数据结果一致。然而,其他调查研究评估显示初潮年龄和结直肠癌的风险之间无关联。有意思的是,在这项研究中,只在无激素替代治疗史的妇女中观察到初潮年龄和结直肠癌危险的负向关联。一个可能的解释是因为使用激素治疗的妇女中,初潮年龄与结直肠癌的关联被较强的激素替代治疗对结直肠癌的保护作用掩盖。

在这项研究中,初产年龄大与结直肠癌的危险呈正相关(初产年龄≥30岁与<24岁RR:1.57,95%CI:1.15~2.14),这一发现结果与护士健康研究一致。另外两个队列研究也报告初产年龄与结直肠癌呈正向关联,但统计学检验未达显著水平。初产年龄大与乳腺癌也呈正向关联。初产年龄与结直肠癌的关联机制不如其与乳腺癌的关联机制那么明显。例如,初潮至初产期间,乳房组织尚未分化,容易受致癌物的侵犯。因此,这一段敏感时期越长,越容易发生乳腺癌。目前尚不清楚是否怀孕期间发生的内分泌变化对结直肠癌有类似的保护作用,或者结肠黏膜是否特别容易在怀孕前受到致癌突变。进一步研究初产年龄与结直肠癌风险的关联机制是非常必要的。

有趣的是,经产情况与结直肠癌风险呈负向关联,初潮年龄与结直肠癌有同样的关联,但只在未使用过HRT的妇女中达显著性水平。以前的研究大多没有发现经产情况和直肠癌的风险有统计学上显著关联,但有一项队列研究表明,与未经产妇女相比,生育两个或两个以上子女的妇女患恶性盲肠和升结肠肿瘤的风险较低。怀孕会导致体内对结直肠癌可能起保护作用的激素发生很大的变化。例如,妊娠时卵巢雌二醇终止产生,血液循环中雌激素主要是雌酮。雌激素已被证明在结直肠癌细胞系中有增殖特性,而雌酮则在这些组织中发挥抗增值作用。因此,可能是以雌酮为主的激素对结直肠癌的发生起到保护作用。不过,我们注意到,纽约大学妇女健康研究报告的血液循环中雌酮水平与结直肠癌发生的危险呈较弱的正相关。妊娠还有一个特点,即从怀孕初期到分娩连续产生孕酮。孕酮可以拮抗雌激素对生殖道组织的促有丝分裂效应(如子宫内膜)。这是可以想象的,孕酮可能对其他组织如结肠上皮细胞产生类似的效果。正常细胞和恶性结肠均有表达孕酮的受体,但是孕酮对结肠组织的直接生物学效应尚不清楚。

最近一项欧洲前瞻性癌症调查研究(EPIC)与我们的结果相反,这项研究评估了相近数量的结直肠癌病例,并没有发现生育史和结直肠的关联。然而,我们注意到,参加EPIC的妇女与美国国立卫生研究院美国退休人员协会(NIH-AARP)的参与者相比较更年轻,EPIC中25%受试者是属于绝经前或围绝经期妇女,所以生育史和结直肠癌风险之间的关联不同可能是因为绝经后妇女内分泌方面的特征不一样。此外,EPIC和NIH-AARP人群的基线特征比较揭示了一些显著的差异,也可能影响生育史及与大肠癌风险的关系。例如,EPIC与NIH-AARP的研究对象相比,口服避孕药使用比较普遍,口服避孕药对于激素环境产生深刻变化(如减少排卵周期,并可能降低内源性雌激素水平),可能会影响生育史和结直肠癌风险的关联。

这项研究观察到的生育史和结直肠癌发病之间的关联表明,内源性雌激素暴露增加会使结直肠癌的风险上升,这一发现与之前的两项前瞻性队列研究结果一致。然而,本次研究发现的HRT(即外源性雌激素)对结直肠癌的保护作用与WHI临床试验结果及一些观察性研究结果不一致。我们提出了几种假说来解释这种差别。首先,口服激素治疗可能使肝脏暴露于较大量药物雌激素作用之下(即所谓的首过效应),可以改变肝脏蛋白质的合成。据了解,口服雌激素导致生长激素/胰岛素样生长因子-1(GH/IGF-1)轴成分的合成下降,这与结直肠癌风险呈正相关。相反,性激素结合蛋白是血液循环中主要的雌激素结合蛋白,在HRT使用者中浓度上升,可导致雌激素生物利用度降低。此外,口服雌激素还可能引发或抑制其他未知的在结直肠癌发病机制中起重要作用的功能途径。其次,HRT对结直肠癌的保护作用还可能在于口服雌激素成分。WHI临床试验发现,雌激素加孕酮可以预防大肠癌的发生,而单纯雌激素则没有影响。这可能是因为孕酮在激素治疗中起保护作用,病因学上可能与结直肠癌有关的。最后,还要考虑到其他与结直肠癌发生有关的激素和生理机制,如胰岛素和IGF-1也可能介导生育史与结直肠癌之间的关联。

这项研究的优势在于这是一个大样本的、基本特征较好的前瞻性队列研究,研究对象包括200多万名绝经后妇女和超过2 000例肿瘤登记记录核实的结直肠癌病例,有相对较长时间的随访。这项研究的年龄别结直肠癌发病率与SEER数据高度一致,证实了本研究结直肠癌发病数据的完整性,并提示根据NIH-AARP饮食问卷调查的自愿应答选择队列不存在任何实质性的偏倚。本研究样本量大,使我们有足够的统计效能按BMI或HRT这两个重要的混杂因素进行分层分析。

本研究存在几个可能的局限性。首先,所有感兴趣的变量均来自于自报生育史,因此不能排除回忆偏倚的可能性。然而,我们发现,自我报告的生育史与医疗记录有较好的一致性。此外,我们无法根据HRT的亚型进行分层分析;而且缺乏详细的其他生育因素数据,如末次生育年龄、母乳喂养史、人工或自然流产史等,这些与乳腺癌有关的因素可能有助于进一步阐明性激素在结直肠癌发生中的作用。

总之,本次调查结果支持性激素在结直肠癌形成中的作用,并提示内源性雌激素暴露可能会增加绝经后妇女患结直肠癌的风险。进一步开展前瞻性研究,直接估计绝经后妇女的血液循环中雌激素和其他激素水平与结直肠癌风险之间的关联,将会提供更丰富的信息。