在过去的十年里,人们都在寻找预防癌症的饮食指南,使得饮食模式和癌症领域的迅速扩展。
多个系统回顾和Meta分析了特定癌症类型与数据驱动饮食模式之间的流行病学关联,这些饮食模式是由实证分析决定的,研究者根据预先确定的一组饮食成分确定的饮食指标。
不同饮食模式的建议在降低风险方面的有效性,可能取决于癌症的类型或其他风险因素,如家族史、性别、年龄和其他生活方式因素或共病,以及新陈代谢特征或肠道菌群特征。
饮食是多种癌症的一个公认的危险因素。
对个别营养素或植物化学物质的研究可以揭示某些饮食因素与癌症风险之间的联系。
然而,个别的饮食成分相互关联和相互作用进而影响身体健康和疾病发生。
对饮食作为一个整体的检查,就像在饮食模式研究中所做的那样,可以产生更强的效果估计和结果,可以更容易地转化为饮食指南。
在早期的饮食模式研究中,在流行病学研究中很少观察到与癌症有实质性的联系。特别是,在1995年美国人的饮食指南的早期研究中,旨在反映美国人的饮食指南的健康饮食指数与癌症风险无关。
以下内容主要总结了在过去5年中发表的有关饮食模式和癌症风险的流行病学文献。
在看后面的内容之前,我们需要在本章节先了解一下关于膳食模式的分析法,以及各类名词的定义,以便于更好地理解后面的内容。
膳食模式或指标的表征取决于对食物、饮料或营养摄入的了解,或这些因素的某些组合(例如,健康饮食指数和膳食炎症指数(DⅡ),从自我报告或谈话者使用的调查表或膳食召回或记录获得。
一般来说,饮食模式分析分为两大类,一类是根据经验确定的,另一类是根据研究者定义的标准。
后验饮食模式由研究人群中的数据驱动,并使用统计技术确定,而先验饮食模式是根据一组预定义的标准来构建的,以在特定人群的数据收集之前或独立于数据收集之前测量对特定饮食方式的依从性。
先验饮食模式或指数包括各种成分,可使用简单的二元方法对其进行评分,以满足(1)或不满足(0)指南(如地中海饮食评分(MDS))或更复杂的算法,其中考虑了基于文献的加权效应大小(如DII)。
表1关于各种先验饮食模式和指标及其相应组成部分
名词预习
各种病例对照和队列研究报告称,后验饮食模式与各种癌症风险的增加或降低有关,一些研究报告称,没有一致的风险关联。具体看看各种饮食模式对应什么疾病的风险。
后验饮食模式与癌症风险
饮酒模式与乳腺癌、结直肠癌、胰脏癌和食道癌的风险增加有关。
雷达图可以直观地显示西方和审慎饮食模式研究中所包含的每个食物组的主要成分和相应的因子负荷。
主成分分析雷达图
西方饮食模式(PCA1;红色);
谨慎饮食模式(PCA2;蓝色);
接近1.000的线表示正因子负荷(较高的摄入量);
接近-1.000的线表示负因子负荷(较低的摄入量)。
西方饮食模式特点:大量摄入薯条、零食、蘸酱、植物油、红肉、加工肉和土豆,而橄榄油的摄入量较低。
谨慎饮食模式特点:大量摄入豆类、蔬菜汤、土豆、熟蔬菜和生蔬菜。
对乳腺癌的Meta分析回顾了14组和18项病例对照研究,得出结论认为西式饮食使乳腺癌风险增加(RR1.14,95%CI1.02-1.28,尽管这种关联仅限于病例对照研究,而不是队列研究),而“谨慎”模式的风险使其风险降低(RR0.82,95%CI0.75-0.89).
另一项基于经验的22项饮食模式的Meta分析显示,饮食“健康”的人患卵巢癌的风险降低(OR0.86,95%CI0.74-0.99;p=0.04),“西方”饮食模式者患卵巢癌的风险增加(OR1.19,95%Ci1.01-1.41;p=0.04)。
总体而言,系统评估和Meta分析报告显示,与“健康”或“谨慎”的饮食模式相比,结直肠癌的风险持续降低,而“西方”或“不健康”模式的风险增加,而其他类型癌症的关联则具有暗示性,但在病例对照和队列研究中都不那么一致。
许多研究人员根据饮食指南(国家指南和慢性病预防指南)和文化饮食方式制定了饮食模式和指数。这些先验饮食与各种癌症风险之间的联系在各种研究中都有报道,系统回顾和Meta分析提供了广泛的见解。
重要的是,一些饮食成分,特别是乳制品和酒精,它们对癌症风险有潜在的相反影响,不是包含在先验饮食模式中,就是被认为是不同的。
先验饮食模式与癌症风险
健康的北欧食物指数(HNFI)与结直肠癌或乳腺癌之间没有一致的证据。对于前列腺癌,很少有证据表明其与低碳水化合物和高蛋白以及素食有关。
在癌症流行病学文献中,基于特定国家指南的先验饮食模式包括健康饮食指数(HEI)、健康北欧食品指数(HNFI)、世界卫生组织健康饮食指标和中国食品宝塔,而基于慢性病预防指南的主要模式包括地中海替代饮食(aHEI)和预防高血压饮食(DASH).
·健康饮食指数和替代健康饮食指数
该指数是为衡量对美国人的饮食指南的遵守情况而制定的,多年来不断发展,以与每5年更新一次的美国人的饮食指南相对应。
多个系统的回顾和Meta分析报告了不同版本的HEI与癌症风险之间的关联,风险和注意之间相对一致的反向关联。aHEI是根据慢性病预防的证据来定义饮食质量的,目的是作为健康饮食指数的替代品;显著的区别包括酒精和坚果和/或豆类的不同类别,白肉和红肉和/或加工肉的区别,以及长期使用多种维生素。
·其他全球或国家特有的饮食指数
基于其他国家特定饮食指南的饮食指数还没有像健康饮食指数那样被广泛的研究,但是有一些证据表明它与癌症风险有关联。HANFI(也称为波罗的海饮食)反映了北欧人推荐的饮食指南。
一个版本包括六个组成部分(鱼、卷心菜、黑麦面包、燕麦片、苹果或梨和根类蔬菜),另一个版本结合饮食和体力活动(新的北欧饮食)包括9个同等重量的成分(碳水化合物、蛋白质、脂肪、酒精、纤维、盐、维生素、矿物质和体力活动)。见表1.
·控制高血压的饮食方法
得舒饮食(DASH)是一种推荐的饮食模式,可以降血压。它与HEI和aHEI略微不同,因为它不包括用于脂肪摄入或酒精消耗的组分(见表1)。
多项研究已经显示了其与癌症风险的关联。
一项前列腺癌侵袭性种族差异的个案研究中,DASH分数与侵袭性前列腺癌的几率之间存在适度的反向关联(OR0.76,95%CI0.55–1.06,比较高依从性和低依从性)。
根据文化饮食行为和传统对癌症风险进行调查的主要先验饮食模式是各种地中海饮食分数(如地中海饮食评分和地中海替代饮食)、素食或纯素饮食分数以及旧石器时代饮食模式评分。
·地中海饮食评分
地中海饮食强调摄入蔬菜、水果、谷物和谷类食品、坚果、种子和豆类,适度摄入鱼类、橄榄油和酒精,少量摄入红色或加工肉类和乳制品。
这是在一项随机对照试验(PREDIMED试验)中试验过的少数几种饮食模式之一。在该试验中,与对照组(被随机分为低脂饮食)相比,干预组(被随机分为地中海饮食组和特级初榨橄榄油组)乳腺癌风险的降低是非常明显的(RR0.31,95%CI0.13–0.77)。
由于其在2003年首次描述了地中海饮食评分,因此已经创建了多个评分系统的迭代。
地中海替代饮食评分系统则将水果和坚果分开,去除乳制品,只包括全谷物(而不是所有谷类)以及红色和加工肉类(而不是所有肉类)(见表1)。
2019年的一项研究比较了同一西班牙研究人群中五种不同地中海饮食模式得分的值,发现不同得分之间只有中等程度的一致性。这一发现很可能是由于得分制定方法的变异性,包括组成得分的摄入单位(例如,一些使用克/天,而其他使用能量密度)、所含食物或营养素的类型(例如,乳制品包括在一些但不是全部得分中)以及得分取决于研究人群的摄入量水平(例如,使用中位数的摄入量值作为切入点,而不是预定的摄入量水平)。
Meta分析得出结论,尽管饮食习惯与地中海饮食相近的参与者与乳腺癌风险的关联性较低,但其患结肠直肠癌的风险较低。
·素食或纯素食饮食
WCRF/AICR推荐以植物为基础的饮食,重点是全谷类、蔬菜、水果和豆类,并限制红肉的摄入,以预防癌症,主要是基于蔬菜、水果、全谷类和豆类的食用量增加,癌症风险增加,从而降低癌症风险的证据,特别是结直肠癌,增加了红肉和加工肉的摄入量。
在一项系统审查中,与非素食者相比,素食主义者(RR0.92,95%CI0.87-0.98)和素食者(RR0.85,95%CI0.75-0.95)患癌症的风险降低,而与乳腺癌发病率无关(RR0.94,95%CI0.84-1.06)。
在另一项仅对前瞻性队列研究进行的Meta分析中,与非素食饮食相比,素食饮食与降低乳腺癌、前列腺癌或结直肠癌的风险之间没有显著的关联。
·旧石器时代饮食模式评分
旧石器时代饮食富含蔬菜、水果、坚果、瘦肉和鸡蛋,盐含量极低,不含乳制品、谷物和精制脂肪和糖。
在加州教师的研究中,旧石器时代的饮食模式评分与乳腺癌的风险无关。
根据各种饮食因素对特定生物过程或途径的影响,已经开发了一些先验饮食指标来评估饮食质量。在流行病学文献中,与癌症生物学机制有关的几个指标-特别是炎症、胰岛素抵抗、氧化应激和雌激素代谢-与癌症风险有关。
基于生物过程的饮食模式与癌症风险的关系
炎症是一种公认的癌症特征,影响恶性肿瘤的发展和发展。DII是根据摄入多达45种不同的膳食成分(其中大部分是大营养素和微量营养素)来评估整个饮食的总体炎症潜能的。见表2
氧化应激可导致DNA损伤,如果不修复,可能有助于增加癌症的风险。氧化平衡评分(OBS)已被定义为多种方式,包括3至28个组成部分,并且通常包括具有抗氧化或抗氧化作用的饮食和非饮食生活方式因素。
胰岛素和胰岛素样生长因子调节碳水化合物和能量代谢,与癌症风险有关。新出现的证据将生酮饮食(碳水化合物含量低,脂肪含量高)与癌症预防联系起来。生酮饮食将每日碳水化合物的摄取量限制在20-50克/天,这导致胰岛素分泌减少,并通过脂肪酸转化为酮体来转化为脂肪氧化燃料。
生酮饮食已在癌症患者中进行了研究,但关于其与人类癌症预防的关系的数据有限。到目前为止,有一个随机试验,报道了生酮饮食对子宫内膜癌或卵巢癌妇女的身体机能和食欲的有利影响。
饮食模式和癌症研究领域的新发展包括使用创新的统计技术来降低多个预测变量以及实验室工具(如代谢组学)的维数,这可以揭示生物机制,提供比自我报告数据更客观的饮食测量。
RRR通常使用一个中间标记,首先根据其解释标记变化的能力来定义饮食模式,然后检查与癌症风险的关系。
简单地说,32个食物组被用来确定哪些食物组(预测变量)解释了两个反应变量(雌激素代谢物)中的最大变化。11种食物组(非全麦/精制谷物、西红柿、十字花科蔬菜、奶酪、富含omega-3脂肪酸的鱼/贝类和法兰克/午餐肉的重量为正;坚果/种子、其他蔬菜、低omega-3脂肪酸的鱼/贝类,酸奶和咖啡的重量为负)保留在“促雌激素”的饮食模式中,然后检查与乳腺癌风险的关系。在前列腺癌、肺癌、结直肠癌和卵巢癌的研究中,更高的得分反映了更倾向于雌激素的饮食与乳腺癌风险的增加有关,但在姐妹研究中没有。
b.下图示为食道癌之分类与回归树分析。
分类和回归树分析使用逐步回归来确定解释癌症终点变化的成分,方法是创建多个分类树(当终点是分类的)或回归树(当终点是连续变量)来将人群分成具有相似特征的子组逐步的特点。
方形框表示终端子集。每个方框或圆圈的顶部数字表示控件的数量,下面的数字表示案例的数量。每个方框右下角的数字是该组案例的概率。以食管腺癌为例,胃食管反流病(GERD)是最大的预测因子,其次是红肉摄入量。对于红肉摄入量低的个体来说,深绿色蔬菜、生蔬菜和香烟是重要的危险因素。对于高红肉摄入量的个体来说,低非柑橘类水果摄入量是一个重要的危险因素。
未来在代谢组学和饮食模式领域的研究有可能有助于确定某些饮食对健康益处的生物学机制,并提供比自我报告的饮食摄入数据更客观的饮食暴露测量方法。
饮食与癌症关系的潜在机制
CpG位点DNA甲基化模式的表观遗传改变或编码肿瘤促进基因和非编码RNA位点染色质状态的失调是控制肿瘤进展的主要因素。
由于表观遗传变化可以通过营养(例如,丁酸盐介导的组蛋白脱乙酰酶抑制)来重塑,因此饮食策略在逆转癌细胞中的不良表观遗传标记方面具有巨大的潜力。
目前的研究主要局限于富含多酚的饮食,这种饮食在影响DNA甲基化,组蛋白修饰和非编码RNA在癌细胞中的表达以减轻肿瘤进展和预防转移方面取得了一些成功。
流行病学研究表明,所有癌症中至少有20%是由炎症或免疫功能失调直接引起的,因此抗炎饮食模式可能是很有吸引力的癌症预防策略。
越来越多的证据表明肠道微生物可以影响癌症的易感性和病因。饮食可以影响这一过程,因为它有能力促进具有抑瘤或致癌特性的细菌的生长,这取决于营养物质的含量。此外,一些饮食成分被共生或共生的肠道细菌代谢为具有生物活性的食物成分,可以预防癌症。
支持饮食、肠道微生物群及其代谢物与癌症风险之间联系的最有说服力的证据来自于高纤维摄入量饮食模式的研究。
膳食纤维在结肠中经过细菌发酵产生丁酸、短链脂肪酸(SCFA)和组蛋白脱乙酰酶抑制剂,抑制结直肠癌细胞的体外生长。
在一项研究中显示,对地中海饮食的依从性提高与明显增加粪便SCFAs的水平有关。
相比之下,晚期结直肠癌患者的膳食纤维摄入量低于健康对照组,SCFA生成量也低于健康对照组,这些变化与条件致病菌增加和粪便样本中SCFA生成菌的水平降低有关。
在预防和治疗癌症的道路上,肠道菌群的角色已渐渐从微不足道转向不可或缺的重要力量。
流行病学文献中关于饮食模式和癌症的研究越来越多,新的饮食模式正在迅速发展。
目前一些饮食模式,例如生酮饮食或操纵宏营养成分,在动物模型中比在人类预防癌症方面得到更广泛的研究,现在需要更多的人类观察研究来为饮食指南提供依据。
大规模流行病学研究提及关于癌症的几个危险因素,其中包括日常能做到改变的饮食模式、生活方式等。如果能根据这些易感因素(例如家族史、性别、年龄、其他生活方式因素或同居关系、代谢组学特征或基于微生物的特征)为人群定制个性化的饮食建议,对于推动这一领域向前发展将是非常重要的。
幸运的是,我们也在做同样的事~
最后,希望阅读此文的你,注意饮食习惯,有个健康的身体~
参考文献
Steck,S.E.,Murphy,E.A.Dietarypatternsandcancerrisk.NatRevCancer(2019)doi:10.1038/s41568-019-0227-4