肺癌是最常见的恶性肿瘤之一，是全球面临的重要公共卫生问题^[1-2]。Zhou等^[3]前期的孟德尔随机化研究表明，文化程度与肺癌之间存在关联，受教育年数每增加3.6年，肺癌发病风险降低52%。然而，文化程度与肺癌关联的内在机制尚不清楚。既往研究提示，文化程度与吸烟、饮酒、饮食、体力活动等多种生活方式相关，这些因素也可以影响肺癌的发病风险^[4-8]。因此，文化程度（远端病因）可能通过影响生活方式（近端病因），从而影响肺癌的发病风险。然而，哪些生活方式因素会介导文化程度与肺癌发病风险的关联？其中介比例如何？目前还鲜有研究。为此，本研究拟利用英国生物银行（UKB）前瞻性队列数据，探讨文化程度与肺癌发病之间的关联，以及生活方式因素在文化程度与肺癌关联中的中介效应。

对象与方法

1. 研究对象：UKB项目于2006-2010年从英国22个评估中心共招募五十多万研究对象。每名参与者均完成了一份标准化问卷并进行了体格指标测量和血生化检测。UKB项目还收集了每位研究对象的基线血液、唾液和尿液样本，随后进行长期随访，该项目的详细介绍参见文献[9]。本研究基于UKB前瞻性队列，排除基线患有癌症者（n=46 533）以及文化程度信息缺失者（n=9 202），最终446 772人纳入分析。

2. 文化程度的评价：首先，根据UKB自我报告的最高学历，将其转换为国际教育代码分类标准（International Standard Classification for Education，ISCED）对应的1~5级，ISCED-1：非以下学历；ISCED-2：普通中等教育证书或同等学历；ISCED-3：英国普通中等教育高级水平证书/英国普通中等高级水平教育第一年或同等学历；ISCED-4：其他专业资格，如护理、教学；ISCED-5：大专/大学学位或国家职业资格或高级国家文凭或高级国家证书或同等学历。然后根据ISCED估算对应的受教育年数^[10]，ISCED-1、2、3、4、5级对应的受教育年数分别为7、10、13、15、19/20年。总人群受教育年数的标准差为5年。

3. 生活方式因素的评价：本研究纳入的生活方式因素包括吸烟、饮酒量、体力活动和饮食。此外，肥胖测量指标（腰臀比）可反映个体的能量平衡状况，也纳入分析。在UKB中，生活方式因素的信息通过问卷调查和体格指标测量获得，不知道或不愿回答者作为缺失值并使用性别特异的中位数进行填补。吸烟行为通过终身吸烟指数来评估，具体构建方法参见文献[11]。饮酒量根据每种酒对应的每周和每月饮酒量换算后的总和来衡量^[12]。腰臀比即基线测量的腰围与臀围之比。体力活动总量为每周步行、中等体力活动和剧烈体力活动的代谢当量之和^[13]。饮食模式采用健康饮食评分来评估，综合考虑了蔬菜、水果、鱼类、红肉、加工肉和全谷物在内的多种食物的摄入量或摄入频率赋分，评分越高代表饮食健康水平越高。具体健康饮食评分构建方法参见文献[14]。

4. 协变量评价：本研究纳入分析的协变量主要包括终身吸烟指数、年龄、性别、种族、地区、汤森剥夺指数和肺癌家族史，其中连续性变量的缺失值采用性别中位数填补，分类变量的缺失值设为单独类别。

5. 结局评价：随访从研究对象完成基线调查之日开始算起，直至出现发病、死亡、失访或随访结束（英格兰和威尔士地区为2016年3月31日，苏格兰地区为2015年10月31日），以上述事件首先发生的时间为准。肺癌病例通过与英国国家卫生服务中心登记处和死亡登记处的记录确定。结局采用国际疾病分类第十版定义的肺癌（C33~C34）。

6. 统计学分析：按ISCED进行文化程度分组，比较不同组人群的基线特征差异。使用Cox比例风险回归模型分析文化程度、生活方式因素与肺癌发病风险之间的关联，模型以随访时间作为时间尺度，计算风险比（HR）及其95%CI，并对潜在的混杂因素进行校正。利用加权Schoenfeld残差对所有模型的比例风险假设进行检验。将生活方式因素（终身吸烟指数、饮酒量、体力活动和健康饮食评分）以及可以反映个体能量平衡状况的腰臀比作为中介变量、文化程度作为自变量、肺癌作为因变量进行中介效应分析。在分析单个中介因素（终身吸烟指数或健康饮食评分）在文化程度与肺癌关联中的中介效应时，使用系数乘积法来估计间接效应（即文化程度通过单个生活方式因素对肺癌发病的影响）。在分析组合因素（终身吸烟指数和健康饮食评分）在文化程度与肺癌关联的中介效应时，使用差异系数法来估计间接效应。间接效应和中介比例的置信区间通过Bootstrapping法进行估算。统计分析应用R 3.6.0软件，所有统计学检验均为双侧检验，检验水准为α=0.05。

结果

1. 人口学特征：共纳入446 772名研究对象，中位随访时间为7.13年，随访期间新诊断肺癌1 994例。不同文化程度人群的基线特征见表1。

2. 文化程度与肺癌发病的关联：分析结果显示，文化程度和肺癌的关联有统计学意义（P<0.001）。与ISCED-1者（文化程度最低者）相比，ISCED-2、ISCED-3、ISCED-4和ISCED-5人群的肺癌发病HR值（95%CI）依次为0.83（0.72~0.94）、0.67（0.53~0.85）、0.76（0.65~0.89）和0.72（0.64~0.80）。受教育年数每增加一个标准差（5年），肺癌发病风险降低12%（HR=0.88，95%CI：0.84~0.92）。见表2。

3. 文化程度与生活方式因素的关联：进一步采用线性回归模型，分析文化程度与生活方式因素的关联，分析结果显示，文化程度与终身吸烟指数、腰臀比和体力活动呈显著的负相关（P<0.001）。文化程度与健康饮食评分呈显著的正相关（P<0.001）（表3）。

4. 生活方式因素与肺癌的关联：进一步分析显示，文化程度与终身吸烟指数呈负相关（$ \beta $=-0.079，95%CI：-0.081~-0.077），与健康饮食评分呈正相关（$ \beta $=0.042，95%CI：0.039~0.045）。终身吸烟指数和健康饮食评分与肺癌发病有关，HR值（95%CI）分别为2.880（95%CI：2.758~3.007）和0.946（95%CI：0.904~0.990）（表3）。

5. 终身吸烟指数和健康饮食评分在文化程度和肺癌关联中的中介效应：将终身吸烟指数和健康饮食评分纳入中介模型进行中介效应分析。中介效应分析显示，文化程度通过终身吸烟指数和健康饮食评分影响肺癌发病风险的间接效应分别为-0.083（95%CI：-0.087~-0.079）和-0.002 （95%CI：-0.004~-0.001）。终身吸烟指数与健康饮食评分在文化程度与肺癌的关联中存在中介效应，中介比例分别为38.952%（95%CI：31.802%~51.659%）和1.784%（95%CI：0.405%~3.713%）。将终身吸烟指数和健康饮食评分同时纳入中介模型进行中介效应分析，发现终身吸烟指数和健康饮食评分总体的间接效应为-0.137（95%CI：-0.147~-0.129），两者共同解释的中介比例为51.674%（95%CI：44.031%~62.484%）（图1）。

讨论

本研究基于UKB前瞻性队列分析了文化程度与肺癌的关联，并探讨了生活方式在文化程度和肺癌关联中的中介效应。结果显示，文化程度与肺癌发病风险呈负相关，吸烟和健康饮食评分在文化程度和肺癌发病风险关联中存在中介效应。文化程度对肺癌发病的影响有51.674%由吸烟和健康饮食评分介导。

前期研究证据表明文化程度与肺癌发病风险呈负相关，本研究结果与既往研究结果一致，但文化程度与肺癌关联的内在机制尚不清楚，文化程度可能影响吸烟和健康饮食评分，继而影响肺癌的发生^{[3-4, 15-16]}。吸烟是公认的肺癌危险因素，Menvielle等^[15]的研究发现吸烟在文化程度和肺癌发病关联中的中介比例从小学学历男性的22%到高中学历男性的31%不等；Louwman等^[17]也指出吸烟单独可以解释文化程度和肺癌发病关联的39%。本研究也显示吸烟解释了文化程度与肺癌关联的38.952%，中介分析结果与既往研究一致。这些结果表明文化程度增加可能通过减少吸烟从而降低肺癌发病风险。

既往文献报道文化程度与蔬菜、水果和全谷物摄入及健康饮食得分有关，而健康饮食可以降低肺癌发病风险^{[5, 16, 18]}。本研究使用了健康饮食评分来衡量包括蔬菜、水果、鱼类、红肉、加工肉和全谷物在内的多种食物的摄入量或摄入频率对肺癌的影响，结果显示健康饮食评分解释的中介比例为1.784%，提示健康饮食评分介导了文化程度与肺癌的关联，文化程度增加可能通过促进健康饮食从而降低肺癌发病风险。但是吸烟和健康饮食评分仅解释了文化程度与肺癌关联的51.674%，文化程度对肺癌发病风险的影响仍有近一半未得到解释，其机制还有待进一步研究。

本研究的优势是利用UKB前瞻性队列的大样本数据来探究文化程度与肺癌的关联，以及多种生活方式因素在文化程度与肺癌发病风险关联中的中介关系，并采用了综合指标来衡量吸烟和饮食在文化程度与肺癌关联中的中介效应。终身吸烟指数结合了吸烟状态、开始吸烟时间、戒烟后时间和每天吸烟支数，其中的半衰期和延滞指数反映了吸烟与肺癌的剂量反应关系和当前吸烟状态与开始吸烟之间的潜伏期对肺癌的影响^[19]。健康饮食评分从蔬菜、水果和全谷物摄入量以及红肉、加工肉和鱼肉每周摄入频率的角度评估了饮食质量，可以较为全面地代表人群的日常饮食^[14]。

本研究存在局限性。首先，本研究通过问卷调查获取吸烟和饮食等生活方式因素的信息，可能存在一定的信息偏倚。其次，本研究入组对象最小年龄为38岁，大多数研究对象文化程度在基线调查前已经完成，而生活方式因素是受调查对象基线时的行为特征，因此，UKB大多数研究对象的文化程度是发生在生活方式之前的。尽管有多项研究探讨了文化程度通过吸烟、BMI和饮食等生活方式影响疾病风险的中介效应，但是在UKB中这些因素均是在基线时同时获取，无法保证文化程度一定发生在生活行为之前^{[4, 10, 15]}。再次，由蔬菜、水果、全谷物摄入，以及鱼类、未加工红肉和加工肉的摄入频率相加得到的健康饮食评分假设不同食物摄入对肺癌的影响相等，可能存在潜在偏倚。本研究仅利用基线生活方式因素进行分析，未考虑研究对象在队列随访期间生活行为习惯如吸烟和饮食可能发生的变化。我们对1.8万重复调查人群的分析发现，尽管吸烟一致率高达93.25%，但健康饮食评分在基线和随访调查中一致率仅为43.79%，因此本研究估计的健康饮食评分在文化程度和肺癌风险中的中介效应可能存在一定偏倚。此外，由于文化程度信息缺失而被剔除的人更有可能是文化程度较低者，本研究可能低估了低文化程度对肺癌发病的影响。UKB的参与者主要是英国白人，可能会限制本研究结果外推到其他人群。

综上所述，本研究对文化程度和肺癌的关联及其潜在机制进行了探索，研究结果提示了吸烟和健康饮食评分可能介导文化程度对肺癌发病的影响。提高文化程度可通过改变吸烟和饮食等生活方式降低肺癌发病风险。

利益冲突  所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明  王慧：统计分析、结果解释、论文撰写；韦小夏、马志敏、朱猛：分析方案确定、结果解释；冀萌萌、黄艳倩、张静：结果解释；戴俊程、靳光付、马红霞、胡志斌、沈洪兵：项目设计、方案制定、经费支持

志谢 本研究是使用英国生物银行资源进行的（申请编号：48700），感谢所有英国生物银行项目的研究人员和参与者对本研究的贡献