饮用水中砷含量减少与癌症和心血管死亡率大幅下降有关

亮点

– 在孟加拉国阿莱哈扎尔进行的一项涉及10,977名成年人的前瞻性队列研究表明，2000年至2018年间尿砷水平的下降与慢性病、癌症和心血管疾病（CVD）的死亡率降低有关。

– 每个四分位数范围（197 µg/g 肌酐）的尿砷减少与22%的慢性病死亡率降低相关（调整后的风险比 [aHR]，0.78；95% 置信区间 [CI]，0.75–0.82）；癌症死亡率降低了20%（aHR，0.80；95% CI，0.73–0.87），心血管疾病死亡率降低了23%（aHR，0.77；95% CI，0.73–0.81）。

– 尿砷从基线中值以上降至中值以下的参与者，其慢性病死亡率大约是持续高暴露组的一半。

背景与疾病负担

地下水中的砷污染是全球许多地区的主要环境健康问题，特别是在南亚部分地区。通过受污染的饮用水长期摄入无机砷是皮肤癌、膀胱癌和肺癌的已知原因，并且与心血管疾病、糖尿病和其他不良后果有关。由于许多人口依赖可能含有高浓度砷的浅层地下水，因此全球负担很大。尽管有数十年的观察证据表明砷暴露与疾病之间的联系，但关于减少暴露是否会导致死亡率可测量下降的纵向证据有限。

研究设计

吴等人的研究（JAMA，2025年）报告了在孟加拉国阿莱哈扎尔建立的一个前瞻性队列的长期死亡率结果。关键设计要素包括：

• 人群：2000年至2002年期间招募的11,746名成年人，来自一个井水砷含量范围广泛（<1至864 µg/L；平均102 µg/L）的地区，超过当时孟加拉国的标准50 µg/L。
• 暴露测量：通过2018年前每位参与者最多五次测量尿砷（校正肌酐），尿砷作为反映近期饮水和饮食摄入的综合暴露生物标志物。
• 随访：截至2022年的死亡率监测。分析包括10,977名尿砷变化可计算的参与者。
• 分析方法：时间依赖的Cox比例风险模型、限制性立方样条分析和倾向评分匹配分析，评估尿砷变化与慢性病、癌症和心血管原因死亡率之间的关联。
• 比较组：根据尿砷变化模式对参与者进行分类（例如，持续高、从中值以上降至中值以下、持续低）。

主要发现

该研究的主要结果表明，砷暴露减少与死亡率降低之间存在明确、定量有意义且一致的关联：

• 人群趋势：尿砷平均水平从2000年的283 µg/g 肌酐（标准差314）降至2018年的132 µg/g 肌酐（标准差161），反映了社区缓解措施的成功。
• 剂量-反应关系：每个四分位数范围（197 µg/g 肌酐）的尿砷减少，风险比分别为：慢性病死亡率 aHR 0.78（95% CI，0.75–0.82）；癌症死亡率 aHR 0.80（95% CI，0.73–0.87）；心血管疾病死亡率 aHR 0.77（95% CI，0.73–0.81）。这些数据表明每减少一个四分位数范围，相对风险降低约20-23%。
• 基于模式的比较：与持续高尿砷（高于基线中值199 µg/g 肌酐）的参与者相比，尿砷降至中值以下的参与者风险显著降低：慢性病死亡率 aHR 0.46（95% CI，0.39–0.53）；癌症 aHR 0.51（95% CI，0.35–0.73）；心血管疾病 aHR 0.43（95% CI，0.34–0.53）。
• 一致性：倾向评分匹配分析、时间依赖的暴露模型和限制性立方样条分析的结果相似，支持了分级关联：更大的下降与更大的死亡率减少相关，尿砷增加与更高的死亡率相关。

总的来说，这些发现表明，减少普遍存在的环境无机砷暴露可以在人群层面的癌症和心血管疾病死亡率方面产生可测量的好处。

解释与生物学合理性

观察到的关联具有生物学合理性。砷通过基因毒性效应、干扰DNA修复、氧化应激和表观遗传变化促进致癌作用。对于心血管疾病，砷与内皮功能障碍、氧化应激增加、炎症、高凝状态和血管张力失调有关——这些机制可以合理地加速动脉粥样硬化、缺血性心脏病和中风的发展。因此，减少砷暴露应该能够减少持续的毒性损害，并随着时间的推移减少发病率和致命结果。

研究的优势

• 近二十年的重复个体水平生物标志物测量（尿砷）允许直接评估暴露的时间变化，而不仅仅是依赖基线测量。
• 大型队列，长期随访，截至2022年的完整死亡率监测。
• 自然实验：社区缓解措施减少了许多参与者的暴露，相对于静态暴露观察设计，改善了因果推断。
• 稳健的分析方法，包括时间依赖的Cox模型、样条建模和倾向评分匹配，增加了对结果不是模型选择伪影的信心。

局限性和注意事项

• 观察性设计：残留混杂因素总是可能的。虽然作者调整了重要协变量并使用了倾向匹配，但未测量的因素（如社会经济变化、医疗获取、营养变化）可能影响结果。
• 测量考虑：尿砷反映了近期暴露和代谢；尽管重复测量减轻了误分类，但短期变异性和依赖肌酐校正可能会引入偏差，尤其是在肌肉质量或水分变化较大的人群中。
• 潜伏期和时间动态：癌症发展通常有较长的潜伏期。研究期间观察到的癌症死亡率下降可能反映了预临床疾病进展或死亡率的减少以及新病例的减少；更长时间的随访将有助于澄清不同疾病类型的具体受益时间。
• 推广性：该队列的基线暴露较高。基线砷暴露较低的人群的效果大小可能不同。
• 死因归因：虽然死亡率监测是稳健的，但在社区环境中死因的误分类是可能的，这可能会偏倚特定死因的估计。

对临床医生和公共卫生政策的意义

这项研究提供了强有力的、可操作的证据，表明减少饮用水中的砷暴露可以显著降低主要慢性疾病的死亡率。意义包括：

• 公共卫生优先事项：加强政策和项目，识别受污染的水井，提供安全的替代水源，并维持社区层面的缓解措施，以达到指南水平（例如，在可行的情况下，世界卫生组织指南的10 µg/L）。
• 筛查和监测：在高暴露地区，实施人群水平的水井检测和地图绘制、目标性整治和纵向健康监测，以跟踪缓解后的结果。
• 临床意识：受影响地区的临床医生应意识到砷是一种可改变的环境风险因素，对癌症和心血管疾病有影响。向患者提供用水建议并将其连接到缓解计划可以成为预防护理的一部分。
• 公平性和实施：许多高暴露社区在社会经济上处于不利地位。项目必须优先确保公平获得安全的水，并资助基础设施和维护，以确保持续的暴露减少。

研究空白和下一步行动

• 机制研究：进一步研究暴露减少后分子和亚临床心血管及致癌过程的可逆性，将阐明观察到的死亡率下降背后的生物学基础。
• 干预试验和实施科学：虽然随机水干预试验面临物流和伦理约束，但实用试验和优化采纳和可持续性的实施研究是必要的。
• 更长时间的随访：额外的随访将澄清特定癌症和其他慢性结局（如糖尿病、慢性肺病）的具体受益时间。
• 暴露阈值：需要在不同暴露范围内进行研究，以细化安全水平目标，并评估在较低绝对暴露差异下的健康收益是否持续。

结论

吴等人提供了令人信服的纵向证据，表明尿砷测量的砷暴露减少与慢性病死亡率的显著下降有关，包括癌症和心血管疾病。该研究加强了紧急、持续的公共卫生行动的理由，以消除砷污染的饮用水源，并监测缓解后的健康效益。对于临床医生、公共卫生从业者和政策制定者，这些发现强调，减少环境毒素暴露可以转化为有意义的人群层面的健康收益。

资金来源和ClinicalTrials.gov

资金来源：详细的资助来源和披露信息见原论文（Wu F等，JAMA 2025）。读者应查阅发表的论文，了解完整的资金和利益冲突声明。

ClinicalTrials.gov：本前瞻性队列研究是观察性的；任何注册详情或辅助试验标识符可在原出版物中找到。

参考文献

1. Wu F, van Geen A, Graziano J, Ahmed KM, Liu M, Argos M, Parvez F, Choudhury I, Slavkovich VN, Ellis T, Islam T, Ahmed A, Kibriya MG, Jasmine F, Shahriar MH, Hasan R, Shima SA, Sarwar G, Navas-Acien A, Ahsan H, Chen Y. Arsenic Exposure Reduction and Chronic Disease Mortality. JAMA. 2025 Nov 17. doi: 10.1001/jama.2025.19161. Epub ahead of print.

2. 世界卫生组织. 砷. WHO 事实说明. 可访问地址：https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/arsenic （2025年访问）。

3. 国家研究委员会. 饮用水中的砷. 国家科学院出版社. （关于健康影响和监管考虑的基础性综述。）

感兴趣的读者应查阅主要的JAMA文章，以获取完整的方法、补充分析和作者披露。