Epstein-Barr 病毒(Epstein-Barr virus,EBV)与多发性硬化(multiple sclerosis)相关并非新发现 (Olsson, Barcellos, and Alfredsson 2017),但 Science 上一篇相关的研究报告,仍然引起积极反响 (Bjornevik et al. 2022):这项高质量研究令人信服地将 EBV 推上多发性硬化发病机制的核心位置。

这项研究利用了美国最独特的医疗血液样本库——庞大的美国军队血液样本库在 1993 年至 2013 年间共储存了 1000 万以上美国军人的血液样本,样本总量超过 6200 万份。根据血液样本化验结果和军队医疗机构的病史记录,研究者得到两个重要结论:

  • 美国军人 EBV 感染者患多发性硬化的风险约是 EBV 未感染者的 27 倍(风险比【hazard ratio,HR】为 26.5,95% 置信区间 3.7~191.6);
  • 入伍时未感染 EBV 的美国军人,服役期间感染 EBV 者患多发性硬化的风险约是未感染 EBV 者的 32 倍(HR 为 32.4,95% 置信区间 4.3~245.3)。

在我读过的流行病学研究论文里,差异如此显著的风险比并不多见,这表明 EBV 感染与多发性硬化的关联非常紧密。尽管研究者谨慎选择“关联”(associated)一词作为标题,还是在文末断言:迄今为止,大多数多发性硬化因 EBV 感染所致——EBV 从多发性硬化的危险因素,就此升级为“病因”。哈佛大学官方新闻稿直接将这一研究结论解读为: EBV 可能是多发性硬化的首要病因

正如研究者报告所言,判断因果关系绝非易事。整齐、完善的原始数据是研究结论可靠的基础。美国士兵入伍时须采集血液样本,之后每两年须采集一次血液样本,这些样本全部储存在美国军队血液样本库,从而按士兵个人形成随时间排列的样本序列。虽然这一研究属于常见的回顾性(retrospective)病例对照(case-control)研究,却因为样本的时间序列性质,部分解答了 EBV 感染与多发性硬化发病谁先谁后的问题。

这一研究考虑最周全的,是为了降低其他因素和因果倒置(reverse causation)谬误对结论的干扰,研究者合并实施了多种验证:通过巨细胞病毒(cytomegalovirus)感染情况,排除行为、环境、个人因素对患者与对照人群患病风险的影响;通过神经系统损伤标志物(神经丝轻链蛋白,neurofilament light chain)确定患者感染 EBV 前是否处于多发性硬化早期阶段,只是尚未观察到临床表现;通过蛋白组学(proteome)方法检测患者免疫功能,避免患者基础疾病导致他们更易感染 EBV、患上多发性硬化。这一整套额外检验的结果表明,研究者的结论(至少在美国军人中)是坚实可靠的。

同期 Science 的评论文章将 EBV 致病结论,顺理成章地与疾病机制假说、诊疗现状(包括近年的抗 CD20 药物)联系起来,形成系统的理论框架 (Robinson and Steinman 2022);同时据此设想接下去的治疗开发方向,甚至乐观估计多发性硬化有望彻底消失。

这篇研究报告背后,蕴含着许多学科共同面对的复杂问题:如何判断因果关系,或称因果关系推断(causal inference)。可能与普通人印象不符,绝大多数时候导致某一现象的原因并不直观。现实世界纷繁复杂,要从形形色色的外部、内部影响因素剥离出所谓“原因”,其实很不简单。

医学界有不少推断因果关系的方法,旧的如科赫法则(Koch’s postulates),接近人类对因果关系最直观的认知,如今已不再适用。新的如随机对照试验(randomized controlled trial),是现下医学领域推断因果关系最可靠的方法,但对某些医学问题无能为力。EBV 与多发性硬化的关系即是一例:医学伦理不允许故意使个人感染 EBV;常用的前瞻性(prospective)观察性研究(observational study),鉴于成人感染 EBV 比例极高,而多发性硬化属于罕见病,通过长期随访未感染 EBV 个人,直到积累足够数量多发性硬化病例,评估 EBV 感染在发病中作用,以现有技术、资源水平实行起来困难重重。

医学界因果关系推断的另一经典案例,是吸烟与肺癌的关系,这场学术界和烟草工业界的争论直接促成随访时间达 50 年的前瞻性观察性研究 British Doctors Study。身处研究一线的英国流行病学家、统计学家 Austin Bradford Hill 提出“Bradford Hill 标准”(Hill’s criteria for causation),根据关联强度(strength)、一致性(consistency)、特异性(specificity)等九个维度的证据判断因果关系,至今仍是医学领域因果关系推断的重要方法。

其他学科同样离不开强有力的因果关系推断工具、方法,尤其对于难以施行随机对照试验的学科,譬如经济学——2021 年诺贝尔经济学奖获得者的成果就是 通过设计合理的自然试验(natural experiment)推断因果关系

美国军队血液样本库的研究,证实 EBV 与多发性硬化之间关联极强,时间关系基本合理,也尽可能排除了大多数干扰因素。但医学界不会满足,必然期待不同情境下的更多数据,进一步全面评估 EBV 感染相对其他因素(如种族、遗传、生活环境、预防、治疗)对疾病的影响——因果关系推断的问题,漫长的回答刚刚开始。


参考文献

  • Bjornevik, Kjetil, Marianna Cortese, Brian C. Healy, Jens Kuhle, Michael J. Mina, Yumei Leng, Stephen J. Elledge, et al. 2022. “Longitudinal Analysis Reveals High Prevalence of Epstein-Barr Virus Associated with Multiple Sclerosis.” Science, January, science.abj8222.
  • Olsson, Tomas, Lisa F. Barcellos, and Lars Alfredsson. 2017. “Interactions Between Genetic, Lifestyle and Environmental Risk Factors for Multiple Sclerosis.” Nature Reviews Neurology 13 (1): 25–36.
  • Robinson, William H., and Lawrence Steinman. 2022. “Epstein-Barr Virus and Multiple Sclerosis.” Science, January, eabm7930.