引言
室外空气污染（OAP）是一种日益严重的环境健康风险，对全球疾病负担有显著贡献。世界卫生组织报告称，99%的世界人口生活在空气质量不合格的地区。OAP是一种复杂的混合物，主要由黑碳（BC）、二氧化氮、二氧化硫、臭氧和细颗粒物2.5（PM2.5）组成。OAP通过燃烧化石燃料、工业废料、野火和燃烧过程产生。OAP相关的发病率和死亡率与缺血性心脏病、中风、呼吸系统疾病和呼吸道癌症的增加有关。
研究表明，OAP暴露与血液恶性肿瘤的发展之间存在关联。多发性骨髓瘤（MM）是第二常见的血液恶性肿瘤。MM的特征是浆细胞的克隆扩增导致单克隆蛋白表达。MM的并发症包括贫血、肾病、骨痛以及骨折和感染风险增加。监测、流行病学和最终结果计划（SEER）登记处估计，每年诊断出34,000例新病例，并有13,000例死于MM。MM的风险因素包括种族、BMI，有时还包括遗传易感性。黑人和西班牙裔的MM发病率高于非西班牙裔白人。
越来越多的证据表明，环境暴露与MM之间存在关联。最近的一项研究表明，9/11世贸中心的第一响应者以更高的比率发展出骨髓瘤前体疾病——意义未明的单克隆丙种球蛋白病（MGUS），并且在较年轻时发展成MM。多种生物学机制可以解释OAP与MM之间的关联。先前的研究表明，PM2.5具有致癌性，OAP暴露可导致错义突变的高发生率。我们的研究旨在描述OAP暴露模式，并识别在多样化MM患者群体中与较差空气质量相关的社会人口统计学和临床变量。
方法
患者数据
我们在1997年至2018年间对Montefiore Health System（纽约州布朗克斯）诊断出的1608名MM患者进行了回顾性队列研究。资格仅限于新发MM患者，其中1561名患者首次被诊断为MM。从Montefiore电子数据仓库（EDW）提取患者数据，包括地址、诊断年龄、种族、性别、民族、吸烟状况和死亡率。基于其预后意义选择并经图表审查检索诊断时的临床参数，包括血红蛋白（Hgb）、肌酐（Cr）、白蛋白、乳酸脱氢酶（LDH）、β2-微球蛋白（β2M）、骨髓浆细胞百分比（BM-PC）和移植状态。
污染数据
使用土地利用回归模型估算患者地址（n = 1514）的OAP和有机物暴露情况，时间为2000年至2018年。对于2000年之前诊断为MM的患者，污染数据进行了追溯外推，这种方法的可行性已得到先前证明。研究期间每位患者的最新地址被使用。地面OAP数据包括PM2.5、BC、硝酸盐（NO3）、氨（NH4）、有机物（OM）和硫酸盐（SO4），通过结合NASA MODIS、MISR和SeaWIFS仪器的气溶胶光学深度检索与GEOS-Chem化学传输模型估算，并使用地理加权回归校准到区域地面观测的总质量和组成质量。
统计分析
使用卡方检验和t检验按种族和民族比较OAP暴露水平。Cox比例风险回归模型估计：（1）随访期间因暴露于OAP各个成分而死亡的风险，调整协变量；（2）与暴露于OAP各个成分相关的Hgb、Cr、BM-PC、β2M、LDH、白蛋白和移植状态值，调整协变量。所有临床变量均视为连续变量，移植状态除外，其被视为二元变量。P值<0.05被认为显著。然而，由于MM死亡率依赖于临床因素（如治疗依从性、治疗副作用等），找到与污染数据显著相关的统计挑战较大，因此也采用P值<0.1来寻找潜在关联。
结果
我们的队列表示了纽约州布朗克斯的人口统计数据。患者的自我识别种族和民族如下：22%为白人，50%为黑人，27%为其他，30%为西班牙裔（表1）。MM的平均诊断年龄为66.24岁。在研究时间段内，很少有患者地址的年平均PM2.5暴露量超过之前的EPA安全标准12 µg/m³（n = 45）（图1a）。然而，对于大多数受影响的地址，其PM2.5年平均暴露量超过12 µg/m³的年数为8至9年。因此，受OAP影响的个体经历了长时间的暴露（图1b）。按种族和民族分层后，患者的年平均PM2.5浓度相似（白人= 11.18 µg/m³，黑人= 11.26 µg/m³，其他= 11.35 µg/m³，非西班牙裔/拉丁裔= 11.24 µg/m³，西班牙裔/拉丁裔= 11.35 µg/m³）。
表1 患者队列选定人口统计数据
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图1：PM2.5暴露的持续时间和水平
a 各个患者地址的平均PM2.5暴露频率直方图，单位为µg/m³。b 各个患者地址暴露于PM2.5 > 12 µg/m³的年数频率直方图。
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879名患者拥有完整的临床数据用于最终的Cox比例风险模型。较高的年平均PM2.5和BC暴露水平与总体生存率恶化的趋势相关（PM2.5的风险比HR = 1.178，95%置信区间CI 0.97–1.43；BC的风险比HR = 1.366，95%置信区间CI 1.00–1.87）。增加的SO4暴露水平与总体生存率的显著增加相关（HR = 0.9323，95%置信区间CI 0.87–1.00）。此外，在调整相同协变量的情况下，患者暴露于PM2.5高于12 µg/m³的年数与总体生存率恶化相关（HR = 1.072，p = 0.071）。没有其他污染物显示出与总体生存率的显著关联（图2）。
图2：OAP成分的死亡风险比
报告的风险比表示每增加1 µg/m³的年平均暴露量，每种OAP成分的死亡风险增加百分比。模型根据年龄、性别、民族和吸烟状态进行了调整。此处显示的污染物包括细颗粒物（PM2.5）、有机物（OM）、硝酸盐（NO3）、氨（NH4）和黑碳（BC）。
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以下临床变量被检查与OAP各种成分的关联：Hgb、Cr、BM-PC、β2M、LDH、白蛋白和移植状态。在调整多重比较的情况下，这些变量均未显示出与OAP成分增加暴露量的显著关联。
讨论
空气质量是健康的重要决定因素，每年有350万人（美国11万人）因空气质量差而死亡。尽管某些污染物有所减少，但OAP持续上升，全球每年耗费数十亿美元。OAP对历史上被红线划分的社区（如布朗克斯）影响尤为严重。将患者地址进行地理编码并与高分辨率OAP数据相关联，可以发现OAP与癌症死亡率之间的新关联。长期暴露于高于EPA安全标准的PM2.5与MM生存率恶化趋势相关。随着硫酸盐暴露增加，显著延长的生存期难以解释，因为硫酸盐是PM2.5的组成部分，应与降低的总体生存率相关。没有临床变量显示出与污染物暴露的显著关联。这种使用为MM生成的污染数据的方法可以应用于全球其他健康结果。
大多数研究OAP暴露与癌症死亡率之间关联的研究集中在实体瘤上，较少研究血液恶性肿瘤。欧洲的一项研究发现OAP暴露与MM死亡率之间无显著关联。这些先前的研究在县、州或省一级估计OAP，错过了与健康更相关的邻里级变化。我们通过使用超本地化、地理编码地址大大改进了这些模型，以更好地评估OAP暴露及其对MM疾病特征的影响。
我们的研究没有考虑在测量OAP的时间段内患者的迁移。很难知道有多少患者在本研究评估的时间段内迁移；然而，根据美国人口普查估计，布朗克斯人口在2000年至2010年间增加了3.9%，然后在2010年至2020年间又增加了6.3%，因此迁移可能影响不到我们研究中10%的个体。医院获取的数据无法捕捉职业和室内污染暴露，这可能影响患者的死亡率。此外，还有其他潜在的混杂因素，例如细胞遗传学数据、治疗范式随时间的变化以及其他慢性健康状况的数量，这些数据在本研究的绝大多数患者中不可用。此外，相当数量的研究患者在人口统计和临床变量方面有不完整的数据。这部分原因是由于在我们机构实施完整的电子医疗记录之前记录不完整。
这项研究展示了MM死亡率与OAP暴露之间可能存在关联，尤其是黑碳和PM2.5。通过使用一种新颖的方法，这项研究加深了我们对血液恶性肿瘤中环境因素的理解。空气质量可能与患者和治疗相关因素一起影响MM死亡率。进一步的研究应探讨环境暴露对其他血液恶性肿瘤的影响。这对于倡导更清洁空气和更健康社区的政策至关重要。
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