大肠癌包括结肠癌和直肠癌，是全球关注的公共卫生问题之一，极大地危害人类的健康。它是全球范围内第三常见的癌症，也是第四常见的死因^[1]。大肠癌发病率和死亡率仍在迅速上升，且治愈率未见明显提升^[2]。我国大肠癌癌谱位置不断攀升，稳居城市恶性肿瘤发病率第二位^[3]。在我国开展的结直肠癌流行病学研究显示，结直肠癌发病率具有比较明显的地区分布差异，城市比农村发病率高，东部比中西部地区发病率高，东南地区的发病率最高，西北地区发病率最低^[4]。上海市作为全国最发达的城市之一，其大肠癌发病率和死亡率高于全国水平，是高发地区之一^[5]。近年来，地理信息系统凭借其在空间数据分析与空间处理能力方面的优势，与空间流行病学研究方法、空间统计模型融合一起，被广泛应用于疾病研究领域^[6]，如肺结核、手足口病、艾滋病、血吸虫病、癌症等^[7-12]。由于结直肠癌严重危害居民健康且具有地区分布差异，只有准确分析结直肠癌的流行病学特征及空间分布特征，才能有效地研究结直肠癌发生发展的原因及影响因素，有针对性地作出决策并制定相关预防措施，从根本上降低其发病率和死亡率，提高居民的生活质量。本研究对1996—2016年上海市嘉定区结直肠癌发病数据进行整理分析，并采用时空扫描统计方法，探索嘉定区大肠癌流行特征与时空分布特征，为结直肠癌预防与控制措施的制订提供新思路，为公共卫生资源的合理分配提供科学依据。

资料和方法

研究地区概况   本研究地点为上海市嘉定区，位于上海市西北部，其地理位置处在东经121.26度，北纬31.39度，东部与宝山区、普陀区接壤，西部与江苏省昆山市毗连；南临吴淞江，与闵行、长宁、青浦三区相望；北临浏河，与江苏省太仓市相邻，总面积达463.55平方公里。全区户籍人口数逐年递增，截止2016年末，全区户籍人口达60.51万人。2010年至今，嘉定区共有12个乡镇(街道)，即南翔镇、外冈镇、安亭镇、新成路街道、马陆镇、嘉定镇街道、徐行镇、华亭镇、江桥镇、真新新村街道、嘉定工业区和菊园新区。

资料来源   从上海市疾病预防控制中心管理的嘉定区癌症登记系统中抽取ICD编码为C18~20的上海户籍病例作为大肠癌发病数据。其中，C18为结肠癌发病数据，C19~20为直肠癌发病数据。1996—2016年户籍人口数据以及2012—2016年分街道性别人口数据来源于嘉定区公安局。本研究所需的户籍人口地址由上海市嘉定区疾病预防控制中心提供，电子地图从上海数字位图信息科技有限公司购买，用美国环境系统研究所的ArcGIS10.5投影坐标系WGS1984获取矢量地图。

研究方法

描述性统计  用Excel表对1996—2016年嘉定区结肠癌和直肠癌发病数据进行整理分析，采用2010年中国标准人口对发病率标化；人口年龄组别分为0~4岁、5~9岁、…、80~84岁及85岁以上。以表格形式汇总1996—2016年结肠癌和直肠癌发病例数、粗发病率、年龄别标化发病率以及百分比；结合2012—2016年分街道性别人口数据计算分街道性别发病率，用ArcGIS10.5软件绘制嘉定区结直肠癌发病率等级地图。

时空扫描统计  时空扫描统计是基于大小和位置动态变化的圆柱形窗口对不同时间和区域进行扫描，再根据实际发病数和理论发病数计算每个扫描窗口的对数似然比(likelihood rate，LLR)，选取LLR值最大的窗口为高聚类窗口，确定该窗口所涉及的时空信息，计算该区域的相对危险度(relative risk，RR)^[13]。最后基于蒙特卡罗方法模拟检验其显著性，从而判断空间聚类性。

以上分析采用SaTScan9.6软件。首先，选用Space-time Permutation模型扫描整个嘉定区，探测嘉定区1996—2016年可能存在的结肠癌与直肠癌发病空间聚集区域。此模型只需要含有空间位置和时间信息的病例数据，无需背景人群的信息。当所有病例的时空位置相互独立时，将集群中观察到的病例数与预期数量进行比较。其次，选用Multinomial模型进行纯空间分析，探测各街道结肠癌与直肠癌发病情况与年龄别构成的关系。该模型的观察单位是1个病例，且每个病例都属于几个类别之一，用于评估是否存在群集的病例分布与研究区域之外不同。本研究选择循环扫描模式，扫描窗口设置为总人口的50%，蒙特卡罗试验设置为999次。显著性水平为0.05。最后将结果导入ArcMap进行可视化显示。

结果

时间分布   1996—2016年上海市嘉定区共报告结直肠癌新发病例4 279例，发病率为36.2/10万，标化发病率为16.4/10万。其中2 482例为结肠癌新发病例，占58.0%，1 797例为直肠癌新发病例，占42.0%。结肠癌发病数从1996年的19例增加到2016年的227例；1996—2002年结肠癌标化发病率逐年递增，从2.6/10万增加到12.2/10万；2002—2016年结肠癌标化发病率总体呈上升趋势，并伴有波动性增减；2013年结肠癌标化发病率最高，达17.5/10万。直肠癌发病例数与标化发病率低于结肠癌，发病例数从1996年的15例增加到2016年的166例；直肠癌标化发病率总体也呈上升趋势，并有波动性增减；2013年发病例数达到最高峰，共报告173例新发病例，标化发病率为13.1/10万(表 1)。

性别分布   1996—2016年嘉定区共报告结肠癌新发病例2 482例，其中男性1 295例，标化发病率为10.3/10万，女性1 187例，标化发病率为8.4/10万。男性结肠癌标化发病率普遍高于女性，2014年结肠癌发病的性别差异最大，男性标化发病率比女性高7.5/10万。1996—2016年共报告1 797例直肠癌新发病例，其中男性1 053例，标化发病率为8.7/10万，女性744例，标化发病率为5.7/10万。除2001年和2003年，男性直肠癌标化发病率均高于女性(表 2)。

地区分布   图 1显示2012—2016年上海市嘉定区结肠癌标化发病率的地区分布。在总人群中，新成路街道相对高发，华亭镇相对低发。在男性人群中，新成路街道除2014年，华亭镇除2016年，菊园新区除2014年，安亭镇除2013年，其余年份结肠癌标化发病率较低且稳定。然而，徐行镇、马陆镇和外冈镇结肠癌发病波动较大，时而高发，时而低发。在女性人群中，结肠癌高发区与高发时间段明显少于男性，且标化发病率波动小。新成路街道除2015年，其余年份普遍高发，标化发病率均大于25/10万。嘉定镇街道、外冈镇以及南翔镇的女性结肠癌标化发病率有逐年递增趋势。

图 2显示2012—2016年上海市嘉定区直肠癌标化发病率地区分布，与结肠癌相比，直肠癌高发区、高发时间段以及波动性明显减少。在总人群中，除2014年华亭镇直肠癌标化发病率为28.6/10万外，其余均未超过25.0/10万。南翔镇有明显的逐年递增趋势。在男性人群中，2014年华亭镇、2013年外冈镇、2015年南翔镇和2016年新成路街道的直肠癌标化发病率均大于25.0/10万。除江桥镇外，其他街道的男性直肠癌发病波动性较大。在女性人群中，嘉定镇街道的直肠癌稳定高发，徐行镇稳定低发。真新新村和工业区有逐年递减趋势，而江桥镇有逐年递增趋势。新成路街道和马陆镇的女性直肠癌标化发病率波动性较大。

嘉定区大肠癌发病的时空扫描分析采用时空重排扫描统计方法对嘉定区1996—2016年的4 279例结直肠癌分析，共检测到1个群集的病例分布在统计上不同于圆外的其余区域(P < 0.05)。该群集的中心位于北纬31.33度，东经121.26度，半径为2.10 km，聚集时间为1996年7月1日至2001年3月31日。群集内共观察到25个病例，观察病例与期望病例比值为3.78。该群集位于马陆镇、安亭镇和工业区交汇处(图 3)。对嘉定区的2 482例结肠癌和1 797例直肠癌分别进行时空重排空间扫描分析，均未检测到有统计学意义的群集。

为了探究嘉定区各街道结直肠癌发病情况与年龄别构成的关系，我们利用空间扫描统计方法中的多项式模型分别对结直肠癌患者的年龄别数据(分为：0~24岁、25~29岁、30~34岁、……、85~100岁等)搜索空间聚类，共检测到2个群集的结肠癌和1个群集的直肠癌年龄别分布在统计上显著不同于圆外的其余区域(表 3~4)。图 4是利用ArcGIS可视化展示嘉定区结肠癌(左)和直肠癌(右)年龄别数据的空间聚类分析结果。

表 3显示了结肠癌2个群集的具体信息，群集1覆盖徐行镇、马陆镇、嘉定镇街道、新成路街道及菊园新区等多个街道；49岁以下组的结肠癌发病风险普遍高于群集外(25~29岁除外)，75岁以上组的结肠癌风险低于群集外。群集2覆盖江桥镇、南翔镇及真新街道，高龄组的发病风险高于群集外。

表 4显示了直肠癌群集的具体信息，群集覆盖徐行镇、马陆镇、嘉定镇街道、新成路街道及菊园新区等多个街道；35~39岁组和45~49岁组的发病风险显著高于群集外，相对危险度分别为2.28和3.49。80岁以上组的发病风险均小于群集外。

讨论

本研究结果显示，上海市嘉定区居民结直肠癌的发病总体呈现上升的趋势，男性标化发病率高于女性，这与其他地区的结直肠癌研究报道相似^[14-18]。与上海市其他区相比，嘉定区结直肠癌发病率偏低^[19-21]，且低于同期上海市平均水平^[22]。在4 279例新发病例中，结肠癌占58.0%，其发病例数和标化发病率均高于直肠癌。与黄芳等^[23]开展的关于1996—2010年嘉定区大肠癌流行趋势的研究相比，本研究2000年以前的发病例数明显少于既往数据，2000年以后相差不大，主要是因为本研究涉及的2000年以前的数据来源于嘉定区年报，在数据迁入癌症登记系统时按规定不迁入已死亡的结直肠癌数据，其次是因为专业人员会定期核实数据，清除了重复数据及非嘉定户籍的结直肠癌数据。2013年嘉定区结直肠癌发病率明显高于其他年份，结肠癌为17.5/10万，直肠癌为13.1/10万，这可能与2013年全区启动了社区居民结直肠癌筛查服务有关。有研究发现结直肠癌筛查项目通过初筛和全结肠镜检查，能显著提高结直肠癌早期及癌前病变的检出率^[24]。发病例数明显增加可能是报告中有较多早期病例，入院诊断时间提前。2013—2016年嘉定区居民结直肠癌总标化发病率在25/10万上下波动，达到了欧美发达国家水平^[2]，这可能与嘉定区居民生活水平不断提高，更接近发达国家高脂、高蛋白、低膳食纤维的膳食模式有关。结直肠癌是多步骤、多因素以及多基因参与的细胞遗传性疾病^[25-26]，可能还与嘉定区居民遗传因素、人口老龄化、生活方式以及精神心理因素有关。

本研究发现嘉定区男性结直肠癌标化发病率高于女性，可能与下列原因有关：(1)既往研究对上海市开展的结直肠癌筛查工作进行分析，发现男性肠镜检查依从率显著高于女性^[24]，提示女性结直肠癌存在漏查漏报的可能性。(2)有研究发现吸烟、饮酒是大肠癌的危险因素^[24]，男性吸烟和饮酒率常高于女性。2012—2016年上海市嘉定区结肠癌发病地图显示，虽然街道发病率有波动性变化，但新成路街道相对高发，华亭镇相对低发。既往研究发现结直肠癌发病率与人口特征、结直肠癌筛查服务质量以及居民的健康意识有关^[28-29]，未来应重点探索影响街道发病差异的原因。2012—2016年上海市嘉定区直肠癌发病地图显示其高发区、高发时间段以及波动性明显小于结肠癌。赵宁等^[30]采用配对病例对照方法对结直肠癌发病影响因素进行研究，发现结直肠癌发病模型中显著因素不完全相同，提示可能是嘉定区结直肠癌发病率差异的原因之一。既往研究发现结肠癌和直肠癌存在年龄分布差异，40岁以下的患者多为直肠癌，40岁以上的患者多为结肠癌^[31]，这提示嘉定区结肠癌相对高发可能与人口老龄化有关。

本研究将空间分析方法应用于结直肠癌研究中，有助于了解嘉定区结直肠癌时空分布特征，为疾病的预防与控制提供有效措施。女性结肠癌发病地图显示新成路街道除2015年，其余年份普遍高发，标化发病率均大于25/10万，未来应加大对新成路街道女性群体的筛查力度，并提高医疗资源分配比重。嘉定镇街道、外冈镇、南翔镇的女性结肠癌标化发病率以及南翔镇的直肠癌标化发病率有逐年递增趋势，应积极开展研究调查，分析引起发病率递增的因素。

空间扫描统计方法逐渐应用于慢性非传染性疾病的研究中，如胃癌、肺癌、肝癌甲状腺癌等恶性肿瘤^[32-35]，本研究用空间扫描统计方法研究嘉定区结直肠癌时空分布特征，结果显示高发病风险区位于马陆镇、安亭镇和工业区交汇处，时空聚集性不显著，群集聚集时间为1996年7月1日至2001年3月31日。结直肠癌的发病是一个长期的过程，其潜伏期很长，可能是饮食、生活方式等综合因素导致^[26]。对嘉定区结肠癌年龄别数据进行聚类检测分析，群集1显示徐行镇、马陆镇、嘉定镇街道、新成路街道及菊园新区等多个街道的年轻居民发病风险高于群集外，提示未来应加强结肠癌教育与宣传工作，提高年轻人的防癌意识，并进一步研究可能的风险因素。群集2显示江桥镇、南翔镇及真新街道高龄组的结肠癌发病风险高于群集外，提示未来应重视高龄群体的结直肠癌筛查宣传以及筛查质量。直肠癌年龄别数据聚类分析结果显示，35~39岁组和45~49岁组的发病风险显著高于群集外，相对危险度分别为2.28和3.49。我们应重视开展结直肠癌影响因素的调查研究，探究引起高发的因素。

本研究未对高发区和低发区的行为习惯、生活方式等因素进行对比研究，由于缺乏对影响分布特征主要因素的调查和分析，所以研究结论无法解释分布差异和空间聚集性的原因及影响因素。因此，未来应加强结直肠癌发病因素的研究，从根本上降低其发病率和死亡率，提高居民的生活质量。研究发现60岁以上年龄组、文化程度偏低或者无业居家人员对结直肠癌防癌知识认识不足^[36]，这提示在今后工作中应重视和加强社区居民结直肠癌筛查的宣传教育工作，让社区居民尤其是中老年人了解结直肠癌防癌相关知识，掌握结直肠癌早期症状，不断提高社区居民健康生活水平。