唐金陵：病因、病因模型与因果关系推断（三）

   

目录

第一节  病因的基本概念          

第二节  病因学说与病因模型  

第三节  充分病因-组分病因模型      

一、新的病因观       

二、充分病因和组分病因   

三、充分病因-组分病因模型的应用        

第四节  发现和验证病因          

第五节  因果关系推论  

第三节 充分病因-组分病因模型

一、新的病因观

早期的病因学说多是针对传染病的，自从人类发现了传染病的病原体以后，病因的微生物说盛行，成为主导的病因理论。判断病原体和疾病关系的科赫法则是微生物说的代表性理论，该法则认为疾病的病因是单一的，即一个疾病只有一个病因（即病原体），如果一个疾病的发生只需要一个病因，所有患该病的病人必然都会具有这个病因。该法则还认为，有了病因疾病必然会发生。然而，慢性非传染病的病因对于这个人类长期信奉的简单的病因理论构成了挑战。对于慢性非传染性疾病来说，微生物说对瘴气说的挑战，刚好成了对自己的攻击。尤其在慢性非传染性疾病的病因上，微生物说不能解释为什么有些人有某个病因却没有生病，也不能解释为什么有些人有了病却没有某个病因。

现代哲学认为，因和果的关系不是单一的，而是多重的、复杂的。举例说明。假设我们希望在三天内开车从北京到达上海，三天内到达上海是结果，开车是可以产生这个结果的决定因素，或者说开车是原因，到达上海是结果。那么，是否有了汽车就一定能在三天内到达上海呢？显然不是。我们能否达到上海还取决于很多其他因素，比如，路况如何？天气如何？司机的状况如何？汽车的状况如何？任何一个因素出了问题，都可能导致我们无法按时到达目的地。换言之，所有这些可能的因素都是按时到达上海的必要条件，缺一不可，只有当它们都同时具备时，才能获得预期的结果。但是，为了到达上海，开车不是唯一的选择，乘飞机或火车同样可以去上海，这样一来，即使以上与开车所有相关条件都不存在，目的还是会实现，结果还是会发生。

这个例子说明，同一个结果可以有多个不同的原因引起，而且单一原因多不足以引起结果的发生，还需其他因素的协同作用，结果才能发生。原因和结果的这种复杂关系可以用充分病因－组分病因模型来解释。

二、充分病因和组分病因

1976年，肯尼斯˙罗斯曼 (Kenneth Rothman) 在《美国流行病学杂志》对充分病因－组分病因模型 (sufficient-component causal model) 进行了系统的阐述。该模型首先认为，疾病的发生必须是由一个充分病因 (sufficient cause) 引起的。充分病因是疾病发生的充分条件，其形成就等于疾病的发生。一个充分病因可以由一个或多个组分组成，而且它们缺一不可，任何一个组分病因 (component cause) 缺失，疾病就不会发生。严格地讲，组分病因就是充分病因的一个组成成员或亚单位，充分病因是疾病发生所需要的最低条件或需要的组分病因的最少组合。最少的意思是，少一个则疾病不会发生，多一个对疾病发生也不必要。而且，一个疾病可以由一个或多个充分病因引起，一个组分病因可以出现在一个疾病的一个或多个充分病因里。

图7中描述了一个充分病因，它共有5个组分病因，分别标为A、B、C、D、E。在同一充分病因里，组分病因彼此形成互补，互为彼此的互补病因 (complementary causes)，比如B、C、D和E为A的互补病因，而A、C、D和E则为B的互补病因。因为这5个组分病因缺一不可，否则疾病不会发生，就此意义上，一个充分病因的每个组分病因对疾病发生的作用或贡献都是等同的和必要的。因此，为了预防疾病，我们不需要知道所有的组分病因，除去或阻断其中任何一个组分，就可以打散该充分病因，从而预防通过该充分病因发生的所有病例。

图7 充分病因-组分病因模型

组分病因对充分病因缺一不可，但这不等于说所有组分病因必须同时存在，更可能的情况是，它们需要按照一定的时间顺序逐次发生，当最后一个组分病因发生或出现时，充分病因完成，疾病发生。

然而，能引起一个疾病发生的充分病因往往不止一个，或者说疾病的发生可以通过多个不同的充分病因实现，同一疾病的充分病因也彼此互为互补病因。图8描述了一个疾病三个不同的充分病因，且假设该疾病只有三个充分病因。第I个充分病因有5个组分病因，它们分别是A、B、C、D、E。第II的充分病因也有5个组分病因，它们分别是A、B、F、G、H。第III的充分病因也有5个组分病因，它们分别是B、F、Q、Y、Z。图8所示的情况只是为了说明问题而进行的假设，现实中一个疾病充分病因的总数不可能恰好是三个，一个充分病因的组分病因也不可能恰好是5个，不同充分病因的组分病因总数也不可能相等。

图8 某病的三个充分病因及其组分病因的分布

组分病因B是所有三个充分病因都需要的组分，这样的组分病因叫必要病因 (necessary cause)，因为如果此组分病因不存在，该疾病的任何一个充分病因就不会实现，疾病就不会发生，如果疾病已经发生了，该病因必然存在。最典型的必要病因就是传染病的病原体。比如，一个人从来都没有感染过乙型肝炎病毒，他就不会得病毒性乙型肝炎。对于预防传染病来说，疫苗之所以效果很好，就是因为疫苗阻断了必要病因。但是，即使在必要病因未知的情况下，还是可以通过阻断多个组分病因从而阻断与其相关的充分病因来有效地预防传染病。

三、 充分病因-组分病因模型的应用

表2总结了充分病因、必要病因和互补病因的概念。根据病因的必要性和充分性，我们可以把组分病因分为四类（表3）： 1，既必要又充分；2，必要但非充分；3，充分但非必要；4，既非必要又非充分。既必要又充分的病因很少，天花病毒可能是为数不多的几种。没有天花病毒，天花不可能发生；感染了天花病毒，天花几乎百分百发生。几乎所有的传染病的病原体都属于必要但非充分的病因，没有病原体，有关疾病永远不可能发生，但是感染了某病原体，该疾病也不一定发生，如结核和乙型病毒性肝炎。那些剧烈的严重威胁生命的事件多是死亡事件的充分但非必要的原因，比如飞机失事、严重车祸、服毒自杀等。一旦事件发生，就足以致命；但是一个自杀者如不能服毒自杀，他完全可以选择其他自杀的方法。

表2 充分病因和必要病因的定义

充分病因-组分病因模型回答了病因学说的两个重要的悖论，一是为什么没有某个病因疾病却发生了，二是某个病因存在疾病却没有发生。前者是因为绝大多数慢性非传染性疾病没有明显的必要病因，疾病可以通过不需要所关注病因的其他充分病因实现，比如酗酒是肝硬化的病因，但是不饮酒的人同样可能患肝硬化，因为肝硬化还可以通过其他充分病因而发生，如乙型病毒性肝炎病毒感染。第二个悖论是因为关注的病因不是充分病因，只有当其互补病因都存在时，疾病才会发生，绝大部分慢性非传染病的病因都属于这类病因，如吸烟可以引起肺癌，但是绝大多数吸烟者一生也不会患上肺癌。

表3 病因的分类和举例

对于慢性非传染性疾病来说，我们目前所知道的所有病因和危险因素几乎都属于既非必要又非充分的病因。比如，有高血压不一定得心血管病，没有高血压也可能得心血管病。也许我们永远不可能知道一个慢性疾病有哪些充分病因，也不知道每个充分病因的组分是什么，我们所知道的可能仅仅是几个组分病因，而这些组分病因很少是必要病因。

但是，这并不意味着我们对慢性病的预防就无从下手。恰恰相反，因为任何一个组分病因对于需要它的充分病因都是必要病因，所以除去任何一个组分病因就等于除去了与其相关的所有充分病因，因此也就预防了所有可通过这些充分病因而发生的病例。如果一个组分病因参与了一个或多个主要的充分病因，除去这个组分病因就可以预防大部分的病例。比如，如果我们可以在一个人群中彻底根除吸烟，那么就可以预防绝大多数的肺癌病例。据此推测，吸烟是肺癌主要的组分病因，预防已经抓住了主要矛盾。

另外，该病因模型还可以用来解释很多流行病学的核心概念，如发病率、暴露或治疗作用的大小、效应修饰作用、归因危险度、疾病潜隐期等。

原文出处：唐金陵. 第八章: 病因及其发现和推断. 见: 詹思延. 流行病学. 第八版. 北京: 人民卫生出版社, 2017.

编辑：冯琦、黄蔚然、傅晓红

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