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2018, 35(6):485-488.doi:10.13213/j.cnki.jeom.2018.17762

Occupational exposure to radon and lung cancer risk in uranium miners: A nested case-control study


Division of Radiology and Environmental Medicine, China Institute for Radiation Protection, Taiyuan, Shanxi 030006, China

Accepted: 2017-12-26;  Published: 2018-07-06

Corresponding Author: WU Xiao-yan, Email: wxybwjblx@163.com  

[Objective] To assess the relationship between lung cancer and occupational exposure to radon in uranium miners.

[Methods] By retrospective nested case-control study design, 72 male deaths who had been employed in a uranium mine from 1958 to 2000 and diagnosed as lung cancer by local prefecture-level hospitals were selected as the case group, and 288 uranium miners as the control group. Both groups were matched on age (within 5 years) and sex at a case-to-control ratio of 1:4. Conditional logistic regression method was used to assess the relationship between occupational radon exposure and lung cancer and to calculate the risk coefficient of lung cancer contributed by radon[the increased risk of lung cancer contributed by per working level month (WLM)].

[Results] The cumulative exposure doses of radon in the case group and the control group were 171.8 WLM and 127.5 WLM respectively. The results of single-factor conditional logistic regression analysis showed that there were no differences in the age for first entering wells, length of underground mining service, and age between the case group and the control group, and smoking (OR=1.88, 95% CI:1.07-3.31) and occupational radon exposure (OR=1.61, 95% CI:1.19-2.16) were the risk factors for lung cancer. The results of multiple conditional logistic regression analysis showed that smoking (OR=2.27, 95% CI:1.26-4.09) and radon exposure (OR=1.62, 95% CI:1.18-2.24) were still the risk factors for lung cancer. The risk coefficient was 0.36% WLM-1 if OR was 1.62, indicating that the occupational radon exposure per WLM increased the risk of death from lung cancer among uranium miners by 0.36%.

[Conclusion] Besides smoking, occupational exposure to radon is the major risk factor for lung cancer among uranium miners.

Key Words: uranium miner;  radon;  smoking;  lung cancer;  nested case-control study 

表 1

单因素条件logistic回归分析结果

Table 1 Single-factor conditional logistic regression analysis results

表 2

多因素条件logistic回归分析结果

Table 2 Multiple conditional logistic regression analysis results

表 3

不同氡暴露量与肺癌风险的OR

Table 3 ORs of lung cancer risk related to different radon exposure levels

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我国各级医疗机构对儿童用基本药物剂型和规格的需求调查

氡是世界卫生组织公认的致癌物,2013年发布的《职业病分类和目录》将矿工高氡职业暴露所致肺癌列入第七类职业性放射性疾病[1]。近年来,由于我国加强对职业病的管理,职业危害控制已取得较大成效,但铀矿工肺癌仍为主要职业危害。氡所致肺癌与其他因素导致的肺癌在形态学上难以区分,因此,通过长期流行病学调查来探讨氡与肺癌的关系,有助于其鉴别诊断。巢式病例-对照研究因具有病例与对照可比性较好、能避免选择偏倚、投入少等特点,在国内外职业流行病学调查中得到了广泛应用[2-4]。为探讨铀矿工氡职业暴露与肺癌的关系,本研究在前期队列研究基础上,采用巢式病例-对照研究方法对铀矿工氡职业暴露导致肺癌的风险进行研究。

1   对象和方法

1.1   队列基本情况

本研究所有资料均来源于“八五”至“十五”期间的某铀矿山队列研究,队列调查内容包含编号、铀矿工姓名、性别、出生年月、入矿年月、下井年月、死亡年月、死因、吸烟、坑龄、氡子体累积暴露量(简称氡暴露量)等。

1.2   研究对象

采用巢式病例-对照研究的方法,选择1958—2000年在铀矿山工作,且由当地省市级医院确诊为肺癌的全部男性死亡病例(72例)作为病例组。选择同一年代出生的,与病例组相差不超过5岁,同性别的铀矿工,以1:4配比,共选取288例铀矿工为对照组。对照剔除标准:排除其他类型癌症、呼吸系统疾病、意外死亡(溺水、自杀和交通事故)。本研究经中国辐射防护研究院放射医学与环境医学研究所医学伦理委员会审查批准,研究对象均知情同意。调查过程中采取严格的质量控制措施,现场调查表格经统一设计,表格填写内容、填写方法、数据处理等均通过会议及讲座方式进行培训,统一调查标准,以减少误差。

1.3   术语界定

1.3.1   工作水平月

工作水平月(working level months,WLM)即氡子体α潜能浓度为1个工作水平(working level)时,工作1个月(170 h)所接受的氡子体的暴露量,为氡暴露量的常用单位。详见GBZ/T 270—2016 《矿工氡子体个人累积暴露量估算规范》 [5]

1.3.2   氡职业暴露

依据国际辐射防护委员会(International Commission on Radiological Protection,ICRP)的第115号出版物[6],铀矿工氡暴露量达50WLM时,可存在肺癌危险,据此将氡暴露量 < 50 WLM者定为非暴露组,≥50 WLM者定为暴露组。

1.3.3   吸烟者

指连续或累积吸烟6个月或以上者[7],数据处理时分为吸烟和不吸烟。

1.3.4   氡致肺癌危险系数

氡致肺癌危险系数= [暴露组氡致肺癌的危险度(OR)-1]/暴露组氡暴露量×100% [8],即每WLM氡暴露引起的肺癌危险度与对照人群相比增加的倍数。

1.3.5   坑龄

指井下累计工作时间,精确到月。

1.4   氡暴露量数据来源

该铀矿山早年采用电离室静电计法测氡暴露量;1976年起改用气球法,同时用马尔科夫法测氡子体α潜能浓度[9-11];1982年我国开始对包括该铀矿山在内的6个矿山开展回顾性铀矿工个人剂量估算试点工作,由于技术和其他方面的原因,早年我国未能对铀矿工的个人剂量进行系统的监测,无铀矿工个人剂量监测的直接数据,故采用间接估算方法[12];2002年起铀矿工普遍佩戴了个人剂量计。2002年以前氡累积暴露量的估算结果均由该铀矿山安全防护部门提供。在本次巢式病例-对照研究中仍以原估算数据库中的数据纳入分析。

1.5   统计学分析

采用SPSS 15.0软件进行统计分析。计量资料经正态性检验服从正态分布的采用x±s描述;不服从正态分布的采用几何均数(GM)描述。将氡暴露量按等级资料进行统计,设置哑变量,并以氡暴露量0~WLM组作为参照组,对不同程度氡累积暴露与肺癌危险进行趋势检验。采用条件logistic回归方法分析铀矿工氡暴露与肺癌的关系,自变量进入回归方程及剔除的检验水准α分别取0.05及0.1。

2   结果

2.1   基本情况

病例组及对照组的死亡年代均于1980—2000年间。病例组的氡暴露量为18.0~806.0 WLM,GM为171.8 WLM,GM±SD为(67.4,438.2)WLM;死亡年龄33~72岁,GM为58岁,GM±SD为(49.4,67.6)岁;坑龄6.0~34.0年,GM为19.9年,GM±SD为(11.0,30.3)年;首次下井年龄17.0~38.0岁,GM为25.8岁,GM±SD为(21.8,29.7)岁;吸烟率58.3%。

对照组的氡暴露量为5.0~842.0 WLM,GM为127.5 WLM,GM±SD为(51.6,314.8)WLM;死亡年龄34~77岁,GM为61岁,GM±SD为(52.3,68.7)岁;坑龄2.0~31.0年,GM为19.4年,GM±SD为(10.3,29.7)年;首次下井年龄15.0~47.0岁,GM为26.0岁,GM±SD为(21.4,30.5)岁;吸烟率44.8%。

2.2   单因素条件logistic回归分析

单因素条件logistic回归分析显示,病例组和对照组的首次下井年龄、坑龄、年龄差异无统计学意义;吸烟增加肺癌风险(OR=1.88,95%CI:1.07~3.31)。氡暴露量为0~、50~、100~、300~、500~WLM的矿工比例分别为14.7%、18.1%、48.9%、10.3%、8.1%。以氡暴露量0~WLM组作为职业非暴露组,分析显示:氡职业暴露(≥50WLM,平均氡暴露量为173.98WLM)增加肺癌风险(OR=1.61,95%CI:1.19~2.16,P=0.002)。见表 1

表1

单因素条件logistic回归分析结果

Table1.Single-factor conditional logistic regression analysis results

2.3   多因素条件logistic回归分析

表 1中全部变量引入,进行多因素条件logistic回归分析。结果显示:进入回归方程的只有吸烟及氡暴露,即吸烟及氡暴露仍是矿工肺癌的主要危险因素,吸烟致肺癌的OR为2.27(95%CI:1.26~4.09),氡致肺癌的OR为1.62(95%CI:1.18~2.24)。见表 2

表2

多因素条件logistic回归分析结果

Table2.Multiple conditional logistic regression analysis results

2.4   氡累积暴露与肺癌的关系

不同氡暴露量与肺癌风险的OR及95%CI表 3。随着氡暴露量的增加,肺癌死亡的风险有增加的趋势(Wald χ2=17.80,P=0.001)。

表3

不同氡暴露量与肺癌风险的OR

Table3.ORs of lung cancer risk related to different radon exposure levels

2.5   氡暴露致肺癌危险系数

按照文献[8]的方法,本项目采用调整吸烟后氡致肺癌的风险,即OR=1.62,结合职业暴露组人群氡暴露量173.98 WLM,得出氡致肺癌的危险系数为0.36% WLM-1[即(1.62-1)/173.98],即每WLM的职业氡暴露可使铀矿工肺癌的风险增加0.36%。

3   讨论

从1985年开始对该铀矿山调查,并建立固定队列,追踪截止时间为2000年,共分三个阶段进行调查,第一阶段采用固定队列[9],第二阶段调查改为动态队列[10],第三阶段是在第二阶段基础上对原有人群的追踪随访。由于技术原因,我国早年氡累积暴露量主要依据铀矿作业场所氡或氡子体浓度测量数据及个人接触时间进行估算,而无个人剂量直接监测数据。根据1991—1992年核工业三十年健康状况调查组对各个铀矿山的个人剂量开展的双轨验证性监测,即氡暴露量的估算结果与个人剂量计直接测量结果对比,两种方法的偏差为26%~50%;虽然两法间存在一定偏差,但估算结果仍基本可信[12],且目前无更好的方法对早年个人剂量进行更精确的回顾性估算,故仍使用以往估算结果。

本项目在前期对该铀矿山队列研究基础上,首次采用巢式病例-对照研究的方法对氡职业暴露及肺癌间的关系进行研究,结果显示,调整吸烟后铀矿工氡暴露致肺癌的OR(95%CI)为1.62(1.18~2.24),与采用队列研究得出的结果基本接近,第二次及第三次队列研究结果的标化死亡比分别为1.54(1.14~2.04)、1.68(1.30~2.16)[10-11];以 < 50 WLM组为非暴露组,本研究结果显示肺癌死亡风险有随氡暴露量增高而增加的趋势,与队列研究结果一致[9-10]

虽然氡及吸烟作为两种独立的肺癌致病因素各有其致病机理及特点,但越来越多的证据表明,二者之间有密切的联系。氡及其子体和吸烟对肺癌的发生发展具有联合作用,而且作用类型复杂,氡引起的肺癌更容易发生在曾经吸烟的人群中,终生暴露于370 Bq/m3的氡,非吸烟者氡致肺癌的风险为0.018,而吸烟者的风险为0.150 [13-15]。HEIDENREICH等[16]的大鼠实验研究结果表明,氡暴露后再给予吸烟暴露的实验组中肺癌发生例数高于氡暴露前吸烟的实验组,且癌变发生的潜伏期缩短。李平等[17]的研究也表明,与相同剂量甲基亚硝胺吡啶基丁酮(烟草烟雾中最具代表性的致癌物)或α粒子(氡的主要危害因素)单独作用比较,α粒子和亚硝胺联合作用诱发人支气管上皮细胞DNA损伤、次黄嘌呤磷酸核糖基转移酶基因突变率以及细胞微核率均增高。吸烟及其与氡的联合作用仍是氡与肺癌研究中的难点问题,选用非吸烟对象研究氡致肺癌的风险或许会有效解决混杂的问题[18-19],但却不适用于职业人群。因此职业人群氡与吸烟的联合作用仍需进一步分析研究。

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