中华放射医学与防护杂志  2015, Vol. 35 Issue (2): 134-138   PDF    
辐射致白血病危险从日本人群向中国人群的转移探讨
陈景云, 孙志娟, 任冠华, 杨晴晴, 王继先, 樊赛军, 赵永成     
北京协和医学院 中国医学科学院放射医学研究所 天津市放射医学与分子核医学重点实验室, 天津 300192
[摘要]    目的 通过日本原爆人群的辐射致白血病危险估算中国人群白血病的超额相对危险(ERR)值,探讨合适的人群危险转移方法.方法 危险计算使用BEIR Ⅶ 辐射致癌计算模型及人群危险转移模型,中国人群率采用《2012中国肿瘤登记年报》中2009年中国肿瘤基线发病率.通过不同国家人群率的比较,来调整权重系数.结果 得到经人群转移后的中国人群白血病ERR值;对中国人群男性拟定相加模型权重系数为0.2、相乘模型为0.8,对女性相加模型权重系数为0.15、相乘模型为0.85.结论 在辐射致白血病危险人群转移中从总体考虑调整权重系数,得到适于估算中国人群辐射致白血病危险的人群ERR值.应用新的中国人群发病率将辐射致白血病危险直接从日本人群转移到中国人群,得出适于中国人群的辐射致白血病危险的转移方法.
[关键词]     超额相对危险     辐射致癌     危险人群转移     白血病     权重系数    
Transfer of radiation related leukemia risk from Japanese population to Chinese population
Chen Jingyun, Sun Zhijuan, Ren Guanhua, Yang Qingqing, Wang Jixian, Fan Saijun, Zhao Yongcheng     
Tianjin Key Laboratory of Radiation Medicine and Molecular Nuclear Medicine, Institute of Radiation Medicine, Chinese Academy of Medical Science & Peking Union Medical College, Tianjin 300192, China
[Abstract]    Objective To estimate the averaged excess relative risk(ERR) in Chinese population based on the radiogenic cancer risk of leukemia in Japanese atomic bomb survivor cohort, and to discuss proper method suitable for risk transfer between populations.Methods Based on BEIRⅦ radiogenic cancer model and population transfer model, and the 2009 Chinese leukemia baseline rates given in 2012 Chinese Cancer Registry Annual Report, comparison was made of population incidences in seveal countries to adjust the weighting factors.Results The ERR of three subtypes of leukemia as a whole was obtained, and the weighting factors for risk transfer model was assumed. The additive factor for male was 0.2, and the multiplicative factor was 0.8, while the additive factor for female was 0.15, and the multiplicative factor was 0.85.Conclusions For the risk transfer between populations, weighting factor was adjusted as a whole to obtain the ERR value for estimating the risk to Chinese population. The risk transfer method suitable for Chinese population was obtained by using the incidence rate available for Chinese population to directly transfer radiation-induced leukemia risk to Chinese from Japanese.
[Key words]     Excess relative risk(ERR)     Radiogenic cancer     Risk transfer between populations     Leukemia     Weighting factors    

利用病因概率(PC)估算癌症由辐射诱发的可能性,迄今仍为辐射致癌判断较为客观的指标[1]。PC为超额相对危险(ERR)的函数:PC=ERR/(1+ERR)[2]。如何获得ERR值,目前,只有日本原爆幸存者队列能够提供较详细的流行病学资料。因此,人群危险转移的准确性对于危险估算重大。

我国GBZ 97-2009《放射性肿瘤病因判断标准》 主要参照美国国立卫生研究院(NIH)1985年《放射流行病学表》编制,其参数为从日本向美国再向中国人群的应用[3]。中美两国人群肿瘤基线特征差异较大,其参数难以适用于中国[4]。由于中日地缘相邻,人种遗传、生活方式更为接近,直接从日本人群向中国人群进行危险转移能够提高转移的准确性。在应用BEIR Ⅶ的方法估算中国人群辐射致癌危险时,本研究室曾以白血病为切入点,初步探讨了直接将辐射致癌危险从日本人群转移到中国 人群[5]。 新的中日两国人群癌症基线发病率的发布及对原爆幸存者随访的延续,为更加准确地进行人群危险转移提供了可能。 由于在国内辐射致白血病的病例显著增加[6],本研究仍以白血病为切入点,继续探讨辐射致癌危险由日本人群向中国人群的转移方法。

材料与方法
1. 白血病基线率:中国人群白血病基线率采用最新的较具有代表性的《2012中国肿瘤登记年报》中2009年中国肿瘤发病率,并以世界人口对其进行标化。该年报根据上报数据的病理学诊断比例(MV%)、死亡发病比(M/I)等完整性和有效性指标,从全国104个肿瘤登记处中严格筛选72处。其范围覆盖全国24个省,包括31个城市地区和41个农村地区,合计8547万人。该年报中白血病发病率按照国际疾病分类标准编码ICD-10统计,将白血病分为3类:淋巴样白血病(C91)、髓样白血病(C92-94)、白血病未特指(C95)。以不同性别及每5年为一个年龄段分别给出。日本人群该发病率采用日本全国肿瘤登记中心1975-2010年癌症发病率估计中2009年发病率数据,并以世界人口对其进行标化。数据来自25个登记中心,覆盖日本40%人口。其将ICD-10中编码为C91-95的白血病归为一类,分别以不同性别及每5年为一个年龄段给出。两国男女发病率如图 1
图 1 中国人群与日本人群各年龄段白血病标化发病率

2. 辐射致癌危险估算及人群危险转移方法

(1)日本原爆人群ERR值计算:原爆人群各个暴露年龄、发病年龄超额相对危险采用BEIRⅦ危险估计模型计算:

ERR相关因素有性别s、剂量D、暴露年龄e、照后经过时间t。其他系数在BEIR Ⅶ报告中分别通过拟合给出。

(2)人群危险转移方法:目前,认为与辐射致癌相关的因素有剂量、性别、受照年龄、到达/发病年龄等。对特定部位建立的模型有绝对危险模型和相对危险模型,它们分别是相加模型和相乘模型的发展[7]

在危险人群转移时,BEIR Ⅲ(电离辐射生物效应委员会)报告和NIH 1985年报告在向美国人群转移时,对所有癌症使用相加模型[8, 9];联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)1988年报告书和BEIRⅤ报告使用相乘模型[10];国际放射防护委员会(ICRP)1991年建议书对所有实体癌推荐使用两种模型的算术均值[11];NIH2003年报告推荐使用两种模型的随机线性合并[9];BEIR Ⅶ与ICRP 20O7年建议书使用相加和相乘的加权平均[12]。总结各机构历年使用的模型,本研究认为混合模型为合理转移方式。

分子生物学和细胞遗传学研究结果显示,辐射主要以“启动因子”的方式起作用;流行病学调查结果显示,低年龄暴露比高年龄暴露有较高致癌危险[13]。这些证据支持危险转移时相乘模型更加稳定。然而,流行病学调查显示,随着暴露时间的延长,人群危险呈降低趋势,这使得使用单一模型并不合适。再者,两人群基线率差异明显时,在各因子作用方式不明确的条件下,为减少估算误差,而不使用单一相乘模型。

综上所述,本研究认为相加和相乘模型的加权平均较为可取。BEIR Ⅶ在将日本人群白血病致癌 危险转移到美国人群时,使用的转移模型如公式(2)~(4)[13]

式中,y和1-y为权重系数,取值范围为(0,1),B为转移人群肿瘤基线率。对于白血病,BEIR Ⅶ选择的相乘模型和相加模型的权重系数分别为0.7和0.3。本研本研究以此为参照探讨将白血病危险转移到中国人群时系数的选择。在进行人群间标化率的比较时,使用肿瘤登记基本统计方法中两标化率的比较,通过人群标化率比值的95% CI是否包含1来判断差异是否有统计学意义[14]

结果

1. 总体权重系数:危险人群转移必须考虑患病基线率的差异[12, 13, 14, 15]。GBZ 97-2009在计算PC时,对差异显著的癌症别引入基线率比值计算[3]。本研究首先从美日和中日癌症发病基线率差异考虑,通过对比调整权重系数。

根据WHO全球癌症报告(GLOBOCAN 2008),经世界人口标化后全球白血病发病率男性为5.9,女性为4.3[16]。中国和日本发病率十分接近,男性分别为5.3和5.5,女性分别为4.0和3.1。稍低于全球平均水平;美国人群发病率最高,男女分别为12.1、7.9,约为中、日两国的2倍。慢性淋巴细胞白血病(CLL)在亚洲人群中不到所有类型的5%,在美国人群约占30%~40%。而日本原子弹爆炸幸存者寿命研究(LSS)队列中只观察到较小的超额危险,把握度较差[17],目前没有研究证实其发病与辐射相关。除去CLL后美国人群白血病发病率高于中日两国约50%。因此,转移时考虑更加接近相乘转换,相乘模型权重系数选择为0.85。

2. 男、女两性的权重系数:按照肿瘤登记中标化率的与可信区间的计算方法,分别对两国白血病发病率进行世界人口的标化,得到男 性和女性的白血病发病率标化率(ASR)。并计算两国标化率比值及95%可信区间,列于表 1

表 1 中日两国白血病发病率标化率对比10-5

使用肿瘤登记基本统计方法中两标化率的比较,得到男女两性对比结果。两人群男性ASR差异有统计学意义(95%CI: 0.82~0.91),女性ASR差异无统计学意义。因此,适当增加男性相加模型的权重,选择在0.2~0.3。最终调整结果为女性相乘、相加模型系数为0.85和0.15;男性相乘、相加模型系数为0.80和0.20。

3. 各发病年龄人群转移ERR:BEIR Ⅶ在估算辐射致白血病危险时将所有类型白血病归为一类[13]。本研究参照BEIR Ⅶ报告,在估算转移人群的危险时,基线率以白血病总率计算。 以30岁暴露为例,得到两个人群的男、女发病年龄别辐射致白血病ERR值,如图 2。图中显示,中国人群危险随年龄变化趋势与日本人群大致相同,但曲线变化并不稳定,有波动现象,男性尤为明显。

图 2 30岁暴露时转移前后各发病年龄超额相对危险A.男性30岁暴露时转移前后个发病年龄超额相对危险;B.女性30岁暴露时转移前后各发病年龄超额相对危险
讨论

本研究应用中日两国2009年的人群白血病基线率,重新调整权重系数,探讨如何将辐射致白血病危险直接向中国人群转移。两人群白血病基线危险的不同是危险转移时的关注点之一[9]。因此,从日本人群向不同国家人群转移时,选择不同的权重系数更为合理。黄利琼等[5]使用的基线率来自《五大洲癌症发病率》第9卷。其中日本人群数据采用长崎和广岛2个肿瘤登记点数据代表,中国人群数据采用6个肿瘤登记点数据代表,时间均截至2002年。中国的6个肿瘤登记点均为东部城市。本研究使用的数据覆盖更多人口,特别是包含了大量农村地区的数据,代表性更好。与WHO全球癌症报告(GLOBOCAN 2008)调查结果相比,本研究使用数据不完全一致,可能原因为样本选取的不同及肿瘤率随时间的变化,但前者提供了不同国家比较时较为可信的结果。

辐射致癌危险对基线危险的依赖性是危险转移时的另一个关注点[9]。辐射与其他致癌因子的相互作用方式决定了辐射危险对基线危险的依赖,也直接决定了权重系数的选择[18]。依照目前研究的认识,选择相加和相乘模型的组合是合理的[9],且对于白血病相乘模型更加稳定。Walsh与Schneider[19]提出定量计算人群转移模型权重系数的方法,然而Pawel与Gilbert[18]在随后的评论中明确指出该方法的不合理之处,故不为本研究采用。在探讨权重系数分配时黄利琼等[5]直接对比两国基线率,对没有差异的女性人群仍使用BEIR Ⅶ中给定的系数。美国与中国同日本对比时基线率差异不同,辐射危险的调节因素必然不同。遗传及环境因子等因素相同,基线率相同的人群可直接进行相乘转换[18],如将原爆致癌危险应用到日本本国其他人群。鉴于中日两国人种遗传背景、生活方式等较为接近,癌症发病率相近且与美国差异明显。在目前各致癌因子作用方式未知的情况下,假设基线率相近的两人群遗传及环境等因子对辐射响应相似,因此,选择的转移模型更加接近相乘转移。参考BEIR Ⅶ模型系数的选择经验,一方面考虑到中日两国基线率很小的差异,另一方面考虑流行病学调查结果对组合模型的支持,而不使用单一相乘模型,最终根据判断将相乘模型系数选择为0.85。另外,无论是儿童儿童白血病研究[20],还是低剂量受照职 业人群白血病研究[21],均表明男女两性发病率存在差异。因此,通过比较两国性别率,对男性权重系数进行调整。因相加模型考虑到了基线率的影响,适当增加其系数有利于模型适应性。考虑到两人群的ASR比值为0.87,十分接近1,只将男性相加模型做0.05的小幅度调整,选择为0.8。ERR转移前后结果显示,男性较女性差异明显,较符合基线率的调查结果。本研究对权重系数使用算术尺度,其对模型可能的适应性能进行更直观的判断,并且能够保证具体部位和不同暴露因素的可加性[22]

在考虑白血病危险转移时,黄利琼等[5]白血病进行分型,并计算各子型的转移危险,然而具体应用(如计算PC值时)尚缺乏足够的资料支持。白血病各子型辐射危险不尽相同,目前随访数据量尚不足以建立各自的模型,我国GBZ 97-2009也未能针对各白血病子型分别估算危险[3]。因此,本研究参照BEIR Ⅶ的做法目前仍将各型白血病归为一类计算。在不同发病年龄的转移ERR值中,转移后ERR曲线变化趋势并不稳定,出现起伏状态,男性更为明显。引起这种变化的可能原因为:各个具体年龄基线发病率缺乏,每5年为一个年龄段使用相同的发病率所致。

不同人群间危险转移必然带来不确定性。虽然UNSCEAR报告和BEIR VII报告认为人群转移不是危险估计不确定性的重要来源[13],并且中日两国人群之间白血病基线率差异较小,带来的不确定性也相对较小,但仍需谨慎对待。NCRP 126号报告用对数正态分布来描述人群间转移的不确定性[23]。NIH及BEIR V等报告用Monte Carlo模拟法来描述。

本研究在日本原爆人群ERR计算中的各种不确定性暂不考虑,认为人群转移时不确定性的主要来源有两个方面:一是模型系数的选择,由于其具有主观性,其数值只能根据判断尽量减小;二是中国人群白血病发病率抽样调查的代表性,使得人群ERR值发生偏倚[24]

本研究探讨应用BEIR Ⅶ 辐射致白血病危险估算方法,将日本人群辐射致白血病危险向中国人群进行转移,使中国人群辐射致白血病危险估算更加准确。中国人群白血病发病率应用最新公布的2009年基线率,更具代表性,能更好地应用于当前人群;同时对多国基线率进行对比,并充分考虑基线率的性别差异,在权重系数的选择上作出新的变化。然而,本研究也存在诸多不足之处。如人群转移中权重系数的选择尚不能通过定量方法得出,各因子致白血病机制尚不明确,选取的权重系数仍带有一定的主观性;把白血病的所有子型作为一类考虑,不能根据各个子型分别给出计算参数,由于各型白血病辐射危险的差异而带来误差;BEIR Ⅶ使用的日本原爆队列数据截至2000年,而新的随访数据在不断产生,无法得到应用等。人群危险转移仍有诸多问题需要探讨,逐步解决这些问题,需要日本原爆幸存者的深入随访及我国国内白血病流行病学调查的不断完善。

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