中华放射医学与防护杂志  2022, Vol. 7 Issue (42): 554-560   PDF    
日本福岛核电站事故对儿童甲状腺癌影响的研究进展
崔诗悦 , 苏垠平 , 孙全富     
中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所 辐射防护与核应急中国疾病预防控制中心重点实验室, 北京 100088
[摘要] 2011年3月, 日本福岛发生核电站爆炸事故, 大量放射性核素释放到环境中。尽管福岛事故释放的放射性核素131I的活度低于切尔诺贝利事故, 但事故可能产生的对儿童甲状腺的影响以及其他健康效应, 仍令人关注。本文简述了事故后福岛儿童甲状腺癌与辐射照射间关系的最新研究进展。事故后福岛县儿童甲状腺癌发病率与当地儿童接受外照射剂量间无明确关联, 尚无明确证据证明辐射照射对儿童甲状腺产生负面影响, 甲状腺癌发病率升高可能是过度筛查所致。
[关键词] 福岛核事故    儿童    甲状腺癌    外照射    剂量    
Research progress of the impact of the Fukushima Daiichi nuclear accident on childhood thyroid cancer
Cui Shiyue , Su Yinping , Sun Quanfu     
Key Laboratory of Radiological Protection and Nuclear Emergency, China CDC, National Institute for Radiological Protection, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 100088, China
[Abstract] In March 2011, a nuclear accident happened and released a large amount of radionuclides into the environment in Fukushima, Japan. This review introduced the latest findings on the relationship between childhood thyroid cancer and radiation exposure after the accident in Fukushima. Many reports suggested that there was no accurate correlation between the incidence of childhood thyroid cancer and the local external dose due to the accident at the Fukushima Daiichi nuclear power, while the relationship between the two varied with method of dose calculation and statistics. Also there was no clear evidence that radiation exposure had a negative impact on children's thyroid, and the increased incidence of thyroid cancer may be due to over-screening.
[Key words] Fukushima Daiichi nuclear accident    Childhood    Thyroid cancer    External exposure    Dose    

2011年3月,日本福岛第一核电站发生爆炸事故,大量放射性核素释放到环境中。联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)报告指出,事故释放到空气中的131I、134Cs和137Cs的放射性活度分别为120、9.0和8.8 PBq[1]。福岛事故在国际核和辐射事件等级中定为7级,与1986年切尔诺贝利核电站事故的等级相当[2]。事故中释放的131I导致的日本人群甲状腺集体吸收剂量为切尔诺贝利事故致欧洲人群吸收剂量的5% [1]。围绕儿童甲状腺情况以及居民接受外照射剂量水平、核电站应急工作人员健康等方面,当地政府开展了一系列的流行病学调查和研究[3-5]。有研究者曾对有关福岛县儿童的甲状腺剂量估算结果和甲状腺癌发生情况的研究进行综述,认为福岛县儿童甲状腺癌发生率高于日本其他地区,可能与对照人群的选择及筛查效应有关[6]。近年来,又有多位日本学者从人群筛查结果、剂量估算结果以及其他相关方面对福岛儿童甲状腺癌进行研究,探讨事故放射性核素释放与儿童甲状腺癌患病率间的关系,本文对这些主要研究进展进行综述。

一、对人群甲状腺检查结果进行分析

在切尔诺贝利事故发生4~5年后发现,因长期摄入被放射性碘污染的食物和牛奶,白俄罗斯和乌克兰的儿童甲状腺癌发生率增加[7]。这是切尔诺贝利事故后辐射照射对居民健康的重大影响。尽管福岛核事故释放的放射性核素131I的活度较低,公众的受照剂量也明显低于切尔诺贝利事故[8-9],但事故可能给儿童甲状腺等造成的影响仍然令人关注。自2011年10月起,福岛健康管理调查(Fukushima Health Management Survey,FHMS)研究组对事故发生时18岁及以下的福岛儿童开展甲状腺超声检查。根据检查结果将受检对象分为A1类(无结节或囊肿),A2类(结节≤5 mm或囊肿≤20 mm),B类(结节> 5 mm或囊肿> 20 mm)和C类(需要进一步检查)。通过细针穿刺细胞学检查方法,对B和C类的受检对象进行确认性检查,以诊断其结节或囊肿是否为恶性。事故发生后的20~30个月时,Watanobe等[10]对1 137名福岛县儿童的甲状腺筛查结果进行分析,未发现甲状腺癌患者。Iwaku等[11]为排除检查设备灵敏度变化对结果的影响,分析了毗邻福岛的关东地区某医院2005年1月至2013年3月期间使用与FHMS相同设备进行甲状腺超声检查的1 214名儿童的检查资料。其中,709名儿童(58.4%)超声发现囊肿(665例≤5 mm),43名儿童(3.5%)发现结节(18例≤5 mm),9名儿童(5.2%)发现有甲状腺内异位胸腺。研究结果显示,事故发生前后甲状腺囊肿和结节的患病率无明显差异,未发现恶性甲状腺肿瘤患儿。Tsuda等[12]根据FHMS将福岛分为9个地区,依据细胞学检查结果将福岛县儿童甲状腺癌发生率分别与日本儿童甲状腺癌年发病率(外对照)和福岛县内放射性物质污染最轻的东南部地区甲状腺癌患病率(内对照)进行了比较,发现除无甲状腺癌发生的东北地区外,福岛县8个地区的儿童甲状腺癌发病率均高于日本儿童的年发病率,其中发病率比值最高的是位于福岛第一核电站西侧50~60 km的中部地区,每十万人中甲状腺发病率为605(95%CI 302~1 082),发病率比值为50(95%CI 25~90),并由此认为核事故发生4年后福岛县儿童和成人的甲状腺癌发生率显著增加。但这一结论受到其他学者的质疑,认为其在对照的选择和数据引用与计算等方面存在问题[13-14]。研究者在对福岛事故相关甲状腺癌病例的特点进行总结后发现,没有证据表明辐射在这些肿瘤的发病机制中起重要作用[15]

整个福岛县的甲状腺超声调查分为基线调查和全面调查两个阶段,至2015年6月,共完成超过3万名儿童和青少年的筛查。2016年,福岛医科大学的Suzuki等[16-17]对人群超声检查的结果进行了研究,认为调查中确定的甲状腺癌病例不太可能是由于辐射照射所致,更可能是由于使用高分辨的超声技术进行筛查造成。通过观察研究,研究者对FHMS前两轮筛查结果的分析也未发现辐射照射导致儿童甲状腺癌发病率增高的证据[18]

二、对人群的受照剂量进行估算

辐射流行病学中存在良好的个人剂量估算和剂量-反应关系是支持因果推断的重要基础。福岛核电站事故研究者也愈发重视对人群受照剂量的估算。早期Ohira等[19]使用FHMS的个人外照射剂量分布数据,将福岛县分为高、中、低3个剂量区,以低剂量区为参照,使用Logistic回归分析显示,高剂量区和中等剂量区的OR(95%CI)分别为1.49(0.36~6.23)和1.00(0.67~1.50)。研究认为在核事故发生后的4年内,福岛儿童的甲状腺癌患病率与外照射剂量无关。之后,Ohira等[20]按接受≥1 mSv外照射的居民比例,把福岛县59个地区重新划分为5个区域并进行Logistic回归分析。其研究结果与之前相同,在事故发生后的4年里,区域和个体外照射剂量的差异与儿童甲状腺癌的患病率无关。为降低不同地理划分方式下比较区域患病率存在的偏倚,以及超声检查阳性人员未接受进一步细胞学检查造成的潜在影响,Nakaya等[21]采用空间聚类检测方法和生态回归模型评估295 032名受试者甲状腺癌患病率的地理变异性。该研究结果认为,经性别和年龄标准化的甲状腺癌患病率没有明显的空间聚类或趋势,在福岛核事故发生后的头4年中通过超声检查发现的甲状腺癌病例不太可能归因于区域性的因素。

2019年3月,Kato[22]向Epidemiology杂志写信称,基于Ohria等[19]的研究结果,该团队根据FHMS第一轮检查中主要受检者人数加权的每个城市的平均剂量来估算每个区的外照射剂量,在对福岛县59个地区重新分组后研究结论为事故发生6年后甲状腺癌患病率与外照射剂量间存在轻微线性关系,福岛儿童甲状腺癌与事故辐射之间可能存在关联。Yamamoto等[23]根据已公布的空气和土壤辐射数据,计算出福岛县59个地区的平均外照射有效剂量率,并确定在相应研究地区2011至2016年间超声筛查中发现的甲状腺癌病例数,进行Poisson回归分析后发现,自2011年事故发生到2016年,各地区开展筛查的1 079 786人·年中,共发现184例癌症病例,其外照射有效剂量率和甲状腺癌检出率之间的检出率比率为每μSv/h 1.065 (1.013,1.119)。认为2011年6月福岛县59个地区的平均外照射有效剂量率与2011年10月至2016年3月间甲状腺癌的检出率之间存在统计学关联,福岛核事故所致辐射污染与儿童和青少年中甲状腺癌的检出率有关系。Ohira等[24]在团队前期研究基础上,以个体受照剂量最低的地区作为参考,对FHMS的基线资料和人群至2017年的随访资料进行分析,使用年龄调整后的Poisson回归模型计算了每个区域的甲状腺癌相对风险,其结论依然为在核电站事故发生后的4~6年内,辐射剂量间的区域差异与福岛儿童的甲状腺癌患病风险增加无关。

2020年3月,Ohira等[25]根据UNSCEAR 2013年的报告中的吸收剂量(外照射剂量和体内沉积放射性核素剂量之和),对甲状腺筛查中164 299名6~18岁儿童和青少年甲状腺的吸收剂量与甲状腺癌发生风险之间的剂量-反应关系进行研究。与最低剂量四分位数相比,6~14岁组的低-中、中-高和最高四分位数的年龄和性别调整比率(95%CI)分别为2.00 (0.84~4.80)、1.34 (0.50~3.59)和1.42 (0.55~3.67);15岁以上组分别为1.99 (0.70~5.70)、0.54 (0.13~2.31)和0.51 (0.12~2.15)。结果显示,福岛核电站事故后4~6年内人群甲状腺癌的检出率与吸收剂量的地理分布间无剂量-效应关系,福岛儿童的外照射剂量和甲状腺吸收剂量均与甲状腺癌患病风险增加无关。同一时间,Toki等[26]基于对环境中土壤的调查和空气剂量率测量的数据,发现基线调查阶段的甲状腺癌病例与空气剂量率以及131I量之间呈负相关,辐射照射不太可能与基线调查中筛查出的甲状腺癌有关;全面调查阶段的甲状腺癌患病率与空气剂量率之间呈正相关,而131I在土壤中的含量与甲状腺癌发生率之间的相关性非常弱。

三、其他相关研究

除上述对甲状腺超声筛查结果和受照剂量的研究外,Midorikawa等[27]通过测量116名21岁以下的研究对象甲状腺肿瘤的体积变化,分析了肿瘤生长速率与肿瘤直径的关系。结果显示,肿瘤体积变化与研究时间之间无线性相关,且生长系数和肿瘤直径呈负相关,表明肿瘤在最初的增殖阶段后即生长停止,对儿童甲状腺的检查要注意过度诊断的问题。Sasaki等[28]对饲养在福岛辐射禁区内66头黑牛的甲状腺进行组织切片观察,并未发现甲状腺癌。在研究者观察的所有甲状腺中,甲状腺病变与外照射剂量估计值之间无显著关联,也没有病理学证据表明有辐射作用的存在。

在UNSCEAR 2020/2021年的报告中[29],综合既往的流行病学研究和剂量学结果,与切尔诺贝利事故相比,福岛核事故使公众受照的剂量较低,福岛县非疏散人群10岁儿童事故后第一年的有效剂量为0.10~4.5 mSv,甲状腺吸收剂量为1.0~17 mGy,不会对人群患甲状腺癌产生明显可以察觉的额外风险,而甲状腺超声检查使用高灵敏度的超声设备和先进的检查方案导致了甲状腺癌的高检出率。由此提示研究者和医务工作者,要避免过度诊断和过度治疗对公众健康造成不利的影响[30]

综上所述,事故后福岛县儿童甲状腺癌患病率与该地区外照射剂量间无明确关联,尚无证据表明福岛核事故发生辐射照射会增加儿童甲状腺癌的患病风险,儿童和青少年甲状腺癌的患病率升高可能是过度筛查和诊断所致。研究者们利用FHMS的数据,使用不同的研究方法、确定不同的外照射剂量分界点分析,得到的结论也不同。福岛核电站事故对儿童甲状腺癌是否有确定影响尚无一致结论,分析其中一个可能原因是缺乏基线材料。当前事故后儿童甲状腺癌的各类研究中使用的患病率或检出率数据多数来源于FHMS,而该项大规模筛查是在事故发生后开展的人群健康计划,得到的数据资料本身无法排除多种偏倚因素的影响。由于缺乏福岛核事故前当地居民的健康检查资料,研究者们也难以用科学的数据进行事故前后的比较。

作为日本的邻国,我国也有多座核电站正在运行中,了解核电站事故后辐射照射对人群健康的影响对我国的核电事业建设具有重要意义。上述这些研究也提示我国开展核电站周围地区人群的健康监测,建立人群健康基线数据库的重要性。

利益冲突  本研究由署名作者按以下贡献声明独立开展, 未接受有关公司的任何赞助, 不涉及各相关方的利益冲突

作者贡献声明  崔诗悦、苏垠平负责文献整理及论文撰写;孙全富指导论文撰写

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