2007-2009年廣州市六區(qū)PM2.5空氣污染所致肺癌疾病負擔研究*

廖　羽　郝元濤

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2007-2009年廣州市六區(qū)PM2.5空氣污染所致肺癌疾病負擔研究*

廖羽1，2,3郝元濤1,2,3△

【提要】目的了解2007-2009年廣州市六區(qū)居民肺癌的疾病負擔情況，并估算其中由PM2.5污染所致的疾病負擔部分。方法以2007-2009年廣州市腫瘤登記年報數(shù)據(jù)為基礎，將早死壽命損失年(years of life lost，YLL)作為疾病負擔評價指標估算2007-2009年廣州市六區(qū)居民因肺癌所致疾病負擔；利用廣州市環(huán)境保護局的PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)，以PM2.5與肺癌的暴露效應函數(shù)為依據(jù)，采用比較危險因素評估理論(comparative risk analysis，CRA)，估算目標人群肺癌疾病負擔中歸因于PM2.5所致空氣污染的部分。結果2007-2009年廣州市六區(qū)居民由肺癌所帶來的疾病負擔分別為22974.2YLLs、22128.7YLLs、29473.2YLLs，YLL率分別為每千人損失壽命10.0年、9.5年、12.5年，三年總計帶來早死壽命損失為74576.1人年；其中歸因于PM2.5污染的分別為8523.4YLLs、7944.2YLLs、10286.1YLLs，YLL率分別為每千人損失壽命3.7年、3.4年、4.3年，總計帶來早死壽命損失為26753.7人年。肺癌所致的早死壽命損失年中約有35.9%由PM2.5污染所致。結論PM2.5所致的空氣污染威脅廣州市居民的健康，所致肺癌給廣州市居民帶來了沉重的疾病負擔。

空氣污染PM2.5肺癌疾病負擔

當今環(huán)境下，大氣污染已得到各國家政府及個人的廣泛關注，WHO及世界多所大學聯(lián)合開展的全球疾病負擔2010研究(GBD 2010)顯示：2010年全球因室外大氣污染(PM2.5)所致的死亡人數(shù)高達322萬，PM2.5污染造成的傷殘調(diào)整壽命年(disability adjusted life years，DALY)占全球總DALY的3.1%[1]。GBD 2013年研究顯示：造成全世界人群早死壽命損失年的疾病排序中，肺癌從1990年的第20位上升到2013年的第15位[2]，GBD 2010研究則顯示肺癌造成了2010年全世界3205萬個YLLs的疾病負擔[2-4]。同時，經(jīng)多國的流行病學研究，可以證明PM2.5污染與肺癌發(fā)生的相關性[1,5-9]。在我國，肺癌在近幾年已發(fā)展為居民主要死因，死因順位從1990年的第13位發(fā)展到2010年的第5位[10]，位于惡性腫瘤之首[11]，其為患者個人、家庭及整個國家?guī)砭薮蟮慕】导敖?jīng)濟等方面的負擔。加之現(xiàn)在我國大氣污染日益成為嚴峻的環(huán)境問題，受到各界多方面的關注，因此評價大氣污染所致肺癌的疾病負擔成為一項很重要的工作。本研究對廣州市大氣污染所致肺癌疾病負擔進行探討，從而便于客觀了解空氣污染為人群健康帶來的負擔，為大氣污染防治政策的制定提供更有力的依據(jù)。

材料與方法

1.研究對象

參與惡性腫瘤登記及死因登記的廣州市六區(qū)居民2007-2009年的肺癌疾病負擔情況，鑒于肺癌為慢性疾病，故研究對象選擇年齡大于30歲的人群。

2.資料來源

大氣環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)：PM2.5濃度由廣州市環(huán)保局2004年-2014年發(fā)布的《廣州市環(huán)境狀況通報》獲得，根據(jù)2012-2014年的PM2.5/PM10比值估算2004-2008年的PM2.5數(shù)據(jù)。流行病學數(shù)據(jù)：人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)及肺癌死亡數(shù)據(jù)來自《2007-2009廣州市腫瘤登記年報》，獲得廣州市六區(qū)肺癌性別、年齡別的死亡率及人口數(shù)據(jù)。

3.研究方法

(1)利用腫瘤登記年報的肺癌死亡數(shù)據(jù)，計算由肺癌所致的早死壽命年損失(YLL)。公式如下[12]：

公式中x為年齡，a為死亡或傷殘發(fā)生年齡，L為根據(jù)標準期望壽命表得出的因早死而損失的生命年，Dw為傷殘權重系數(shù)，C為年齡權重調(diào)節(jié)因子，β為年齡權重函數(shù)參數(shù)，r為時間貼現(xiàn)率。本研究根據(jù)WHO的推薦參數(shù)值分別取值為：C=0.1658，r=3%，β=0.04，標準期望壽命表采用GBD研究使用的standard west level 26壽命表，男性期望壽命為80歲，女性期望壽命為82.5歲。

(2)環(huán)境中PM2.5濃度的估算。考慮到大氣顆粒污染物是一個長期的暴露，及其效應的滯后性，結合數(shù)據(jù)可獲得性及其他相關研究方法，本研究將死亡前三年的PM2.5年均濃度作為暴露水平[6,13]。由于廣州市2011年才將PM2.5列為常規(guī)空氣污染物監(jiān)測項目，而根據(jù)GBD研究建議，對于沒有PM2.5數(shù)據(jù)的地區(qū)可根據(jù)其推薦的發(fā)達國家和發(fā)展中國家平均PM2.5/PM10的比值，由PM10濃度估算PM2.5濃度，而更好的方法是根據(jù)研究地區(qū)本地的PM2.5/PM10比值進行估算。2012年前廣州市沒有對PM2.5進行監(jiān)測，但將PM10納入監(jiān)測污染物范圍，因此本研究根據(jù)2012-2014年PM2.5/PM10的比值估算2004-2008年廣州市PM2.5的年平均濃度。

(3)PM2.5所致肺癌的人群歸因因子計算。以比較風險評估(CRA)方法為理論基礎[1]，基于GBD研究中推薦使用的PM2.5暴露濃度與肺癌的效應反應關系模型計算歸因因子。該模型是Pope等人基于美國癌癥協(xié)會(ACS)開展的大城市50萬人PM2.5暴露的長期隊列研究構建的對數(shù)線性模型，形式如下[6]：

RR=[(X+1)/(X0+1)]β

該模型適用于大于30歲人群因PM2.5的長期暴露對造成肺癌的危險度估算，式中X為人群實際PM2.5的暴露水平，X0為PM2.5濃度的背景值或反事實暴露濃度，本研究該值取理論最小危險度暴露濃度7.5微克/立方米[14]，β為暴露-反應參數(shù)，取值及標準誤為0.23218(0.07477)。將上式計算得出的RR值帶入人群暴露于PM2.5所致肺癌的人群歸因因子(population-attributable fractions，PAF)計算公式：

PAF=(RR-1)/RR

PAF的含義即為該人群產(chǎn)生某一健康事件結局(本研究為肺癌)歸因于暴露某危險因素(本研究為PM2.5)的比例。因此將肺癌所致早死壽命損失年與PAF相乘，即為PM2.5空氣污染所致肺癌早死壽命損失年AYLL(attributed YLL)：

AYLL=YLL×PAF

(4)統(tǒng)計分析 利用EXCEL進行人口數(shù)據(jù)、死亡率數(shù)據(jù)、PM2.5濃度數(shù)據(jù)的整理及制圖，使用世界衛(wèi)生組織提供的疾病負擔計算工具進行YLL的估算，借助@RISK 5.5軟件，運用Monte Carlo模擬對結果進行不確定性分析，本研究納入的結果不確定性來源為PM2.5/PM10比值及暴露反應函數(shù)中RR的斜率參數(shù)β。

結　　果

1.肺癌所致研究人群的健康損失。表1～表3顯示2007-2009年肺癌所致疾病負擔情況——早死壽命損失年(YLL)及YLL率(每千人損失壽命年)。結果顯示三年內(nèi)肺癌所致疾病負擔總計74576.1YLLs，其中男性占67.3%(50170.3YLLs)，女性占32.7%(24405.8YLLs)，各年的早死壽命損失年分別為：22974.2YLLs，22128.7YLLs，29473.2YLLs(圖1)，每千人早死壽命損失年(YLL率)分別為10.0‰，9.5‰，12.5‰，世標率分別為3.8‰、3.4‰、4.2‰。

表1　2007年廣州市六區(qū)肺癌所致早死壽命損失年(YLLs)及YLL率(1/1000)

表2　2008年廣州市六區(qū)肺癌所致早死壽命損失年(YLLs)及YLL率(1/1000)

表3　2009年廣州市六區(qū)肺癌所致早死壽命損失年(YLLs)及YLL率(1/1000)

圖1　2007-2009年廣州市六區(qū)肺癌所致早死壽命損失年

2.廣州市大氣中PM2.5濃度。根據(jù)方法部分中環(huán)境PM2.5濃度的估算介紹，本研究根據(jù)2012-2014年PM2.5/PM10的比值估算2004-2008年的大氣中PM2.5濃度。結果顯示：運用@RISK軟件估算廣州市PM2.5/PM10的比值為0.73(0.736，0.740)，2004-2008年PM2.5濃度估算值分別為：72.8(72.4,73.1)μg/m3，64.7(64.4,65.0)μg/m3，55.9(55.6,56.1)μg/m3，56.6(56.3,56.8)μg/m3，52.2(52.0,52.4)μg/m3(圖2)。

圖2　2004-2008年廣州市PM2.5及PM10濃度變化趨勢(μg/m3)

3.歸因于PM2.5所致肺癌的疾病負擔。根據(jù)CRA理論及劑量暴露反應函數(shù)，估算得廣州市2007-2009年PM2.5所致肺癌的PAF分別為37.1%(16.1%，53.3%)，35.9%(15.5,51.8%)，34.9%(15.0%，50.5%)；每千人早死壽命損失年(YLL率)分別為3.7‰，3.4‰，4.3‰。總計26753.7YLLs(表4～表6)，占肺癌三年所致早死壽命損失年合計的35.9%；估算出歸因于PM2.5所致肺癌的疾病負擔分別為8523.4YLLs，7944.2YLLs，10286.1YLLs(表7)，各年及三年合計PM2.5所致肺癌疾病負擔男性均高于女性，約為女性的2倍(圖3)。

表4　2007年廣州市六區(qū)PM2.5所致肺癌早死壽命損失年(YLLs)及YLL率(1/1000)

表5　2008年廣州市六區(qū)PM2.5所致肺癌早死壽命損失年(YLLs)及YLL率(1/1000)

表6　2009年廣州市六區(qū)PM2.5所致肺癌早死壽命損失年(YLLs)及YLL率(1/1000)

表7　2007-2009 年廣州市六區(qū)PM2.5所致肺癌疾病負擔YLLs(95%CI)

圖3　2007-2009年廣州市六區(qū)PM2.5所致肺癌早死壽命損失年

討　　論

本次研究肺癌所致疾病負擔采用YLL為評價指標，2007-2009年廣州市肺癌的疾病負擔，與國內(nèi)相對同期研究相比，廣州市肺癌所致疾病負擔處于中間水平[15-18]。與全球平均水平相比，GBD 2010研究顯示全球肺癌YLL率為4.6‰[4,19]，本研究三年YLL世標率分別為3.8‰、3.4‰、4.2‰，略低于全球平均水平。2009年肺癌所致早死壽命損失年上升原因可能如腫瘤登記年報所述：與2009年廣州市死因網(wǎng)絡直報系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進一步完善、根本死因確定更準確有關，因此2009年惡性腫瘤死亡率較之前有較大幅度增加。

本研究顯示廣州市三年空氣污染(PM2.5)對肺癌的歸因因子為37.1%，35.9%，34.9%，高于世界同類研究測量結果[1,20]，原因為廣州市空氣污染物中PM2.5的水平較高，另同類研究采用GBD研究推薦缺乏PM2.5數(shù)據(jù)地區(qū)估算其濃度的方法：發(fā)展中國家PM2.5/PM10比值為0.5，發(fā)達國家PM2.5/PM10比值為0.65，而后根據(jù)PM10推算PM2.5，而本研究采用更準確合理的當?shù)豍M2.5/PM10數(shù)據(jù)(約為0.74)進行PM2.5的估算[1,20]。2010年GBD研究估算中國肺癌有20%是由PM2.5引起，一方面與政府及公眾開始重視空氣污染問題，使PM2.5濃度逐年略微下降，另一方面也從側面反映廣州市大氣顆粒污染物中細顆粒物如PM2.5所占比例較高，而顆粒物中細顆粒物對人體健康的危害較粗顆粒物更嚴重，其除了可引起呼吸系統(tǒng)疾病外，也可引起心腦血管疾病[6]。需要引起注意的是，廣州市PM2.5濃度雖然呈逐年下降的趨勢，但是離國家二級標準(35μg/m3)、國家一級標準(15μg/m3)、WHO指導標準(10μg/m3)還有很大差距。

由歷年結果可以看出肺癌及PM2.5所致疾病負擔男性均顯著高于女性，不排除吸煙與空氣污染對肺癌的發(fā)生有協(xié)同作用，導致男性患者肺癌發(fā)生率遠高于女性，最終使得肺癌對男性的疾病負擔遠高于女性[9]。空氣污染所致肺癌的疾病負擔中，老年人口所占比例最大，考慮其與老年人口肺癌的發(fā)病率較高有關，而老年人口肺癌發(fā)病的顯著性上升，間接證明PM2.5的長期暴露對肺癌發(fā)病的影響。

隨著全世界人群健康水平的提高，人群的期望壽命也在提高，為了避免人群在老年時期生活在慢性疾病帶來的健康、經(jīng)濟負擔下，應對引起慢性病的危險因素進行評估、預警、控制。而環(huán)境污染，尤其是空氣污染是一個全人群暴露的危險因素，任何人都會受其影響。疾病負擔是一個綜合的健康狀況評價體系，量化可比、利于理解的特點讓其迅速成為衛(wèi)生政策制定的重要依據(jù)。因此，為了解空氣污染帶來的健康損失，為環(huán)境部門與衛(wèi)生部門制定政策提供切實的依據(jù)，開展將空氣污染與疾病負擔結合的研究將勢在必行，本研究為在中國開展此類研究提供探索經(jīng)驗。

致謝:感謝國家衛(wèi)計委統(tǒng)計信息中心對本研究的資助，以及廣州市疾病預防控制中心為本研究提供的數(shù)據(jù)支持。

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(責任編輯：郭海強)

本研究得到國家衛(wèi)計委統(tǒng)計信息中心資助

郝元濤，E-mail:haoyt@mail.sysu.edu.cn；

1.中山大學公共衛(wèi)生學院醫(yī)學統(tǒng)計與流行病學系(510080)

2.中山大學衛(wèi)生信息研究中心

3.廣東省十二五醫(yī)學重點實驗室——衛(wèi)生信息學重點實驗室