低劑量電離輻射對醫學工作者微核率影響分析

張佩毅，文萬信，張羽慧

（1.蘇州大學 放射醫學與防護學院，江蘇 蘇州 215000；2.南京大學 生命科學學院，江蘇 南京 210023）

隨著醫療行業的進步與發展，電離輻射（ionizing radiation,IR）已經成為一種通用的治療和診斷的工具［1-2］，作為一種新的成像技術和新的靶向治療方式［3-4］，其安全性也越來越得到重視。長期暴露于低劑量IR 的最大專業人群是醫學工作者（全球735 萬人，占暴露于人工輻射源的工人的75%）［5］，且長期暴露電離輻射會導致染色體損傷而產生遺傳損傷、免疫缺陷以及患癌率增加，微核作為染色體損傷的細胞標志物［6］，其出現頻率常用于鑒定人體是否產生了染色體損傷。而微核測試（MNT）是檢測由電離輻射引起的遺傳損傷的方法之一，微核測試已被廣泛用于評估受癌癥或退行性疾病影響的特定患者群體的染色體不穩定性。目前已知中高劑量的IR 可以誘發染色體損傷，而長期暴露于低劑量IR 是否會產生這種影響結果仍有爭議［7］，因此，本文選擇長期暴露于低劑量電離輻射的醫學專業工作者作為暴露組研究。為了確定長期暴露于IR 的醫學工作者外周血淋巴細胞的MN 頻率是否高于非照射人員（非職業人員），本文通過檢索2000 年至2021 年發表的相關文獻進行Meta 分析，評估長期從事低劑量IR 醫學專業工作者的MN 頻率與非專業人員的差異。

1 資料與方法

1.1 文獻來源

通過檢索PubMed、Web of Science、EMbase英文數據庫。最終納入15 篇英文文獻進行研究，檢索時間為2000 年到2021 年。檢索關鍵詞包括micronucleus(MN)、ionizing radiation、Chromosome damage、medical workers、biomarker、genetic 等。

1.2 選擇標準

1.2.1 納入標準 ①在2000 年至2021 年公開發表的文獻；②研究為觀察性的研究，含有MN 頻率均值并設有暴露組與未暴露組；③暴露組為輻射醫學工作者，未暴露組為非輻射專業工作者；④文獻研究方法相似且結果可用統計學指數表示。

1.2.2 排除標準 ①暴露組與未暴露組中人數少于20 人；②重復發表的文獻和綜述性文獻；③未使用共同定量分析（MN 頻率均值）④數據不全或無法獲得數據的文獻。

1.3 統計學方法

使用RevMan 5.4 軟件進行Meta 分析，納入文獻進行異質性分析并使用均屬差（mean difference,MD）作指標進行評價，對文獻進行異質性分析和計算其95% 的置信區間（confidence interval,CI），采用I2作為異質性的衡量標準，當I2≤50%,P≥0.1時表明各個研究的同質性比較好，使用固定效應模型（FEM）進行分析，當I2>50%,P<0.1 時表明異質性較高，使用隨機效應模型（REM）進行分析。

2 結果

2.1 文獻檢索結果

根據關鍵詞初步檢索共得相關文獻1 054 篇（PubMed 獲得430，Embase 獲得389 篇，Web of science 獲得235 篇）。圖1 顯示了具體篩選流程及排除原因，最終納入研究的有15 篇。

圖1 文獻篩選流程及結果

2.2 納入文獻基本特征

表1 展示了納入分析的15 篇英文文獻［1,8-21］的基本特征，納入研究對象共計1 638 例，納入的文獻均設有暴露組（899 例）與未暴露組（739 例），其中暴露組均為長期從事輻射相關的醫學工作者且年平均暴露劑量小于100 mSv，未暴露組為非輻射相關工作者。

2.3 異質性檢驗

對于納入的15 篇文獻，各研究間異質性檢驗顯示：I2=99%,P<0.001，采用隨機效應模型（REM）進行Meta 分析。分析結果顯示，暴露組（899 例）外周血淋巴細胞微核頻率均值大于對照組（739 例），總效應值為4.32，95%CI為3.04～5.60，差異有統計學意義（Z=6.61,P<0.001），見圖2。

圖2 暴露組與未暴露組外周血淋巴細胞MN 頻率均值的森林圖

2.4 亞組分析

2.4.1 小于10 mSv 12 篇文獻報道了年暴露劑量小于10 mSv 的醫學工作者MN 頻率均值，其中各研究間的異質性檢驗結果：I2=99%,P<0.001。使用REM 分析結果顯示，暴露組（593 例）外周血淋巴細胞MN 頻率均值大于對照組（445 例）（MD=4.15，95%CI為2.01～6.29），兩組差異有統計學意義（Z=3.80,P<0.001），見圖3。

圖3 劑量小于10 mSv 亞組分析結果

2.4.2 10～20 mSv 10 篇文獻報道了年暴露劑量10～20 mSv 的醫學工作者MN 頻率均值，其中各研究間的異質性檢驗結果：I2=98%,P<0.001。使用REM 分析結果顯示，暴露組（557 例）外周血淋巴細胞MN 頻率均值大于對照組（515 例）（MD=4.64，95%CI為2.22～7.07），兩組差異有統計學意義（Z=3.75,P<0.001），見圖4。

圖4 劑量10～20 mSv 亞組分析結果

2.4.3 大于20 mSv 6 篇文獻報道了暴露劑量大于20 mSv 的醫學工作者MN 頻率均值，其中各研究間的異質性檢驗結果：I2=94%,P<0.001。使用REM 分析結果顯示，暴露組（257 例）外周血淋巴細胞MN 頻率均值大于對照組（220 例）（MD=5.57,95%CI為3.12～8.02），兩組差異有統計學意義（Z=4.45,P<0.001），見圖5。

圖5 劑量大于20 mSv 亞組分析結果

2.4.4 亞組分析森林圖 對納入亞組分析的28 篇研究數據進行meta 分析，其中各研究間的異質性檢驗結果：I2=99%,P<0.001。使用REM 分析結果顯示，暴露組（1 407 例）外周血淋巴細胞MN 頻率均值大于對照組（1 180 例）（MD=4.61,95%CI為3.53～5.68），兩組差異有統計學意義（Z=8.41,P<0.001），表明在低劑量范圍內（小于100 mSv），MN 病率與劑量無關，總森林圖見圖6。

圖6 按輻射劑量區分亞組分析總森林圖

2.5 敏感性分析

排除SAKLY［13］研究后，外周血淋巴細胞微核頻率均值的總效應值變化較大且為最小值（3.82），異質性未見變化，表明不是微核頻率均值總效應值異質性的來源。排除DOUKALI［19］研究后，外周血淋巴細胞微核頻率均值的總效應值為最大值（4.63），異質性基本無變化，表明不是微核頻率均值總效應值異質性的來源。剔除任意一個研究前后外周血淋巴細胞微核頻率均值的總效應值變化幅度很小，穩定性好，見表2。

表2 分別排除各個文獻數據變化圖

2.6 發表偏倚

通過漏斗圖可見明，左右分布基本對稱，表無明顯發表偏倚，見圖7、圖8。

圖7 總效應率漏斗圖

圖8 亞組分析總效應率漏斗圖

3 討論

有學者［22-23］研究表明健康受試者的MN 頻率與癌癥風險之間存在顯著關聯，外周血淋巴細胞中的MN 頻率可預測癌癥風險，IARMARCOVAI等［24］研究表明暴露與X 射線和γ 射線下的MN 頻率未存在差異，但年齡在實驗組與對照組中存在微弱差異。

本研究將15 篇研究納入Meta 分析進行定量、客觀地研究，因此納入文獻的選擇偏倚可能性較小。本研究納入的文章均為已發表且可獲得數據的文章，未發表和數據不可獲得的文獻不在研究范圍內，因此可能存在一定的發表偏倚，通過總效應率漏斗圖和亞組分析漏斗圖，發現左右分布基本對稱，表明無明顯發表偏倚。按照輻射劑量進行亞組分析，發現三組不同劑量對醫學專業工作者的外周血淋巴細胞的微核頻率均值都大于未暴露組，而納入研究的高異質性可能是由于各研究的納入的年齡、性別、個體差異、生活習慣等綜合因素影響。

本研究的結果表明，長期暴露于低劑量范圍內的醫學專業工作者外周血淋巴細胞微核均值頻率明顯高于未暴露人員，這說明了外周血淋巴細胞微核頻率可以作為長期低劑量電離輻射的敏感指標。在亞組分析的三個劑量范圍內MN 頻率都顯著大于對照組，表明在低劑量范圍內（小于100 mSv），MN 病率與劑量無關。從事輻射相關的醫學工作者應嚴格控制暴露時間，提高輻射防護安全意識，加強防護措施，從而減少輻射暴露總量與時間。有研究表明電離輻射下微核率會受到年齡、生活習慣、個體差異等綜合因素影響，因此需要綜合考慮各種因素以進一步證明電離輻射與個體微核病率之間的關系。