Objectives: We conducted a meta-analysis to investigate the relationship between low external doses of ionizing radiation exposure and the risk of cancer mortality among nuclear power plant workers. Methods: We searched MEDLINE using key words related to low dose and cancer risk. The selected articl...
Objectives: We conducted a meta-analysis to investigate the relationship between low external doses of ionizing radiation exposure and the risk of cancer mortality among nuclear power plant workers. Methods: We searched MEDLINE using key words related to low dose and cancer risk. The selected articles were restricted to those written in English from 1990 to January 2009. We excluded those studies with no fit to the selection criteria and we included the cited references in published articles to minimize publication bias. Through this process, a total of 11 epidemiologic studies were finally included. A publication bias was tested for using Egger's test. The homogeneity test was performed before the integration of each of the standardized mortality ratios (SMRs) and the result proved that the studies were heterogeneous. Results: We found significant decreased deaths from all cancers (SMR = 0.75, 95% CI = 0.62 - 0.90), all cancers excluding leukemia, solid cancer, mouth and pharynx, esophagus, stomach, rectum, liver and gallbladder, pancreas, lung, prostate, lymphopoietic and hematopoitic cancer. The findings of this meta-analysis were similar with those of the 15 Country Collaborative Study conducted by the International Agency for Research on Cancer. A publication bias was found only for liver and gallbladder cancer (p = 0.015). Heterogeneity was observed for all cancers, all cancers excluding leukemia, solid cancer, esophagus, colon and lung cancer. Conclusions: Our findings of low mortality for stomach, rectum, liver and gallbladder cancers may explained by the health worker effect. Yet further studies are needed to clarify the low SMR of cancers, for which there is no useful screening tool, in nuclear power plant workers.
Objectives: We conducted a meta-analysis to investigate the relationship between low external doses of ionizing radiation exposure and the risk of cancer mortality among nuclear power plant workers. Methods: We searched MEDLINE using key words related to low dose and cancer risk. The selected articles were restricted to those written in English from 1990 to January 2009. We excluded those studies with no fit to the selection criteria and we included the cited references in published articles to minimize publication bias. Through this process, a total of 11 epidemiologic studies were finally included. A publication bias was tested for using Egger's test. The homogeneity test was performed before the integration of each of the standardized mortality ratios (SMRs) and the result proved that the studies were heterogeneous. Results: We found significant decreased deaths from all cancers (SMR = 0.75, 95% CI = 0.62 - 0.90), all cancers excluding leukemia, solid cancer, mouth and pharynx, esophagus, stomach, rectum, liver and gallbladder, pancreas, lung, prostate, lymphopoietic and hematopoitic cancer. The findings of this meta-analysis were similar with those of the 15 Country Collaborative Study conducted by the International Agency for Research on Cancer. A publication bias was found only for liver and gallbladder cancer (p = 0.015). Heterogeneity was observed for all cancers, all cancers excluding leukemia, solid cancer, esophagus, colon and lung cancer. Conclusions: Our findings of low mortality for stomach, rectum, liver and gallbladder cancers may explained by the health worker effect. Yet further studies are needed to clarify the low SMR of cancers, for which there is no useful screening tool, in nuclear power plant workers.
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문제 정의
최근 집단검진이 암사망을 감소시키는 방법으로 알려져 있다 [28]. 따라서 집단검진을 통해 암사망이 감소한다고 보고된 위암, 직장암, 간암에 대한 결합추정치를 살펴보았다. 이 3개의 암은 모두 낮은 사망이 관찰되었으며, 이 결과를 통해 집단검진효과가 원전종사자들에게 긍정적 영향을 미친다는 결과를 뒷받침한다고 주장할 수 있다.
따라서, 이 연구는 장기간 저선량 외부 방사선(external radiation)에 노출된 원전종사자들을 대상으로 메타분석을 수행하여 암위험도를 추정하였다.
논문 출판년도는 1990년 1월부터 2009년 1월까지 각종 학술지에 게재된 연구논문으로 하였으며, 출판언어는 영문으로 제한하였다. 또한 메타분석의 제한점으로 제기될 수 있는 출판편의(publication bias)를 최소화하기 위하여 선정된 논문의 본문에 인용된 참고문헌을 추가로 검색하였다.
또한 모든 암뿐만 아니라 세부암에 대한 결과를 메타분석(meta-analysis) [15]를 통해 제시하였다. 이를 통해 통합분석과 메타분석연구의 결과를 비교하여 질적 측면과 용이성 측면에서의 상호보완적일 수 있는지 살펴보았다.
제안 방법
연구대상에 포함 기준은 처음 외부 방사선에 노출된 후부터 개인별로 선량계를 통해서 정기적으로 모니터링되었고 생존상태와 사망원인의 확인이 가능한 대상자들로 제한하였다. 그러나 이러한 통합분석은 연구대상에 제한을 둠으로써 일부 국가들의 데이터를 제외하였을 뿐만 아니라 15개국 각각의 모든 암에 대한 표준화사망비만 제시하였다.
그리고 고형암, 백혈병 제외한 모든 암, 림프성 및 혈액성암과 같은 경우는 여러 세부 암을 합치거나 모든 암에서 백혈병을 제외하여 재계산하였다. 남자들만 대상으로 한 연구들과 교란요인(confounding factor)을 보정한 연구들에 대한 분석을 실시하였으며, 각 암에 대한 대상 연구 수는 3편 이상인 경우에만 결과를 제시하였다.
따라서 이 연구는 국제암연구기구의 기존 연구 [1] 이후의 자료를 분석대상으로 하였으며, 독일을 추가하였고 같은 국가라도 통합분석의 연구대상과는 일부 다른 대상들이 포함되어 있다. 또한 모든 암뿐만 아니라 세부암에 대한 결과를 메타분석(meta-analysis) [15]를 통해 제시하였다. 이를 통해 통합분석과 메타분석연구의 결과를 비교하여 질적 측면과 용이성 측면에서의 상호보완적일 수 있는지 살펴보았다.
메타분석을 수행하기 위해 MEDLINE을 이용하여 원전종사자의 방사선 노출과 암위험도와의 관련성을 나타내는 논문을 검색하였다. 검색 키워드로는 (1) radiation workers, (2) radiation workers and cancer, (3) nuclear industry workers, (4) nuclear power plant, (5) nuclear industry, (6) radiation and cancer, (7) radiation exposure and mortality를 이용하였다.
메타분석을 수행하기 위해 각 논문으로부터 위험 추정치인 표준화사망비 및 신뢰구간(confidence interval, CI)을 조사 하였다. 각 논문에서 표준화사망비의 신뢰구간이 제시되지 않은 경우 혹은 90% 신뢰구간이 제시된 경우에는 분석을 위하여 95% 신뢰구간을 산출하였다.
모든 암에 대한 결합추정치를 국제암연구기구의 공동연구 결과 [14]와 비교하기 위하여, 15개국 각각의 표준화사망비를 이용해서 메타분석을 수행하였다. 표준화사망비는 랜덤효과 모형 하에서 0.
연구에서 남자, 여자 각각의 결과를 제시하는 경우에는 원전종사자의 대부분이 남자에 해당하므로 남자 종사자의 결과만 분석에 포함하였다. 암 형태는 모든 암과 세부 암별로 분류하였으며, 국제질병분류 (International Classification of Disease, ICD) 코드를 이용하여각 논문별 암 범주를 일치시켰고 ICD 코드가 없는 경우에는 질병 명을 이용하였다. 그리고 고형암, 백혈병 제외한 모든 암, 림프성 및 혈액성암과 같은 경우는 여러 세부 암을 합치거나 모든 암에서 백혈병을 제외하여 재계산하였다.
이 연구 결과 모든 암에 대한 결합추정치를 국제암연구 기구의 연구결과와 비교하기 위하여 15개국 각 나라의 모든 암에 대한 표준화사망비를 이용해서 메타분석을 수행하였다. 분석을 수행한 결과 표준화사망비는 0.
대상 데이터
검색 키워드로는 (1) radiation workers, (2) radiation workers and cancer, (3) nuclear industry workers, (4) nuclear power plant, (5) nuclear industry, (6) radiation and cancer, (7) radiation exposure and mortality를 이용하였다. 논문 출판년도는 1990년 1월부터 2009년 1월까지 각종 학술지에 게재된 연구논문으로 하였으며, 출판언어는 영문으로 제한하였다. 또한 메타분석의 제한점으로 제기될 수 있는 출판편의(publication bias)를 최소화하기 위하여 선정된 논문의 본문에 인용된 참고문헌을 추가로 검색하였다.
(1) 내부 방사선(internal radiation) 노출만을 제시한 논문(2편): 내부 방사선을 일부 포함한 연구는 이 연구에 포함됨, (2) 연구에 적합하지 않은 논문(10편): 전쟁무기 관련 활동이나 생산, 핵 연구, 화재 사고 등, (3) 연구에 적합하지 않은 대상자 포함 논문(5편): 대상자가 중복되거나 방사선 작업을 하지 않은 종사자들이 많이 포함된 경우 제외되었다. 따라서 논문 17편을 제외한 11편을 메타분석 대상으로 최종 선정하였다 (Figure 1).
따라서 이 연구는 국제암연구기구의 기존 연구 [1] 이후의 자료를 분석대상으로 하였으며, 독일을 추가하였고 같은 국가라도 통합분석의 연구대상과는 일부 다른 대상들이 포함되어 있다. 또한 모든 암뿐만 아니라 세부암에 대한 결과를 메타분석(meta-analysis) [15]를 통해 제시하였다.
총 569편의 논문 중에서 논문제목이 이 연구와 관련성이 없거나 1990년 이전에 출판된 논문은 제외하였다. 또한 이 연구의 목적에 적합하지 않거나 메타분석을 위하여 필요한 위험 추정치인 표준화사망비(standardized mortality ratio, SMR)를 제시하지 않은 541편을 제외하였다. 최종적으로 28편의 논문이 선정되었으며, 선정된 논문의 전본을 모두 입수하여 상세하게 고찰하였다.
이 통합분석(pooled analysis)은 오스트레일리아, 벨기에, 캐나다, 핀란드, 프랑스, 헝가리, 일본, 한국, 리투아니아, 슬로바키아, 스페인, 스웨덴, 스위스, 영국, 미국을 대상으로 하였다. 연구대상에 포함 기준은 처음 외부 방사선에 노출된 후부터 개인별로 선량계를 통해서 정기적으로 모니터링되었고 생존상태와 사망원인의 확인이 가능한 대상자들로 제한하였다.
최종 선정된 11편의 논문들은 국가별로 미국 3편, 독일, 벨기에, 슬로바키아, 영국, 오스트레일리아, 일본, 캐나다, 프랑스 각각 1편씩이었다 [5,7-12,16,17,19,20]. 원전종사자들의 노출기간, 추적조사기간은 1946년에서 1999년까지 각 연구별로 다양한 분포를 보였다.
또한 이 연구의 목적에 적합하지 않거나 메타분석을 위하여 필요한 위험 추정치인 표준화사망비(standardized mortality ratio, SMR)를 제시하지 않은 541편을 제외하였다. 최종적으로 28편의 논문이 선정되었으며, 선정된 논문의 전본을 모두 입수하여 상세하게 고찰하였다. 최종 고찰 과정을 통해 28편의 논문 중 다음과 같은 논문은 제외하였다.
키워드 검색을 통해 총 493편의 논문이 검색되었고 검색된 논문의 참고문헌 76편의 논문을 추가하였다. 총 569편의 논문 중에서 논문제목이 이 연구와 관련성이 없거나 1990년 이전에 출판된 논문은 제외하였다.
데이터처리
05미만에서 편의의 가능성이 있는 것으로 추정하였다. 또한 모수효과 모형 하에서 각 연구들 사이의 동질성을 알아보기 위하여 Q 통계량을 이용한 검정을 실시하였다. 이 값은 유의수준 0.
출판편의(publication bias)를 조사하기 위하여 Egger’s test를 이용하여 분석하였으며 [15], 유의수준 0.05미만에서 편의의 가능성이 있는 것으로 추정하였다.
이론/모형
05미만인 경우 각 연구들이 동질적이라는 귀무가설을 기각하여 연구들이 이질적이라는 것을 의미한다. 따라서 각 연구의 논문이 동질적인 경우는 모수효과 모형(fixedeffects model), 이질적인 경우에는 랜덤효과 모형(randomeffects model)의 결합추정치(pooled estimate)를 선택하였다. 모든 분석은 유의수준 5%에서 실시하였으며, 분석을 위한 모든 과정은 Stata SE Version 9.
따라서 각 연구의 논문이 동질적인 경우는 모수효과 모형(fixedeffects model), 이질적인 경우에는 랜덤효과 모형(randomeffects model)의 결합추정치(pooled estimate)를 선택하였다. 모든 분석은 유의수준 5%에서 실시하였으며, 분석을 위한 모든 과정은 Stata SE Version 9.2 (StataCorp, College Station, Texas, USA)를 이용하였다.
성능/효과
각 연구의 표준화사망비는 랜덤효과 모형에서 0.62부터 1.39까지 다양하며, 대부분의 암에서 기준값인 1.0보다 작게 관찰되었다 (Table 2). 랜덤효과 모형 하에서 모든 암의 메타분석 결과 표준화사망비가 0.
남자들만 대상으로 한 연구들을 추가로 분석한 결과, 모든 암에 대한 표준화사망비가 0.72 (95% CI= 0.46 - 1.12)이었고, 백혈병 제외한 모든 암의 표준화사망비는 0.88 (95% CI=0.70-1.12)로 통계적으로 유의하지 않았지만 낮은 사망을 나타내었다.
또한 4개국(한국, 슬로바키아, 스웨덴, 스위스) 을 제외한 나머지 11개국에서 유의한 것으로 나타났다. 따라서 이 연구에서 수행한 메타분석으로 얻어진 모든 암에 대한 표준화사망비(SMR=0.75, 95% CI=0.62-0.90)는 15개국 결과와 유사한 값을 보여주었다.
0보다 낮게 관찰되었다 (Figure 2). 또한 4개국(한국, 슬로바키아, 스웨덴, 스위스) 을 제외한 나머지 11개국에서 유의한 것으로 나타났다. 따라서 이 연구에서 수행한 메타분석으로 얻어진 모든 암에 대한 표준화사망비(SMR=0.
015)을 보였으며, 다른 암종에서는 유의하지 않았다. 또한 동질성 검정 결과 모든 암, 백혈병 제외한 모든 암, 고형암, 식도암, 결장암, 폐암에 대한 표준화사망비는 각 연구에서 이질적인 것으로 나타난 반면, 나머지 암에서는 동질적인 것으로 나타났다 (Table 2).
0보다 작게 관찰되었다 (Table 2). 랜덤효과 모형 하에서 모든 암의 메타분석 결과 표준화사망비가 0.75 (95% CI = 0.62 - 0.90), 백혈병 제외한 모든 암에 대한 표준화사망비는 0.78 (95% CI=0.70-0.87)이었다. 또한 고형암의 표준화사망비는 0.
이 연구 결과 모든 암에 대한 결합추정치를 국제암연구 기구의 연구결과와 비교하기 위하여 15개국 각 나라의 모든 암에 대한 표준화사망비를 이용해서 메타분석을 수행하였다. 분석을 수행한 결과 표준화사망비는 0.75 (95% CI =0.70-0.79)로 통계적으로 유의하게 낮게 나타났으며, 이 연구결과와 유사한 경향을 보여주었다. 이 연구에서와 같은 많은 직업 코호트에서, 종사자들은 모든 암에서 일반 인구보다 낮은 사망이 관찰되었다.
성별, 연령, 역년을 보정한 연구들에 대한 결과에서는 모든 암의 표준화사망비가 0.76 (95% CI=0.73-0.79), 백혈병 제외한 모든 암의 표준화사망비는 0.72 (95% CI = 0.66 -0.79)로 통계적으로 유의하게 사망이 낮게 관찰되었다.
14)이었다. 유의하게 낮은 표준화사망비를 보인 암은 모든 암, 백혈병 제외한 모든 암, 고형암, 구강과 인두암, 식도암, 위암, 직장암, 간 및 담낭암, 췌장암, 폐암, 전립선암, 림프성 및 혈액성암이었다. 유의하지 않지만 높은 사망비를 보인 암은 흑색종, 갑상선암, 호지킨 질병이었다.
따라서 집단검진을 통해 암사망이 감소한다고 보고된 위암, 직장암, 간암에 대한 결합추정치를 살펴보았다. 이 3개의 암은 모두 낮은 사망이 관찰되었으며, 이 결과를 통해 집단검진효과가 원전종사자들에게 긍정적 영향을 미친다는 결과를 뒷받침한다고 주장할 수 있다. 반면 폐암, 뇌암, 백혈병 등은 집단검진의 영향이 미치지 않는 것으로 알려져 있다[28,29].
반면 폐암, 뇌암, 백혈병 등은 집단검진의 영향이 미치지 않는 것으로 알려져 있다[28,29]. 이 분석 결과에서 폐암과 뇌 및 중추신경계암은 낮은 사망을 나타냈으며, 백혈병은 일반 인구와 유사한 사망을 보였다. 폐암의 경우는 원전종사자들이 일반 인구보다 낮은 흡연율로 인해 낮은 사망과 같은 긍정적 효과를 미쳤을 것으로 판단된다.
이 연구 결과 모든 암의 결합추정치는 통계적으로 유의하게 1.0보다 작은 것으로 나타났으며, 원전종사자들의 모든 암에 대한 사망이 일반 인구의 사망보다 유의하게 낮은 것을 의미한다. 이 결과는 외부 저선량 방사선에 노출된 영국의 원자력산업종사자 연구에서 표준화사망비가 0.
이 외에도 분석결과 유의하게 낮은 사망을 나타낸 고형암, 구강과 인두암, 식도암, 위암, 직장암, 췌장암, 전립선암, 림프성 및 혈액성암은 다른 논문에서 연관성이 없거나 명확한 관련성이 규명되지 않았다. 따라서 향후 저선량 방사선 노출에 대한 연구가 더 수행될 필요가 있다.
8 mSv로 가장 높았다. 평균 추적조사 기간은 최소 6.4년(독일, NPP)에서 최대 27.9년(미국, Rocketdyne)으로 제시되었다. 또한 남자만 분석한 연구는 독일(NPP), 미국(CCNPP), 벨기에, 슬로바키아, 일본이었으며, 최소 6개월이나 1년 이상 고용되거나 노출된 대상자만 분석에 포함한 연구는 미국(Rocketdyne, 15 utilities), 캐나다, 슬로바키아로 관찰되었다 (Table 1).
모든 암에 대한 결합추정치를 국제암연구기구의 공동연구 결과 [14]와 비교하기 위하여, 15개국 각각의 표준화사망비를 이용해서 메타분석을 수행하였다. 표준화사망비는 랜덤효과 모형 하에서 0.75 (95% CI= 0.70 - 0.79)로 통계적으로 유의하게 낮았다. 국가별 모든 암의 표준화사망비는 0.
후속연구
또한 백혈병은 뇌 및 중추신경계암과 동일하게 조기에 진단하기 어려울 뿐만 아니라, 진단한 경우라도 원격 전이가 일어난 경우가 많기 때문에 집단검진의 효과가 매우 낮은 것으로 판단된다. 따라서 뇌 및 중추신경계암의 낮은 사망은 집단검진 외에 다른 요인이 영향을 미쳤을 가능성이 있으므로 이에 대한 추가 연구가 요구된다.
그 이유는 종사자들이 일반 인구에 비하여 건강한 사람일 가능성이 높으므로 유사한 조건을 가진 노출되지 않은 같은 장소에서 일하는 종사자를 비교집단으로 선택하는 것이 더 적합하기 때문이다. 따라서 향후 우리나라 원전종사자 연구에서 일반 인구뿐만 아니라 노출되지 않은 종사자들도 같이 분석하여 비교할 필요가 있다.
이 외에도 분석결과 유의하게 낮은 사망을 나타낸 고형암, 구강과 인두암, 식도암, 위암, 직장암, 췌장암, 전립선암, 림프성 및 혈액성암은 다른 논문에서 연관성이 없거나 명확한 관련성이 규명되지 않았다. 따라서 향후 저선량 방사선 노출에 대한 연구가 더 수행될 필요가 있다.
통합분석은 연구의 질적인 면에서 메타분석보다 우월하지만, 원전종사자 연구에서 메타분석을 통해 통합분석의 제한점을 보완할 수 있었다. 또한 이 연구 결과는 15개국 각각의 모든 암에 대한 위험도를 메타분석 한 결과와 비교했을 때 유사하게 나타났으므로 통합분석이나 메타분석은 일관된 결과를 제시할 것으로 기대된다. 따라서 메타분석은 초기 단계의 국내 원전종사자 역학연구에서 암사망에 대한 경향성을 파악하는데 유용한 수단이 될 수 있다.
이 효과는 다량의 방사선에 노출되면 세포에 손상을 가져오지만 유효적절하게 소량을 사용하면 인체의 수명 연장 [31], 면역 반응 [32] 또는 DNA 회복 과정 증진 [33], 암 발생 억제 [34]와 같은 인체에 긍정적인 영향을 준다는 것이다. 이에 대한 연구 결과는 아직까지 논란 대상이므로 생물학적긍정효과가 원전종사자의 건강에 영향을 미쳤는지에 관한 연구를 향후 수행할 필요가 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
저선량 방사선과 암위험도에 관한 관련성 연구의 부족한 점은 무엇인가?
최근 저선량 방사선과 암위험도에 관한 관련성 연구가 우리나라를 비롯한 미국, 영국, 캐나다 등 여러 나라에서 수행되고 있으나 이들 연구 대부분이 적은 표본수와 낮은 선량으로 인해 암위험도에 대한 통계적 검정력 부족과 신뢰성 확보에 어려움이 있다 [6,8-13]. 또한 저선량 방사선 관련 연구들의 경우 고선량 방사선 연구와 달리 암사망 위험을 증가시키는 일관된 경향을 보이지 않기 때문에 그 결과를 일반화하거나 인과적 관련성을 언급하기에는 한계가 있다. 이러한 문제점을 고려하여 국제암연구기구(International Agency for Research on Cancer, IARC)에서는 2007년도에 15개국 원자력산업종사자의 원데이터(raw data)를 수집하여 통합 분석한 바 있다 [14].
이온화 방사선을 저선량에 장기간 받게 되면 어떤 문제가 발생하는가?
고선량에 단기간 노출된 일본 원폭 생존자 연구 [2]에 따르면, 이온화 방사선이 고형암(식도암, 위암, 대장암, 간암 등)을 증가시키는 것으로 관찰되었고, 방사선 진단 및 치료와 관련된 여러 연구에서도 이온화 방사선이 폐암 및 위암 등을 야기시키는 것으로 나타났다 [3,4]. 저선량에 장기간 노출된 원전 종사자(원자력종사자) 연구에서는 이온화 방사선 노출이 다발성 골수종, 폐암을 유발할 뿐만 아니라, 백혈병 위험도의 증가에 영향을 미치는 것으로 보고되었다 [5-8].
국제암연구기구에서 2007년도에 실시한 통합분석에서 연구대상 선정 기준은 무엇인가?
이 통합분석(pooled analysis)은 오스트레일리아, 벨기에, 캐나다, 핀란드, 프랑스, 헝가리, 일본, 한국, 리투아니아, 슬로바키아, 스페인, 스웨덴, 스위스, 영국, 미국을 대상으로 하였다. 연구대상에 포함 기준은 처음 외부 방사선에 노출된 후부터 개인별로 선량계를 통해서 정기적으로 모니터링되었고 생존상태와 사망원인의 확인이 가능한 대상자들로 제한하였다. 그러나 이러한 통합분석은 연구대상에 제한을 둠으로써 일부 국가들의 데이터를 제외하였을 뿐만 아니라 15개국 각각의 모든 암에 대한 표준화사망비만 제시하였다.
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