2007-2009年广州市六区PM2.5空气污染所致肺癌疾病负担研究*

廖　羽　郝元涛



2007-2009年广州市六区PM2.5空气污染所致肺癌疾病负担研究*

廖羽1，2,3郝元涛1,2,3△

【提要】目的了解2007-2009年广州市六区居民肺癌的疾病负担情况，并估算其中由PM2.5污染所致的疾病负担部分。方法以2007-2009年广州市肿瘤登记年报数据为基础，将早死寿命损失年(years of life lost，YLL)作为疾病负担评价指标估算2007-2009年广州市六区居民因肺癌所致疾病负担；利用广州市环境保护局的PM2.5监测数据，以PM2.5与肺癌的暴露效应函数为依据，采用比较危险因素评估理论(comparative risk analysis，CRA)，估算目标人群肺癌疾病负担中归因于PM2.5所致空气污染的部分。结果2007-2009年广州市六区居民由肺癌所带来的疾病负担分别为22974.2YLLs、22128.7YLLs、29473.2YLLs，YLL率分别为每千人损失寿命10.0年、9.5年、12.5年，三年总计带来早死寿命损失为74576.1人年；其中归因于PM2.5污染的分别为8523.4YLLs、7944.2YLLs、10286.1YLLs，YLL率分别为每千人损失寿命3.7年、3.4年、4.3年，总计带来早死寿命损失为26753.7人年。肺癌所致的早死寿命损失年中约有35.9%由PM2.5污染所致。结论PM2.5所致的空气污染威胁广州市居民的健康，所致肺癌给广州市居民带来了沉重的疾病负担。

空气污染PM2.5肺癌疾病负担

当今环境下，大气污染已得到各国家政府及个人的广泛关注，WHO及世界多所大学联合开展的全球疾病负担2010研究(GBD 2010)显示：2010年全球因室外大气污染(PM2.5)所致的死亡人数高达322万，PM2.5污染造成的伤残调整寿命年(disability adjusted life years，DALY)占全球总DALY的3.1%[1]。GBD 2013年研究显示：造成全世界人群早死寿命损失年的疾病排序中，肺癌从1990年的第20位上升到2013年的第15位[2]，GBD 2010研究则显示肺癌造成了2010年全世界3205万个YLLs的疾病负担[2-4]。同时，经多国的流行病学研究，可以证明PM2.5污染与肺癌发生的相关性[1,5-9]。在我国，肺癌在近几年已发展为居民主要死因，死因顺位从1990年的第13位发展到2010年的第5位[10]，位于恶性肿瘤之首[11]，其为患者个人、家庭及整个国家带来巨大的健康及经济等方面的负担。加之现在我国大气污染日益成为严峻的环境问题，受到各界多方面的关注，因此评价大气污染所致肺癌的疾病负担成为一项很重要的工作。本研究对广州市大气污染所致肺癌疾病负担进行探讨，从而便于客观了解空气污染为人群健康带来的负担，为大气污染防治政策的制定提供更有力的依据。

材料与方法

1.研究对象

参与恶性肿瘤登记及死因登记的广州市六区居民2007-2009年的肺癌疾病负担情况，鉴于肺癌为慢性疾病，故研究对象选择年龄大于30岁的人群。

2.资料来源

大气环境质量数据：PM2.5浓度由广州市环保局2004年-2014年发布的《广州市环境状况通报》获得，根据2012-2014年的PM2.5/PM10比值估算2004-2008年的PM2.5数据。流行病学数据：人口统计数据及肺癌死亡数据来自《2007-2009广州市肿瘤登记年报》，获得广州市六区肺癌性别、年龄别的死亡率及人口数据。

3.研究方法

(1)利用肿瘤登记年报的肺癌死亡数据，计算由肺癌所致的早死寿命年损失(YLL)。公式如下[12]：

公式中x为年龄，a为死亡或伤残发生年龄，L为根据标准期望寿命表得出的因早死而损失的生命年，Dw为伤残权重系数，C为年龄权重调节因子，β为年龄权重函数参数，r为时间贴现率。本研究根据WHO的推荐参数值分别取值为：C=0.1658，r=3%，β=0.04，标准期望寿命表采用GBD研究使用的standard west level 26寿命表，男性期望寿命为80岁，女性期望寿命为82.5岁。

(2)环境中PM2.5浓度的估算。考虑到大气颗粒污染物是一个长期的暴露，及其效应的滞后性，结合数据可获得性及其他相关研究方法，本研究将死亡前三年的PM2.5年均浓度作为暴露水平[6,13]。由于广州市2011年才将PM2.5列为常规空气污染物监测项目，而根据GBD研究建议，对于没有PM2.5数据的地区可根据其推荐的发达国家和发展中国家平均PM2.5/PM10的比值，由PM10浓度估算PM2.5浓度，而更好的方法是根据研究地区本地的PM2.5/PM10比值进行估算。2012年前广州市没有对PM2.5进行监测，但将PM10纳入监测污染物范围，因此本研究根据2012-2014年PM2.5/PM10的比值估算2004-2008年广州市PM2.5的年平均浓度。

(3)PM2.5所致肺癌的人群归因因子计算。以比较风险评估(CRA)方法为理论基础[1]，基于GBD研究中推荐使用的PM2.5暴露浓度与肺癌的效应反应关系模型计算归因因子。该模型是Pope等人基于美国癌症协会(ACS)开展的大城市50万人PM2.5暴露的长期队列研究构建的对数线性模型，形式如下[6]：

RR=[(X+1)/(X0+1)]β

该模型适用于大于30岁人群因PM2.5的长期暴露对造成肺癌的危险度估算，式中X为人群实际PM2.5的暴露水平，X0为PM2.5浓度的背景值或反事实暴露浓度，本研究该值取理论最小危险度暴露浓度7.5微克/立方米[14]，β为暴露-反应参数，取值及标准误为0.23218(0.07477)。将上式计算得出的RR值带入人群暴露于PM2.5所致肺癌的人群归因因子(population-attributable fractions，PAF)计算公式：

PAF=(RR-1)/RR

PAF的含义即为该人群产生某一健康事件结局(本研究为肺癌)归因于暴露某危险因素(本研究为PM2.5)的比例。因此将肺癌所致早死寿命损失年与PAF相乘，即为PM2.5空气污染所致肺癌早死寿命损失年AYLL(attributed YLL)：

AYLL=YLL×PAF

(4)统计分析 利用EXCEL进行人口数据、死亡率数据、PM2.5浓度数据的整理及制图，使用世界卫生组织提供的疾病负担计算工具进行YLL的估算，借助@RISK 5.5软件，运用Monte Carlo模拟对结果进行不确定性分析，本研究纳入的结果不确定性来源为PM2.5/PM10比值及暴露反应函数中RR的斜率参数β。

结　　果

1.肺癌所致研究人群的健康损失。表1～表3显示2007-2009年肺癌所致疾病负担情况——早死寿命损失年(YLL)及YLL率(每千人损失寿命年)。结果显示三年内肺癌所致疾病负担总计74576.1YLLs，其中男性占67.3%(50170.3YLLs)，女性占32.7%(24405.8YLLs)，各年的早死寿命损失年分别为：22974.2YLLs，22128.7YLLs，29473.2YLLs(图1)，每千人早死寿命损失年(YLL率)分别为10.0‰，9.5‰，12.5‰，世标率分别为3.8‰、3.4‰、4.2‰。

表1　2007年广州市六区肺癌所致早死寿命损失年(YLLs)及YLL率(1/1000)

表2　2008年广州市六区肺癌所致早死寿命损失年(YLLs)及YLL率(1/1000)

表3　2009年广州市六区肺癌所致早死寿命损失年(YLLs)及YLL率(1/1000)

图1　2007-2009年广州市六区肺癌所致早死寿命损失年

2.广州市大气中PM2.5浓度。根据方法部分中环境PM2.5浓度的估算介绍，本研究根据2012-2014年PM2.5/PM10的比值估算2004-2008年的大气中PM2.5浓度。结果显示：运用@RISK软件估算广州市PM2.5/PM10的比值为0.73(0.736，0.740)，2004-2008年PM2.5浓度估算值分别为：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(图2)。

图2　2004-2008年广州市PM2.5及PM10浓度变化趋势(μg/m3)

3.归因于PM2.5所致肺癌的疾病负担。根据CRA理论及剂量暴露反应函数，估算得广州市2007-2009年PM2.5所致肺癌的PAF分别为37.1%(16.1%，53.3%)，35.9%(15.5,51.8%)，34.9%(15.0%，50.5%)；每千人早死寿命损失年(YLL率)分别为3.7‰，3.4‰，4.3‰。总计26753.7YLLs(表4～表6)，占肺癌三年所致早死寿命损失年合计的35.9%；估算出归因于PM2.5所致肺癌的疾病负担分别为8523.4YLLs，7944.2YLLs，10286.1YLLs(表7)，各年及三年合计PM2.5所致肺癌疾病负担男性均高于女性，约为女性的2倍(图3)。

表4　2007年广州市六区PM2.5所致肺癌早死寿命损失年(YLLs)及YLL率(1/1000)

表5　2008年广州市六区PM2.5所致肺癌早死寿命损失年(YLLs)及YLL率(1/1000)

表6　2009年广州市六区PM2.5所致肺癌早死寿命损失年(YLLs)及YLL率(1/1000)

表7　2007-2009 年广州市六区PM2.5所致肺癌疾病负担YLLs(95%CI)

图3　2007-2009年广州市六区PM2.5所致肺癌早死寿命损失年

讨　　论

本次研究肺癌所致疾病负担采用YLL为评价指标，2007-2009年广州市肺癌的疾病负担，与国内相对同期研究相比，广州市肺癌所致疾病负担处于中间水平[15-18]。与全球平均水平相比，GBD 2010研究显示全球肺癌YLL率为4.6‰[4,19]，本研究三年YLL世标率分别为3.8‰、3.4‰、4.2‰，略低于全球平均水平。2009年肺癌所致早死寿命损失年上升原因可能如肿瘤登记年报所述：与2009年广州市死因网络直报系统的数据进一步完善、根本死因确定更准确有关，因此2009年恶性肿瘤死亡率较之前有较大幅度增加。

本研究显示广州市三年空气污染(PM2.5)对肺癌的归因因子为37.1%，35.9%，34.9%，高于世界同类研究测量结果[1,20]，原因为广州市空气污染物中PM2.5的水平较高，另同类研究采用GBD研究推荐缺乏PM2.5数据地区估算其浓度的方法：发展中国家PM2.5/PM10比值为0.5，发达国家PM2.5/PM10比值为0.65，而后根据PM10推算PM2.5，而本研究采用更准确合理的当地PM2.5/PM10数据(约为0.74)进行PM2.5的估算[1,20]。2010年GBD研究估算中国肺癌有20%是由PM2.5引起，一方面与政府及公众开始重视空气污染问题，使PM2.5浓度逐年略微下降，另一方面也从侧面反映广州市大气颗粒污染物中细颗粒物如PM2.5所占比例较高，而颗粒物中细颗粒物对人体健康的危害较粗颗粒物更严重，其除了可引起呼吸系统疾病外，也可引起心脑血管疾病[6]。需要引起注意的是，广州市PM2.5浓度虽然呈逐年下降的趋势，但是离国家二级标准(35μg/m3)、国家一级标准(15μg/m3)、WHO指导标准(10μg/m3)还有很大差距。

由历年结果可以看出肺癌及PM2.5所致疾病负担男性均显著高于女性，不排除吸烟与空气污染对肺癌的发生有协同作用，导致男性患者肺癌发生率远高于女性，最终使得肺癌对男性的疾病负担远高于女性[9]。空气污染所致肺癌的疾病负担中，老年人口所占比例最大，考虑其与老年人口肺癌的发病率较高有关，而老年人口肺癌发病的显著性上升，间接证明PM2.5的长期暴露对肺癌发病的影响。

随着全世界人群健康水平的提高，人群的期望寿命也在提高，为了避免人群在老年时期生活在慢性疾病带来的健康、经济负担下，应对引起慢性病的危险因素进行评估、预警、控制。而环境污染，尤其是空气污染是一个全人群暴露的危险因素，任何人都会受其影响。疾病负担是一个综合的健康状况评价体系，量化可比、利于理解的特点让其迅速成为卫生政策制定的重要依据。因此，为了解空气污染带来的健康损失，为环境部门与卫生部门制定政策提供切实的依据，开展将空气污染与疾病负担结合的研究将势在必行，本研究为在中国开展此类研究提供探索经验。

致谢:感谢国家卫计委统计信息中心对本研究的资助，以及广州市疾病预防控制中心为本研究提供的数据支持。

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(责任编辑：郭海强)

本研究得到国家卫计委统计信息中心资助

郝元涛，E-mail:haoyt@mail.sysu.edu.cn；

1.中山大学公共卫生学院医学统计与流行病学系(510080)

2.中山大学卫生信息研究中心

3.广东省十二五医学重点实验室——卫生信息学重点实验室