Occupational Exposures (Wood Dust, Iron and Welding Fumes) and Risk in Cancers of Lung and Nose among Men in Nordic Countries

Abstract

Väitöskirjan tavoitteena oli selvittää työperäisen hitsaus- ja rauta-altistuksen ja puupölyaltistuksen yhteyttä syöpäriskiin. Väestölaskentarekistereistä kootut tiedot ihmisten ammateista muunnettiin altistuskertymäarvioiksi suomalaisen ja pohjoismaisen ammattialtistusmatriisien avulla. Matriisi kertoo, kuinka suuren osan kussakin noin 400 ammatissa toimivista ihmisistä arvioidaan altistuneen erilaisille syöpäriskiä lisääville altisteille eri vuosikymmeninä ja mikä on ollut altistuksen taso.

Tutkimusaineistona oli väitöskirjan kolmessa osatyössä koko Suomen miesväestö ja yhdessä osatyössä myös Ruotsin, Norjan ja Islannin väestö. Kunkin maan syöpärekisterin avulla toteutettu syöpäseuranta alkoi varhaisimmasta käytettävissä olevasta väestölaskennasta (Suomessa 1970, Ruotsissa ja Norjassa 1960, Islannissa 1981) ja käsitti kaikki väestölaskentojen aikaan työikäiset yhteensä 14,9 miljoona miestä.

Tapaus-verrokkitutkimuksen tapauksiksi valittiin suomalaiset väestölaskennan jälkeiset miespuoliset keuhkosyöpäpotilaat, joita vuosina 1971-2005 oli yhteensä 44 492. Heille valittiin samasta aineistosta saman ikäisiä verrokkimiehiä, jotka eivät olleet sairastuneet keuhkosyöpään. Tämän jälkeen verrattiin tapausten ja verrokkien aikaisempaa työaltistumista raudalle ja hitsaushuuruille. Analyysissa vakioitiin altistuminen asbestille ja kivipölylle, joiden tiedetään lisäävän keuhkosyövän riskiä. Eniten raudalle ja hitsaushuuruille altistuneilla todettiin 40 % suurempi keuhkosyöpäriski kuin ei-altistuneilla, kun asbestin ja kivipölyn vaikutus oli eliminoitu. Kun tulosta korjattiin vakioimalla myös miesten sosiaaliasema ja ammattiryhmän tupakoijien osuus, raudalle ja hitsaushuuruille altistumisen aiheuttama riskisuhde pieneni mutta säilyi edelleen tilastollisesti merkitsevänä kaikissa altistuskategorioissa. Kansainvälisesti uusi havainto oli keuhkosyövän yhden alatyypin, levyepiteelisyövän, kaksinkertainen riski rautahuuruille altistuneilla ja yli 1,5-kertainen riski hitsaushuuruille altistuneilla.

Tutkimuksen toisena kohteena olevan puupölyn kohdalla tutkittiin ensisijaisesti vaikutusta nenän ja nenänielun syöpiin. Tapauksia oli suomalaisessa aineistossa melko vähän (292+149). Siksi tutkimus laajennettiin uudempiin vuosiin ja otettiin mukaan kolmen muun Pohjoismaan aineistot. Tällöin nenäsyöpiä löytyi 2839 ja nenänielun syöpiä 1747. Suomalaistutkimuksessa havaittiin eniten puupölylle altistuneilla 60 % suurempi riski sairastua nenäsyöpään kuin altistumattomilla. Yhteispohjoismaisessa aineistosta riski nousi kaksinkertaiseksi. Riskilisäys selittyi nenäsyövän harvinaisen alatyypin, adenokarsinooman, hyvin voimakkaasta yhteydestä puupölyaltistukseen. Eniten altistuneilla riski oli peräti 29-kertainen ja vähemmän altistuneillakin selvästi koholla. Nenänielun syövän ei havaittu olevan yhteydessä puupölyyn.

Se, että lisääntyneitä syöpäriskejä havaittiin jo altistustasoilla, jotka eivät ylitä hyväksyttyjä työaltistuksen standardeja, herättää huolta, pitäisikö hyväksytyn altistuksen raja-arvoja laskea. Tutkimuksen tuloksia on syytä pitää luotettavina, perustuvathan ne laadukkaiksi tunnettuihin pohjoismaisiin rekistereihin. Toki ammattialtismatriisin avulla tehdyt altistusmääräarviot eivät yllä samaan tarkkuuteen kuin olisi saavutettavissa mittaamalla jokaisen tutkimushenkilön jokaisen työpaikan altistukset, mutta sellaisessa tutkimuksessa ei voitaisi millään saavuttaa samanlaista valtavaa tutkimuksen kokoa ja vuosikymmenten mittaista altistusseurantaa, jotka olivat tämän väitöskirjatutkimuksen erityisiä vahvuuksia.

The aim of the study was to explore associations between selected occupational exposures and the targeted cancer sites in the entire national workforce. Occupational exposures were estimated from occupational titles obtained from the censuses. Quantitative job exposure estimates were estimated according to the Finnish national job exposure matrix (FINJEM) or the Nordic Occupational Cancer Study job exposure matrix (NOCCAJEM) that cover more than 300 specific job titles and exposures in four periods: 1945–59, 1960–74, 1975–84, to 1985–94. The Nordic study cohort consists of all male workers who had participated in the censuses 1970–1990 in Finland, 1960–1980 in Norway, 1960–1990 in Sweden, and 1981 in Iceland. Three other papers specifically included the Finnish part of cohort i.e. the cohort in Finland only. The range of population covered was between 1.2 million and 14.9 million in four Nordic countries.

Cancer cases in this thesis were diagnosed in 1961–2005. Altogether 44,492 incidence cases of primary lung cancer were included, based on the data in the Finnish Cancer Registry. The numbers of men diagnosed with primary nasal cancer and nasopharyngeal cancer were 292 and 149 in Finland, and 2839 and 1747 in four Nordic countries.

For each occupation with exposure to ‘iron and welding fumes’, standardized incidence ratios (SIRs) of lung cancer were calculated (i.e. ratio of observed to expected number of cases). SIRs for nasal cancer, nasopharyngeal cancer and lung cancer were calculated in occupations with exposure to wood dust or formaldehyde. Relative risks (RRs) of each cancer were calculated by comparing three categories of cumulative exposures (CEs) with the unexposed category using Poisson regression models and with an adjustment for confounding factors.

Hazard ratios (HRs) were calculated for individual-level data derived from occupational history recorded in all available census data in conditional logistic regression models. Work-related co-exposures (e.g. asbestos and silica) and confounding factors (socio-economic status, SES, and smoking) were adjusted whenever available.

The results demonstrated that in comparison to the unexposed, workers most heavily exposed to iron/welding fumes had 40% more lung cancer risk, when asbestos and silica were controlled, without adjustment for SES and smoking. When these two non-occupational risk factors were also controlled, the RR decreased but remained >1 in all CE categories. One novel finding was the detection of an association between one histological subtype of lung cancer, squamous-cell lung carcinoma, and exposure to iron fume and dust (2-fold risk) as well as to welding fumes (55% excess).

Independent roles between CE to iron and welding fumes could not be properly distinguished due to high correlation of both exposures in same individuals. Co-exposure to asbestos contributed up to 40% greater lung cancer risk at the heaviest asbestos exposure level (>13.23 fibers/cm3-years). Risk attributable to co-exposure to silica was small. In general, Finnish workers exposed to the greatest level of wood dust had 60% more risk to develop nasal cancer as compared to non-exposed workers. Elevated risks at all CE levels were above RR 2.0 in the study extended to workers in four Nordic countries. Drastic excess from adenocarcinoma histological subtype appears to dominate the risk. The most heavily exposed workers (CE ≥ 28.82 mg/m3-years) has a 29-fold risk of nasal adenocarcinoma. Experiencing light wood dust exposure (≤ 6.70 mg/m3-years) led to a three-fold risk even after formaldehyde exposure was controlled in the model.

In this study, the findings with wood dust exposure confirmed the risks in nasal cancer, which is in line with the increased risks detected by the previous studies, but no association with nasopharyngeal cancer. Weak but persistent lung cancer risk was observed in all levels of exposure to iron and welding fumes. Detection of risks were noticeable already at the lowest CE level when regulatory limits were applied, which rises the concern relating to adequacy of existing occupational exposure standards or recommended guidelines.

This study provides reasonable confidence in results due to the strengths and quality in size, reliability of nationwide registered cancer data, and at least partial adjustment for exposures contributed from both work-related and non-work-related confounding factors. Assigning numerical exposure estimates to workers in the absence of personal monitoring data is challenging. Large-scale record linkage is a considerably efficient solution as it can generate a tremendous volume of nationwide and even multinational data on decade-long retrospective work history.