Finnish national job-exposure matrix (FINJEM) in register-based cancer research

Abstract

Tämä poikkeuksellisen laajaan aineistoon perustuva väitöskirja (FINJEM-altistematriisi koko väestön ammattisyöpätutkimuksessa) on tehty 'Työperäinen altistuminen ja syöpävaara Suomessa' - tutkimushankkeen yhteydessä. Tämän Suomen Syöpärekisterin ja Työterveyslaitoksen yhteishankkeen tarkoituksena on selvittää altistekohtaisesti työperäisen syövän vaaroja Suomessa. Tutkimusmateriaalina käytettiin Syöpärekisterin syöpätietokantaa (yli 400,000 syöpätapausta vuodesta 1971 alkaen), joka käsittää koko väestön väestölaskennoista saatuine ammattitietoineen. Tiedot yhdistettiin Työterveyslaitoksen työ-altistematriisin (Finnish national job-exposure matrix, FINJEM) tietoihin.

Työ-altistematriisi on työkalu, joka kääntää ammattinimikkeet altistetietoiksi. FINJEMin alkiot ovat mittaustuloksiin, otantatutkimuksiin ja asiantuntija-arvioihin perustuvia altistumisarvioita suomalaisille ammattinimikkeille eri ajanjaksoina. FINJEM on maailman ensimmäinen ja tähän asti ainoa yleinen työ-altistematriisi, joka pystyy tuottamaan määrällistä arviointia kumulatiiviselle työperäiselle altistumiselle. Tässä tutkimuksessa tutkittiin FINJEMin 43 kemiallista altistetta. Altisteiden hitaan kertymisen ja syövän vaatiman viiveajan takia altistumisarviot eri ammattinimikkeille otettiin FINJEMin ajanjaksolta 1960-84 ja tarvittaessa aiemmilta ajanjaksoilta. Kullekin altisteelle oli käytettävissä altistuneiden osuus ja altistuneiden keskimääräinen altistumistaso, jotka keskenään kerrottuina antoivat keskimääräisen altistumistason kussakin ammatissa.

Tämän tutkimuksen aineistoon kuuluivat kaikki työssä olevat 1906-1945 välillä syntyneet suomalaiset, jotka osallistuivat väestölaskentaan 31.12.1970 (667,121 miestä ja 513,110 naista). Heidän ammattitietonsa (393 ammattinimikkettä, viisi sosiaaliluokkaa) muunnettiin FINJEMin avulla altistumistiedoiksi (kvartsipitoinen kivipöly, pakokaasut, asbesti, jne) ja tiedoiksi mahdollisesti sekoittavista tekijöistä (esim. tupakointi, alkoholin kulutus, lihavuus, synnytykset). Aikavälillä 1971-95 näiden ihmisten keskuudessa havaittiin yhteensä 33,664 keuhkosyöpä-, 18,744 eturauhassyöpä-, 2,198 ruokatorvisyöpä-, 5,082 munasarjasyöpä-, 387 kivessyöpä-, 7,366 munuaissyöpä-, 8,110 virtsarakkosyöpä-, 18,059 mahasyöpä-, ja 4,562 leukemiatapausta. Tietyn altisteen ja tietyn syövän välistä suhdetta arvioitiin vertaamalla eri tavoin altistuneita ryhmiä perusväestöön sekä altistumattomaan väestöön.

Tämä väitöskirja koostuu neljästä osatyöstä. Ensimmäistä artikkelia varten tehtiin ensin metodologista kehitystyötä tietoaineiston hyödyntämismenetelmistä tutkimalla kvartsipitoisen kivipölyn ja kolmen syövän välistä yhteyttä. Odotetusti havaittiin kivipölylle altistumisen lisäävän keuhkosyövän vaaraa. Menetelmäkokeilujen perusteella aineisto ja tutkimusmenetelmä ovat niin luotettavia, että jatkossa tilastoanalyysejä voidaan tuottaa kohtuullisen nopeasti ja lähes rutiininomaisesti tarvitsematta aina testata moninaisia lähestymisvaihtoehtoja.

Seuraavaksi sovellettiin kehitettyä menetelmää yhteen uuteen altisteeseen. Toinen artikkeli käsitteli pakokaasuille altistumista ja keuhkosyöpää. Tässä osatyössä saatiin viiteitä siitä, että Suomessa dieselpakokaasut todennäköisesti eivät aiheuta merkittävästi kohonnutta keuhkosyöpäriskiä; sen sijaan bensiinipakokaasuille altistuneilla naisilla havaittiin kohonnut keuhkosyöpäriski, joka saattaa olla myös tupakoinnin kontrollointiin liittyvä tai sattumalöydös. Kolmas osatyö käsitteli pakokaasujen vaikutusta ruokatorvi-, munasarja-, kives- ja virtsarakkosyöpiin sekä leukemiaan. Kumulatiiviset pakokaasualtistumiset suurensivat merkittävästi munasarjasyövän vaaraa, tämä uusi havainto on herättänyt maailmanlaajuista huomiota. Muissa syövissä ei havaittu selvää vaikutusta.

Neljäs osatyö käsitteli syöpälähtöisesti kivessyöpien yhteyksiä suureen joukkoon ammatteja ja kemikaalialtisteista. Lisääntynyt seminoomariski pestisiideille, tekstiilipölyille ja alifaattiiselle ja alisyklisille hiilivetyliuottimille altistuneilla antaa aihetta lisätutkimuksille.

Tämä väitöskirja on tuottanut positiivisia kokemuksia FINJEMin soveltamisesta syöpäepidemiologiseen tutkimukseen. Nämä tulokset työperäisen syövän vaaroista on mahdollista ottaa huomioon myös ammattisyöpien torjunnassa. Tulevaisuudessa voitaisiin soveltaa FINJEMin keinoja tutkittaessa paitsi perinteisiä kemiallisia altisteita, myös nykyiseen työelämään liittyviä uusia haittatekijöitä (esim. työliikunnan vähyys, vuorotyö ja työkiire).

The development of computerized registers including a unique personal identifier has facilitated large retrospective studies based on register linkages. This offers a tool to utilize large datasets for hypothesis generation and testing in, e.g., occupational epidemiology. Finland has a good opportunity to undertake these kinds of studies successfully because of its stable population and reliable registration systems, including population censuses and a long-term national cancer register.

The aim of this study was to apply the Finnish national job-exposure matrix (FINJEM) to study associations of some occupational exposures and selected cancers (lung cancer, ovarian cancer, testicular cancer etc.) in the whole Finnish working population, and to develop and validate a routine analysis procedure for future register-based linkage studies applying FINJEM. This work was carried out under a project called Occupational exposure and risk of cancer in Finland , which utilized data and resources of the Finnish Cancer Registry (FCR) and the Finnish Institute of Occupational Health (FIOH).

The job-exposure matrix (JEM) is a tool to convert information on job titles into information on occupational risk factors. JEM-based analysis is economic and systematical. Moreover, it is often the only reasonable choice in large retrospective studies where exposure assessment at the individual level is not feasible. FINJEM was constructed in the 1990s for epidemiological research, hazard surveillance and risk assessment purposes. FINJEM is the first and so far the only general JEM, which can yield quantitative estimation of cumulative exposure. The present study applied current FINJEM estimates on 43 chemical exposures in 393 occupational categories.

The study cohort consisted of all economically active Finns born between 1906-1945 who participated in the Population Census on 31 December 1970 (667,121 men, 513,110 women). The census files are maintained at Statistics Finland and have been updated for death and emigration, which allows exact person-year calculation. Data on the occupation held for the longest period in 1970 were obtained from the Population Census 1970 records. Some occupational categories were further stratified to make the categories more homogeneous in terms of occupational exposures. The occupations were then converted to exposures to silica dust (paper I) and to diesel and gasoline engine exhausts (papers II-III) and to all of the 43 chemical agents (paper IV) with FINJEM. Cumulative exposure (CE) was calculated as the product of proportion of exposed persons (P), mean level of the exposure (L) among the exposed persons in each occupation, and estimated duration of the exposure.

The Census cohort was followed-up for 30 million person-years (from which 19.7 million from men) during 1971-95. Incident cases of cancers were identified through a record linkage with the Finnish Cancer Registry. The present study included 33,664 lung, 18,744 prostate, 2,198 esophageal, 5,082 ovarian, 387 testicular (from which 264 seminoma), 7,366 kidney, 8,110 bladder, 18,059 stomach cancer and 4,562 leukemia cases. A standardized incidence ratio (SIR) was calculated for each occupation exposed to silica dust in paper I, and to engine exhausts in papers II-III, and to each of the all 393 occupations and the 43 chemical agents in paper IV. The relative risk (RR) of cancer for various exposure categories in relation to the unexposed group was calculated using the Poisson regression model and adjusted for relevant confounding factors in papers I-IV.

The present results replicating the confirmed associations, e.g., that between silica dust and lung cancer, demonstrated that FINJEM can be applied in a valid way to large occupational cancer studies for hypotheses testing and generation. In this Census cohort, the occupational exposure to engine exhausts was not consistently associated with lung cancer. The present study did not confirm the previous findings suggesting an association between engine exhausts and a risk of esophageal, testicular, kidney, or bladder cancers, or that of leukemia, either. One possible explanation for this is that the present study was able to adjust more completely for confounding factors than in most previous studies. In the present research, a positive exposure-response relationship between ovarian cancer and diesel exhaust was observed as a new finding; an elevated risk of testicular cancer was observed to be related to exposures of pesticides, textile dust, and some organic solvents. Further studies are encouraged to apply the FINJEM-based method to study relations between various occupational hazards and health outcomes.