Αφηρημένο

Ιστορικό

Αν και έντονη έκθεση στο αρσενικό έχει αποδειχθεί ότι είναι καρκινογόνες, τη συμβολή του στην επίπτωση του καρκίνου του πνεύμονα στις Ηνωμένες Πολιτείες δεν είναι καλά χαρακτηρίζεται. Επιδιώξαμε να καθορίσει εάν τα ανοίγματα χαμηλού επιπέδου στο αρσενικό δει στις ΗΠΑ συνδέονται με την εμφάνιση καρκίνου του πνεύμονα μετά από έλεγχο για πιθανούς συγχυτικούς παράγοντες, και να αξιολογήσει την αλληλεπίδραση με τη συμπεριφορά του καπνίσματος.

Μεθοδολογία

οι μετρήσεις αρσενικού ιζημάτων ρεύμα και η συγκέντρωση του εδάφους που προέρχονται από την Εθνική Έρευνα Γεωχημική USGS συνδυάστηκαν, αντίστοιχα, με το 2008 εκτιμά BRFSS σχετικά με τον επιπολασμό του καπνίσματος και 2000 Απογραφής των ΗΠΑ εισόδημα επίπεδο νομού για να καθορίσουν τις επιπτώσεις αυτών των παραγόντων στην εμφάνιση καρκίνου του πνεύμονα, όπως εκτιμάται από τις αντίστοιχες σε επίπεδο πολιτείας μητρώα καρκίνου και η βάση δεδομένων SEER. Poisson παλινδρόμησης χρησιμοποιήθηκε για να προσδιοριστεί η σχέση μεταξύ κάθε μεταβλητή και προσαρμοσμένη στην ηλικία νομός-επίπεδο επίπτωση του καρκίνου του πνεύμονα. ANOVA χρησιμοποιήθηκε για την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της αλληλεπίδρασης μεταξύ συμπαράγοντες

Κύρια Ευρήματα

επίπεδα ιζημάτων αρσενικού σχετίζονταν σημαντικά με την αύξηση των περιπτώσεων περιστατικό καρκίνου του πνεύμονα (

P

& lt.? 0.0001). Αυτά τα αποτελέσματα συνεχίστηκε μετά τον έλεγχο για το κάπνισμα και το εισόδημα (

P

& lt? 0,0001). Σε όλη την ΗΠΑ, την έκθεση στο αρσενικό μπορεί να συνεισφέρει έως και 5.297 περιπτώσεις καρκίνου του πνεύμονα ετησίως. Υπήρξε επίσης μια σημαντική αλληλεπίδραση μεταξύ αρσενικού επίπεδα έκθεσης και ο επιπολασμός του καπνίσματος (

P

& lt? 0,05).

Συμπεράσματα /Σημασία

Αρσενικό συσχετίστηκε σημαντικά με ποσοστά εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα στις ΗΠΑ μετά τον έλεγχο για το κάπνισμα και το εισόδημα, που δείχνει ότι η έκθεση σε χαμηλά επίπεδα με το αρσενικό είναι υπεύθυνη για την περίσσεια περιπτώσεις καρκίνου σε πολλά μέρη των ΗΠΑ Αυξημένα επικράτηση νομών κάπνισμα ενίσχυσε τη σχέση μεταξύ αρσενικού έκθεσης και συχνότητα εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα, ένα αποτέλεσμα στο παρελθόν αόρατο σε επίπεδο πληθυσμού

Παράθεση:. Putila JJ, Guo NL (2011) Σύλλογος Αρσενικό έκθεσης με καρκίνο του πνεύμονα Συχνότητα τιμές στις Ηνωμένες Πολιτείες. PLoS ONE 6 (10): e25886. doi: 10.1371 /journal.pone.0025886

Συντάκτης: John D. Minna, Πολυτεχνείου της Texas Southwestern Medical Center στο Ντάλας, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: 7 Απρίλη 2011? Αποδεκτές: 12 Σεπτεμβρίου 2011? Δημοσιεύθηκε: 7 Οκτωβρίου 2011

Copyright: © 2011 Putila, Guo. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτή η μελέτη υποστηρίζεται από το Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας (NIH) /Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής (NLM) R01LM009500 (PI: Δρ Guo) και ΝΙΗ /Εθνικό Κέντρο Έρευνας Πόρων (NCRR) P20RR16440 και συμπλήρωμα (PD: Δρ Guo). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

Αρσενικό έχει συνδεθεί με πολλαπλούς τύπους καρκίνου, συμπεριλαμβανομένου του πνεύμονα, της ουροδόχου κύστης, των νεφρών, του ήπατος, και καρκίνων του δέρματος σε πολλές επαγγελματικές, επιδημιολογικές και πειραματικές μελέτες [1] – [3]. Σπουδές στη Χιλή, Ταϊβάν, και το Μπαγκλαντές έχουν καθιερώσει μια σαφή σχέση μεταξύ αρσενικού και καρκίνου του πνεύμονα. Ενώ ορισμένες περιοχές των ΗΠΑ έχουν συγκρίσιμα επίπεδα, η συγκέντρωση αρσενικού στο πόσιμο νερό είναι, σε γενικές γραμμές, πολύ χαμηλότερο. Το κάπνισμα είναι επίσης πολύ διαδεδομένη σε πολλές περιοχές των ΗΠΑ και είναι αναμφίβολα η κύρια αιτία του καρκίνου του πνεύμονα. το ίδιο καπνός του τσιγάρου περιέχει επίσης το αρσενικό [4]. Ωστόσο, είναι ασαφές τι επιπτώσεις έχει η έκθεση της χρόνιας χαμηλού επιπέδου αρσενικού σε ποσοστά εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα στις ΗΠΑ ανεξάρτητος και σε συνδυασμό με το κάπνισμα στο επίπεδο του πληθυσμού.

ενώσεις βαρέων μετάλλων όπως το αρσενικό είναι πιο συχνά εισάγονται σε η παροχή νερού μέσω φυσικά κοιτάσματα, τα ορυχεία, ή άλλες διαταραχές στο χώμα, οι οποίες θεωρούνται ότι είναι μία από τις κύριες πηγές έκθεση σε βαρέα μέταλλα εκτός από το κάπνισμα και επαγγελματικούς χώρους. Ενώ ορισμένες τροφές μπορεί να περιέχουν χαμηλά επίπεδα αρσενικού, οι οργανικές μορφές δεν είναι τόσο τοξικά, όπως διαπιστώθηκε οι ανόργανες μορφές στο έδαφος και το πόσιμο νερό [5], καθιστώντας την έκθεση μέσω του πόσιμου νερού την κύρια λεωφόρο για τη μείωση της έκθεσης του πληθυσμού.

αρσενικό αποτελεί έναν από τους μεγαλύτερους κινδύνους καρκίνου οποιουδήποτε από τα κοινά ρυπαντές του πόσιμου νερού, με δεδομένο το επίπεδο του αρσενικού που παράγουν 10 έως 100 φορές περισσότερα κρούσματα καρκίνου σε σύγκριση με ένα παρόμοιο επίπεδο των άλλων ρυπαντών [6]. Επιπλέον, υπάρχουν πειστικά στοιχεία ότι δεν υπάρχει βιολογική όριο στο οποίο το αρσενικό παύει να είναι καρκινογόνο [6], [7], αυξάνοντας την πιθανότητα ότι ακόμα και χαμηλές συγκεντρώσεις μπορεί να έχει σημαντική επίδραση στην επίπτωση του καρκίνου. Η έκθεση σε τόσο το αρσενικό και ο καπνός καρκινογόνα έχει δει να προσδώσει μεγαλύτερο κίνδυνο καρκίνου από την έκθεση είτε σε απομόνωση σε ένα επαγγελματικό περιβάλλον [8]. Μια συνέργεια μεταξύ των μηχανισμών του καπνού και των βαρέων μετάλλων καρκινογένεση θα μπορούσε να οδηγήσει σε πολλούς ανθρώπους είναι σε σημαντική αύξηση του κινδύνου ακόμα και σε κανονικά αποδεκτά επίπεδα μόλυνσης.

Αυτή η μελέτη προσπάθησε να καθορίσει τη σχέση μεταξύ των συγκεντρώσεων αρσενικού στο έδαφος και τα ποσοστά εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα στις ΗΠΑ, και να αποσαφηνιστεί η συμβολή αυτής της heavy metal με τα ποσοστά του καρκίνου του πνεύμονα ανεξάρτητα από και σε συνδυασμό με το κάπνισμα. Μεσαίο εισόδημα νομού θα πρέπει να χρησιμοποιείται ως υποκατάστατο μέτρο για την κοινωνικοοικονομική κατάσταση, όπως το εισόδημα και η εκπαίδευση έχουν δει να επηρεάσει τα ποσοστά εμφάνισης του καρκίνου του πνεύμονα σε άλλες μελέτες με χρήση παρόμοιων δεδομένων [9].

Μέθοδοι

Patient Data Sources

μεμονωμένες περιπτώσεις ασθενών για την Καλιφόρνια, Κονέκτικατ, Αιόβα, Κεντάκι, Λουιζιάνα, New Jersey, Νέο Μεξικό, και Γιούτα ελήφθησαν από την Εποπτεύουσα Επιδημιολογίας και τελικά αποτελέσματα (SEER) βάσεων δεδομένων [10]. Κριτήρια για την ένταξη που περιλαμβάνονται στον πνεύμονα ή των βρόγχων ως περιοχή του πρωτογενούς όγκου, πλήρη στοιχεία σχετικά με την ηλικία του ασθενούς και το νομό της κατοικίας, και μια διάγνωση μεταξύ 1996 και 2005. Η κομητεία επιπέδου ποσοστά εμφάνισης ηλικία προσαρμοσμένο για Μισούρι, Οχάιο, Δυτική Βιρτζίνια, και την Πενσυλβάνια ελήφθησαν από τα διαθέσιμα δεδομένα δημοσιεύονται από τα αντίστοιχα τμήματα της υγείας τους για μια παρόμοια χρονική περίοδο [11] – [14]. πληθυσμούς νομών χρησιμοποιούνται σε ποσοστά ηλικία τυποποίηση και στάθμιση παλινδρομήσεις, καθώς και μέσο εισόδημα νομών ελήφθησαν από τις ΗΠΑ Απογραφή (https://www.census.gov/main/www/cen2000.html) 2000. επιπολασμού του καπνίσματος νομός-επίπεδο υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας δεδομένα από το σύστημα το 2008 Factor Behavioral Risk επιτήρησης (BRFSS) [15]. Συγκεντρώσεις αρσενικού στα ιζήματα ρεύμα ελήφθησαν από την Εθνική Έρευνα Γεωχημική USGS για τα 12 κράτη που περιλαμβάνονται στην ανάλυση [16]. Μεμονωμένα στοιχεία δεδομένων από διαφορετικές πηγές αντιστοιχήθηκαν ανά νομό και το όνομα του κράτους ή 5-ψήφιο κωδικό FIPS για να σχηματίσουν το τελικό σύνολο δεδομένων που χρησιμοποιούνται στις αναλύσεις. Το σχήμα 1 δείχνει την περιοχή μελέτης και τα μέτρησαν τα επίπεδα του αρσενικού με ατομική απορρόφηση.

Η περιοχή μελέτης οριοθετείται από μια έντονη γραφή περίγραμμα. Αρχική εικόνα είναι ευγενική προσφορά του το αμερικανικό Γεωλογικό Ινστιτούτο.

Η

Ηλικία Προσαρμοσμένη Καρκίνο του Πνεύμονα Η συχνότητα Τιμές

Ο καρκίνος του πνεύμονα συχνότητες εμφάνισης νομοί με τα δεδομένα που διατίθενται από SEER εκτιμήθηκαν ως μέσο όρο δέκα ετών από την 1996-2005 όπου αυτά είναι διαθέσιμα, όπως το αραιό πληθυσμό της ορισμένες επαρχίες είχε ως αποτέλεσμα ασταθή εκτιμήσεις και μόνο έτος. Πνεύμονα ποσοστά εμφάνισης καρκίνου υπολογίζεται από τα δεδομένα SEER ήταν τότε άμεσα προσαρμοσμένη στην ηλικία του πληθυσμού των ΗΠΑ το 2000 με βάση τον παρακάτω τύπο: όπου Βαθμολογήστε

std είναι το τυποποιημένο ποσοστό? Ποσοστό

πρώτων είναι το un-τυποποιημένο ποσοστό? Ποπ

ηλικία είναι η ηλικία συγκεκριμένο πληθυσμό για κάθε ηλικιακή ομάδα? και Pop

std είναι η συνολική τυπική πληθυσμού.

Ηλικία προσαρμοσμένο ποσοστά καρκίνου του πνεύμονα εκτιμήθηκαν ή δημοσιεύονται για ένα σύνολο 12 μελών που αποτελείται από 757 χώρες. Τα κράτη που επιλέγονται για ένταξη αντιπροσωπεύουν μια δημογραφικά, γεωγραφικά, και geochemically ποικίλο δείγμα των ηπειρωτικών Ηνωμένων Πολιτειών. Προτεραιότητα για την ένταξη δόθηκε στο Appalachian περιοχή και άλλες περιοχές με υψηλά επίπεδα αρσενικού, προκειμένου να συλλάβει ένα ευρύ φάσμα της έκθεσης.

γεωχημικά δεδομένα

Το μέσο επίπεδο του αρσενικού για κάθε νομό ήταν υπολογίζεται λαμβάνοντας το μέσο όρο όλων των μεμονωμένων μετρήσεων σημείο εντός κάθε νομού. Πολλαπλές αναλυτικές τεχνικές χρησιμοποιήθηκαν για να μετρήσουν τα επίπεδα του αρσενικού στην αρχική δεδομένων, συμπεριλαμβανομένης της ατομικής απορρόφησης (ΑΑ) [17], Ενόργανης Ανάλυσης ενεργοποίησης νετρονίων (INAA) [18], και επαγωγικά συζευγμένου πλάσματος-φασματομετρία ατομικής εκπομπής 40 (ICP40) [19] μεθόδους. Αυτές οι μέθοδοι που προσφέρονται άριστη κάλυψη της περιοχής μελέτης, και ως εκ τούτου τα δεδομένα από αυτούς τους τρεις πηγές χρησιμοποιήθηκαν στην ανάλυση. Αρσενικό μετρήσεις εκφρασμένες σε μέρη ανά εκατομμύριο (ppm). Το μέσο επίπεδο έκθεσης νομού σταθμίστηκε από τον πληθυσμό νομός της στις επόμενες αναλύσεις.

καπνίζοντες δεδομένων

επιπολασμός του καπνίσματος County υπολογίστηκε ως ποσοστό των ερωτηθέντων ηλικίας 18 ετών και άνω οι οποίοι ανέφεραν ότι κάπνιζαν περισσότερα από 100 τσιγάρα στη ζωή τους. Καθώς οι νομοί με λιγότερους από 30 απαντήσεις δεν ήταν διαθέσιμα στα στοιχεία της έρευνας, πολλές από τις αραιοκατοικημένες κομητείες αποκλείστηκαν από τα μοντέλα που προσαρμόζονται για το κάπνισμα.

Ανάλυση Παλινδρόμησης

Η πρώτη ανάλυση επεδίωξε να τον προσδιορισμό της επίδρασης των επιπέδων έκθεσης του αρσενικού σχετικά με την επίπτωση του καρκίνου του πνεύμονα στις ΗΠΑ, και η επιμονή αυτών των αποτελεσμάτων μετά από έλεγχο για πιθανούς συγχυτικούς παράγοντες. Η συσχέτιση μεταξύ κάθε μολυσματικό και ο καρκίνος του πνεύμονα συχνότητα εκτιμήθηκε χρησιμοποιώντας Poisson παλινδρόμησης, ώστε να αντανακλούν το ετήσιο ποσοστό επίπτωσης ως μέτρο μέτρησης. μοντέλα παλινδρόμησης Poisson ο φυσικός λογάριθμος του αποτελέσματος, σε αυτή την περίπτωση πνεύμονα συχνότητα εμφάνισης καρκίνου (πνεύμονα

inc), ως γραμμική συνάρτηση του

n

προγνωστικοί παράγοντες (

x

1 … x

ν

), καθεμία πολλαπλασιαστεί με ένα συντελεστή (

β

) υπολογίζεται από τη μέγιστη μέθοδο πιθανότητα, συν ένα όρος σφάλματος (ε

σφάλματος):

Αρσενικό σε ένα μοντέλο ως ενιαίου προγνωστικό, και σε ένα μοντέλο έλεγχο για τον επιπολασμό του καπνίσματος και μεσαίο εισόδημα νομών εκφράζεται ως χιλιάδες δολάρια. Αναλύσεις για το αρσενικό επίπεδα ήταν σε θέση να σταθμίζονται με τον πληθυσμό του νομού στο λογαριασμό για ποικίλου μεγέθους νομού και την πυκνότητα του πληθυσμού. αναλύσεις παλινδρόμησης πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση της λειτουργίας «GLM» με το πακέτο λογισμικού

R

2.11.0.

ANOVA Ανάλυση

Η δεύτερη ανάλυση εξέτασε αμφίδρομη αλληλεπίδραση μεταξύ των προγνωστικών χρησιμοποιούνται στην παλινδρόμηση αναλύσεις, δηλαδή, βαρέα μέταλλα έκθεση, το κάπνισμα, και διάμεσου εισοδήματος νομών. Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μεταβλητών στο προσαρμοσμένο μοντέλο αξιολογήθηκαν χρησιμοποιώντας ANOVA σύμφωνα με την τυποποιημένη μέθοδο, όπου το άθροισμα μεταξύ των ομάδων των τετραγώνων των σφαλμάτων (SS

Α) χωρίζεται από το εσωτερικό του ομίλου άθροισμα των τετραγώνων των σφαλμάτων (SS

s /Α).

η προκύπτουσα

F

στατιστική (

F

), μαζί με τους βαθμούς ελευθερίας (DF), στη συνέχεια δηλώνει το επίπεδο σημαντικότητας της διαφοράς μεταξύ ομάδες δίνεται η διακύμανση εντός των ομάδων. Με την εξαίρεση του επιπολασμού του καπνίσματος η οποία ήταν περίπου κανονική, οι συμπαράγοντες ήταν μέση με επίκεντρο τη μείωση των πολλαπλών συγγραμμικότητας [20] και log-μετασχηματιστεί ώστε να ταιριάζει καλύτερα μια κανονική κατανομή, πριν να ομαδοποιούνται σε τεταρτημόρια. ANOVA μοντέλα που χρησιμοποιούνται κβαντισμένες τιμές του αρσενικού συγκέντρωσης, ο επιπολασμός του καπνίσματος και μεσαίο εισόδημα. Πνεύμονα συχνότητα εμφάνισης καρκίνου ήταν μη μετασχηματισμένα, αλλά τα αποτελέσματα παρουσιάζονται ως log-μετασχηματιστεί στα σχήματα, προκειμένου να απλοποιηθεί η ερμηνεία των αλληλεπιδράσεων.

Πρωτοβάθμια δεδομένων και Πηγή Κώδικες

Με την εξαίρεση του οι BRFSS και πρωτογενείς SEER στοιχεία, το σύνολο των κωδικών των δεδομένων και την πηγή που χρησιμοποιείται στις αναλύσεις που προβλέπονται στο online συμπλήρωμα «Αρχεία S1, S2, S3, και S4» διαθέσιμα στην ιστοσελίδα του περιοδικού. Τα δεδομένα του καπνίσματος μπορούν να βρεθούν στην ιστοσελίδα BRFSS (https://www.cdc.gov/brfss/technical_infodata/surveydata/2008.htm). Τα συγκεντρωτικά ποσοστά εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα επίπεδο νομού, τα επίπεδα έκθεσης και συμπαράγοντες περιλαμβάνονται τα συμπληρωματικά αρχεία, μαζί με μια σύντομη επεξήγηση του σχετικού κωδικού.

Αποτελέσματα

Σύνδεσης μεταξύ αρσενικού και καρκίνου του πνεύμονα στις ΗΠΑ

Poisson παλινδρόμησης για την συχνότητα εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα νομών προσαρμοσμένη στην ηλικία έδειξε σημαντική θετική συσχέτιση με τα επίπεδα του αρσενικού (

Β

= 0,0045,

P

& lt? 0.0001) χωρίς προσαρμογή για το κάπνισμα ή μεσαίο εισόδημα νομών στις 742 χώρες με διαθέσιμα στοιχεία. Η συσχέτιση μεταξύ της συγκέντρωσης αρσενικού και του καρκίνου του πνεύμονα παρέμεινε σημαντική μετά την προσαρμογή για τα ποσοστά του καπνίσματος και μεσαίο εισόδημα νομών (

Β

= 0,0039,

P

& lt? 0,0001) σε όλη την 585 κομητείες (Πίνακας 1). Το κάπνισμα ήταν θετικά και σημαντικά που συνδέονται με την εμφάνιση καρκίνου του πνεύμονα στις αναλύσεις παλινδρόμησης (

P

& lt? 0,0001), επιβεβαιώνοντας περαιτέρω ότι το κάπνισμα αποτελεί ισχυρό παράγοντα κινδύνου εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα στις ΗΠΑ, ακόμη και σε σύγκριση με άλλες κινδύνου παράγοντες. εισόδημα διάμεση νομού ήταν αρνητικά και σημαντικά που συνδέονται με την συχνότητα (

P

& lt? 0,0001), υποδεικνύοντας ότι το υψηλότερο εισόδημα συσχετίστηκε με μειωμένο ποσοστά εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα στις ΗΠΑ Στο σύνολό τους, τα αποτελέσματα αυτά αποδεικνύουν ότι η αυξημένη έκθεση στο αρσενικό συνέβαλε σε υψηλότερα ποσοστά εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα στις ΗΠΑ, ανεξάρτητα από το κάπνισμα και την κοινωνικοοικονομική κατάσταση.

η

στην κοινή ανάλυση του αρσενικού έκθεσης και το κάπνισμα (Πίνακας 1), μία αύξηση της τάξης του 1 ppm αρσενικού συγκέντρωση στο εδάφους σχετίστηκε με αύξηση 0,4% το ποσοστό εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα (OR: 1,004, 95% CI: [1,004 – 1,004]). Λαμβάνοντας υπόψη μια αύξηση κατά 1% του επιπολασμού του καπνίσματος, η συχνότητα εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα της περιοχής μελέτης αυξήθηκαν 6,06 φορές (95% CI: [6.059, 6.064]).

Για το αρσενικό, η διαφορά στα ποσοστά εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα οφείλεται στα βαρέα μέταλλα μεταξύ των ποσοστιαίων υψηλότερης και χαμηλότερης έκθεση είναι έτσι 5,3% (Πίνακας 2). Σε εθνικό επίπεδο, οι επιπτώσεις είναι τεράστιες. Χρησιμοποιώντας μια μέση συχνότητα εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα 62,5 περιπτώσεις ανά 100.000 άτομα ανά έτος, το μοντέλο συντελεστές για την έκθεση σε βαρέα μέταλλα που αναπτύχθηκε για τις κρατικές δείγματα των 12 θα δείχνουν ότι σε όλη την έκθεση των ΗΠΑ για το αρσενικό μπορεί να συνεισφέρει έως και 5.297 περιπτώσεις καρκίνου του πνεύμονα ετησίως, όταν αντιπροσωπεύοντας διαφορετικά επίπεδα έκθεσης.

η

ANOVA ανάλυση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ αρσενικού έκθεσης, το κάπνισμα και η SES

η δοκιμή ANOVA για τις αλληλεπιδράσεις πραγματοποιήθηκε στην μέση επίκεντρο και log-μετασχηματιστεί δεδομένων . Η αλληλεπίδραση μεταξύ του αρσενικού και του επιπολασμού του καπνίσματος ήταν οριακά σημαντική (

P

= 0,0611) κατά τη σύγκριση των ποσοστιαίων στο μοντέλο προσαρμόζεται μόνο για την επικράτηση του καπνίσματος (Σχήμα 2, αριστερά). Όταν ρυθμιστεί τόσο για τον επιπολασμό του καπνίσματος και μεσαίο εισόδημα η αλληλεπίδραση έγινε σημαντική (

P

= 0,0475? Σχήμα 2 και Πίνακας 3). Η αλληλεπίδραση μεταξύ του αρσενικού και SES δεν ήταν σημαντική (

P

= 0.069), και δεν υπάρχει σαφής τάση παρατηρήθηκε από το υψηλότερο στο χαμηλότερο τεταρτημόριο εισοδήματος.

Η αριστερή εικόνα δείχνει τη σύνδεση, χωρίς προσαρμογή για μεσαίο εισόδημα νομού, καθώς και το δικαίωμα η ίδια ένωση μετά την προσαρμογή για μεσαίο εισόδημα νομών. Το μέγεθος των κουκίδων είναι ανάλογη με τον πληθυσμό. Σκιασμένες περιοχές οριοθετούν το διάστημα εμπιστοσύνης 95% για το προσαρμοσμένο μοντέλο, με την κλίση της κάθε γραμμής παλινδρόμησης και

P

-Τιμή για το αντίστοιχο ANOVA που παρατίθενται στον Πίνακα 3.

Η

το σχήμα 2 δείχνει τις προκύπτουσες πλαγιές από παλινδρόμηση Poisson όταν τα δεδομένα χωρίστηκε σε ξεχωριστά ποσοστιαία από το κάπνισμα επικράτηση τόσο για μη διορθωμένη (αριστερά) και ρυθμίζεται (δεξιά) μοντέλα. Η αύξηση της κλίσης της γραμμής από το κατώτερο ποσοστημόριο καπνίσματος στην υψηλότερη ποσοστημόριο δείχνει ότι το κάπνισμα αυξάνει τον επιπολασμό, η σχέση μεταξύ αρσενικού έκθεσης και της εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα ενισχύει. Οι Ρ-τιμές για τα στοιχεία που λαμβάνονται από την αντίστοιχη ANOVA αναλύσεις για τις προσαρμοστεί και αδιόρθωτη μοντέλα, με την Beta (

β

) συντελεστές που λαμβάνονται από τις παλινδρομήσεις μεταξύ συχνότητας εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα και το αρσενικό έκθεση ειδικά για μια δεδομένη ποσοστημόριο το κάπνισμα. Ανάλυση της αλληλεπίδρασης μεταξύ του καπνίσματος και της συγκέντρωσης αρσενικού παρουσίασε σαφή αλλά ασήμαντη αύξηση στην αντοχή της σύνδεσης μεταξύ του αρσενικού και της επίπτωσης του καρκίνου του πνεύμονα με μια αύξηση στον αριθμό των καπνιστών (Εικόνα 2, αριστερά). Η επίδραση αυτή έγινε στατιστικά σημαντική μετά τον έλεγχο για μεσαίο εισόδημα (Σχήμα 2, δεξιά). Είναι επίσης αξιοσημείωτο ότι πολλές από τις χώρες με τα υψηλότερα ενώσεις είναι αραιοκατοικημένη και μπορεί να αντιπροσωπεύει μια ήδη ιατρικά υποεξυπηρετούμενες πληθυσμού.

Appalachian υποομάδα

Δυτική Βιρτζίνια και το Κεντάκι, δύο κράτη που αποτελούν τον πυρήνα της το Appalachian περιοχή, έχουν σταθερά υψηλότερα ποσοστά εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα σε σχέση με τον εθνικό μέσο όρο. Για την περαιτέρω δοκιμαστεί η σχέση μεταξύ αρσενικού της έκθεσης, το κάπνισμα και τον καρκίνο του πνεύμονα, οι δύο αυτές καταστάσεις συγκρίθηκαν με κομητείες στα άλλα κράτη σχετικά με τις μετρήσεις εξετάζονται στην παλινδρόμησης και ANOVA αναλύσεις για να προσδιοριστεί εάν οι τάσεις φαίνεται από το επίπεδο νομού στην ΗΠΑ που πραγματοποιήθηκε ισχύει και για τα κράτη αυτά. Ένα

t-test

της συγκέντρωσης νομός-επίπεδο αρσενικού έδειξε ότι κομητείες στη Δυτική Βιρτζίνια και το Κεντάκι είχαν σημαντικά υψηλότερα επίπεδα αρσενικού από ό, τι έκαναν οι άλλες χώρες στον υπόλοιπο των ΗΠΑ υπό εξέταση (

P

= 0,015). επιπολασμού του καπνίσματος νομός-επίπεδο WV και KY ήταν σημαντικά υψηλότερη από ό, τι άλλες χώρες θεωρείται (

P

& lt? 0,0001), ενώ μεσαίο εισόδημα ήταν σημαντικά χαμηλότερη (

P

& lt? 0,0001). Η συχνότητα εμφάνισης του καρκίνου του πνεύμονα ήταν επίσης σημαντικά υψηλότερο για WV και KY από άλλα κράτη (

P

& lt? 0,0001). Αυτά τα αποτελέσματα συνοψίζονται στο Σχήμα 3. Μια υπολειμματική ανάλυση έδειξε ότι τα κατάλοιπα για νομοί στο Κεντάκυ και τη Δυτική Βιρτζίνια ήταν περίπου κανονική κατανομή γύρω από το μηδέν (Σχήμα 4, αριστερή), υποδεικνύοντας ότι το μοντέλο ταιριάζει με τα εθνικά στοιχεία θα μπορούσαν να εξηγήσουν υψηλής καρκίνο του πνεύμονα συχνότητα ποσοστό παρατηρείται στη Δυτική Βιρτζίνια και το Κεντάκι. Αξίζει να σημειωθεί ότι, ορισμένες επαρχίες σε αυτήν την υποομάδα είχε συγκριτικά χαμηλά επίπεδα αρσενικού αλλά διατήρησαν υψηλό ποσοστό επίπτωσης (Σχήμα 4, δεξιά)? Ωστόσο καθορισμό της λόγος για αυτό είναι πέρα ​​από το πεδίο εφαρμογής αυτής της ανάλυσης. Συνολικά, τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ότι η υψηλότερη συχνότητα εμφάνισης του καρκίνου του πνεύμονα σε WV και KY συνδέεται στενά με την υψηλότερη έκθεση του αρσενικού και του επιπολασμού του καπνίσματος, καθώς και χαμηλότερο εισόδημα σε αυτές τις καταστάσεις. Το μοντέλο που παρουσιάζεται στην παρούσα μελέτη θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να εξηγήσει ένα μέρος των ανισοτήτων υγείας, ειδικά υψηλότερη συχνότητα εμφάνισης του καρκίνου του πνεύμονα, στην περιοχή των Απαλαχίων.

έκθεσης Αρσενικό αναφέρεται ως η συγκέντρωση σε μέρη ανά εκατομμύριο (ppm), το εισόδημα καθώς χιλιάδες δολάρια, συχνότητα ποσοστό ως ετήσια συχνότητα εμφάνισης του καρκίνου του πνεύμονα ετησίως ανά 100.000 άτομα, και το κάπνισμα ως το ποσοστό των ενηλίκων που έχουν αυτο-αναφερόμενη διάρκεια ζωής του καπνίσματος. Οι αστερίσκοι (*) δηλώνουν στατιστική σημαντικότητα σε

P

& lt?. 0.05 στο αταίριαστο

t-test

Η

Η συνεχής γραμμή αντιπροσωπεύει την εκτιμώμενη σχέση μεταξύ αρσενικού και πνεύμονα συχνότητα εμφάνισης καρκίνου σε ολόκληρο το δείγμα, με το γκρι σκίαση που αντιπροσωπεύει το 95% διάστημα εμπιστοσύνης για την εκτίμηση.

η

Συζήτηση

Αυτή η μελέτη διαπίστωσε ότι το αρσενικό ήταν σημαντικός προγνωστικός δείκτης του νομού σε επίπεδο εδάφους συχνότητα εμφάνισης του καρκίνου του πνεύμονα στις ΗΠΑ, και ότι τα αποτελέσματα αυτά διατηρήθηκαν και μετά τον έλεγχο για την ηλικιακή σύνθεση του πληθυσμού, η επικράτηση του καπνίσματος και μεσαίο εισόδημα. Υπήρξε μια σαφής αλληλεπίδραση μεταξύ των συμπεριφορών του καπνίσματος και το αρσενικό μολυσματικό έκθεσης που είναι παρατηρήσιμα σε εθνικό επίπεδο πληθυσμού. Τομείς οι οποίοι είχαν τόσο υψηλότερο επιπολασμό του καπνίσματος και την αύξηση του αρσενικού έκθεση είχε ένα πλεόνασμα των περιπτώσεων καρκίνου του πνεύμονα πέρα ​​από αυτές που αποδίδονται είτε παράγοντας, αν και η παρουσία άλλων μη μετρήσιμους παράγοντες μπορεί να μετριάσει αυτές τις εκτιμήσεις. This επιβεβαιώνει προηγούμενα ευρήματα σε επαγγελματικούς χώρους που ήταν ακόμα αθέατες σε αυτή την κλίμακα [8], και είναι σε απευθείας σύνδεση με τους προτεινόμενους μηχανισμούς των βαρέων μετάλλων και την καρκινογένεση καπνού. Τα ευρήματα αυτά δείχνουν ότι η συνολική επίδραση της έκθεσης σε αρσενικό για τον πληθυσμό άχθους του καρκίνου του πνεύμονα μπορεί να είναι μαζικά υποτιμηθεί λόγω της διεισδυτικότητας του καπνίσματος και άλλη χρήση του καπνού στον πληθυσμό των ΗΠΑ.

Τα αποτελέσματα αυτής της ανάλυσης δείχνουν ότι η σχέση μεταξύ αρσενικού συγκεντρώσεις στο έδαφος και η επίπτωση του καρκίνου του πνεύμονα στις ΗΠΑ είναι σε μεγάλο βαθμό γραμμική και ότι, εάν δεν υπάρξουν συγχυτικούς παράγοντες, μια λογική εκτίμηση της υπέρβασης συχνότητα λόγω της αυξημένης έκθεσης σε αρσενικό μπορεί να υπολογιστεί για μια συγκεκριμένη γεωγραφική περιοχή. Αναφερόμενοι στο σχήμα 1, περιοχές με υψηλά επίπεδα αρσενικού, όπως αυτές εμφανίζονται σε ροζ χρώμα (& gt? 14.525 ppm) θα μπορούσε να αποδώσει μια αύξηση 3,96% στη συχνότητα εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα οφείλεται στο αρσενικό σε σύγκριση με μια περιοχή με πιο μέτριο επίπεδο, όπως αυτές οι νομοί που εμφανίζονται σε μπλε (4,374 έως 4,752 ppm). Ακόμη και ένα πιο μέτριο επίπεδο, όπως είναι οι περιοχές που εμφανίζονται με κίτρινο χρώμα (6,929 έως 7,496 ppm) θα μπορούσε να αποδώσει μια αύξηση 1,04% στη συχνότητα εμφάνισης του καρκίνου του πνεύμονα με το αρσενικό, σε σύγκριση με τις ίδιες μπλε περιοχές.

Επειδή η μόλυνση του πόσιμου νερού προμήθεια από τα βαρέα μέταλλα μπορεί να επηρεάσει το σύνολο του πληθυσμού μιας γεωγραφικής περιοχής, η επίδραση της ακόμη και μια μικρή αύξηση της μόλυνσης μπορεί να είναι αρκετά ισχυρή σε σχέση με το συνολικό αριθμό των περίσσεια περιπτώσεις που επηρεάζονται μεγάλους πληθυσμούς. Για παράδειγμα, Beaver, Greene, και η Ουάσιγκτον κομητείες κατά μήκος του δυτικού άκρου της Πενσυλβάνια έχουν αυξημένα επίπεδα αρσενικού, εμφανίζεται ως κυμαίνονται από ροζ σε κίτρινο, σε σύγκριση με το Κέντρο, Mifflin, Perry, και κομητείες Juniata στο κέντρο του κράτους του οποίου επίπεδα αρσενικού κυμαίνεται από χαμηλά (γκρι) έως μέτρια (μπλε). Η συχνότητα εμφάνισης του καρκίνου του πνεύμονα στις δυτικές χώρες είναι να συμπίπτει υψηλότερες από εκείνες στις κεντρικές επαρχίες (77,4 vs 61,7 ανά 100.000), μια διαφορά που είναι πιθανό να οφείλεται, τουλάχιστον εν μέρει, με το αρσενικό έκθεση και σε συμφωνία με το μοντέλο εκτιμάται σε εθνικό επίπεδο . Δεδομένου του πληθυσμού των δυτικών χωρών, τα αυξημένα επίπεδα αρσενικού μπορεί να συμβάλει στην όσο το 28 περιπτώσεις καρκίνου του πνεύμονα ετησίως αποκλειστικά από τον χώρο.

Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί σε αυτή τη μελέτη. Το πρώτο είναι ότι ο σχεδιασμός είναι οικολογικό και τα αποτελέσματα αυτά από μόνη της δεν μπορεί να συναγάγει σύνδεσης στο ατομικό επίπεδο. Το δεύτερο είναι ότι τα επίπεδα ρυπαντών που προέρχονται από μετρήσεις εδαφικών ιζημάτων, καθώς και ο βαθμός στον οποίο εισέρχονται στην παροχή πόσιμου νερού ποικίλλει δοθεί το ποσό των διατάραξη του εδάφους, την εξάρτηση από τα υπόγεια ύδατα αυτά ρυπαντές, καθώς και το είδος και την έκταση της διήθησης ή καθαρισμού εκτελούνται σε το νερό πριν από την κατανάλωση. Το τρίτο είναι ότι το μοντέλο δεν λαμβάνει υπόψη την επίδραση της επαγγελματικής έκθεσης σε αρσενικό ή άλλες καρκινογόνες ουσίες που έχουν δει να ενέχουν αυξημένο κίνδυνο καρκίνου του πνεύμονα. Ωστόσο, καθώς το κάπνισμα είναι η πιο κοινή συμβολή στην πνευμονική καρκινογένεση και το πόσιμο νερό είναι ένα από τα πιο κοινές πηγές της αυξημένης περιβαλλοντικής έκθεσης σε βαρέα μέταλλα, δεν αναμένεται ότι επαγγελματική έκθεση σε βαρέα μέταλλα ή άλλες ενώσεις που είναι γνωστό ότι προκαλούν καρκίνο των πνευμόνων θα προκατάληψη τα αποτελέσματα δεδομένου του μεγέθους των μονάδων της μελέτης σε σχέση με τον αριθμό των επαγγελματικώς εκτιθέμενα άτομα. Ενώ οι εκπομπές των οχημάτων έχει αποδειχθεί ότι είναι μια σημαντική συμβολή στην επίπτωση του καρκίνου του πνεύμονα [21], την έκθεση σε τόσο βαριά μέταλλα και αερομεταφερόμενων ρύπων σε συνεννόηση δεν είναι καλά χαρακτηρίζεται από την άποψη της επίδρασης τους στη συχνότητα του καρκίνου του πνεύμονα.

επειδή το κάπνισμα δεδομένα δεν ήταν πλήρης για τις αραιοκατοικημένες κομητείες οι οποίες μπορεί να έχουν υψηλότερα ποσοστά καπνίσματος [22], [23], ο επιπολασμός του καπνίσματος που χρησιμοποιείται στα προσαρμοσμένα μοντέλα είναι πιθανό ένα υποεκπροσώπηση της πραγματικής εθνικής επικράτηση. Η διάρκεια της έκθεσης είναι πιθανόν ένας βασικός παράγοντας για την ανάπτυξη του καρκίνου. Αυτό πιθανότατα θα ωθούν τη σχέση μεταξύ της έκθεσης σε βαρέα μέταλλα και συχνότητα εμφάνισης προς τη μηδενική, όπως τα άτομα που μετακινούνται προς ή από περιοχές υψηλής έκθεσης θα ταξινομηθεί εσφαλμένα ως προς το επίπεδο της έκθεσης. Η μελλοντική εργασία θα εξετάσει άλλες σημαντικές πηγές εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα, όπως η ποιότητα του αέρα, όπως οι αξιολογήσεις που πραγματοποιούνται από την Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος των ΗΠΑ (https://www.epa.gov/ttn/atw/nata1999/tables.html), και πιο εκλεπτυσμένη μέτρα των συμπεριφορών του καπνίσματος σε ατομικό επίπεδο και οι μετρήσεις της έκθεσης σε βαρέα μέταλλα, όπως αυτά που βρέθηκαν στα δεδομένα NHANES [24].

τα ευρήματα δείχνουν ότι η περιβαλλοντική έκθεση στο αρσενικό μπορεί να έχει σημαντικά μεγαλύτερη επίδραση στη συχνότητα εμφάνισης του καρκίνου του πνεύμονα ό, τι αναμενόταν προηγουμένως στις ΗΠΑ Παρά τη σχετικά χαμηλότερη συγκέντρωση αρσενικού σε σύγκριση με άλλες περιοχές εκτός των ΗΠΑ, φαίνεται ότι τα επίπεδα που συνήθως υπάρχουν στην περιοχή μελέτης εξακολουθούν να συνιστούν σημαντικό κίνδυνο που είναι μετρήσιμα σε επίπεδο πληθυσμού. Επιπλέον, η επικράτηση επίπεδο του πληθυσμού του καπνίσματος φαίνεται να ενισχύσει την επίδραση που αρσενικού έκθεση έχει στην συχνότητα εμφάνισης του καρκίνου του πνεύμονα, με αποτέλεσμα μία περίσσεια των περιπτώσεων καρκίνου του πνεύμονα περιστατικό σε περιοχές με υψηλά επίπεδα αρσενικού έκθεσης και το κάπνισμα. Η επίδραση αυτή ήταν προηγουμένως απαρατήρητη σε ένα μεγάλο επίπεδο του πληθυσμού στις ΗΠΑ, και επιβεβαιώνει πολλές από τις μοριακές και επαγγελματικές μελέτες που έγιναν για το θέμα αυτό. Η παρατηρούμενη συνέργεια μεταξύ αρσενικού και η χρήση του καπνού θα μπορούσε να οδηγήσει σε υπέρβαση του κινδύνου σε άτομα με υψηλά επίπεδα έκθεσης σε δύο αρσενικό και καπνό καρκινογόνες ουσίες.

Υποστήριξη Πληροφορίες

αρχείου S1.

Τα πρωτογενή δεδομένα έκθεσης ανακτηθεί το 2009 περιλαμβάνεται στο αρχείο «geochem.txt».

doi: 10.1371 /journal.pone.0025886.s001

(TXT)

αρχείου S2.

Το

R

πηγαίος κώδικας περιλαμβάνεται στο «codes.txt πηγή».

doi: 10.1371 /journal.pone.0025886.s002

(TXT)

αρχείου S3.

Οι λεπτομερείς αναλύσεις σε αυτή τη μελέτη περιλαμβάνεται στο «Documentation_As.doc».

doi: 10.1371 /journal.pone.0025886.s003

(DOC)

αρχείου S4.

τα συγκεντρωτικά ποσοστά εμφάνισης καρκίνου του πνεύμονα επίπεδο νομού, τα επίπεδα έκθεσης και συμπαράγοντες που περιλαμβάνονται στο «county_level_data.csv».

doi: 10.1371 /journal.pone.0025886.s004

(CSV)

Ευχαριστίες

Οι συγγραφείς θα ήθελα να ευχαριστήσω τον Δρ Alan Ducatman για στοχαστική συζήτηση σχετικά με την έκθεση του χρωμίου, και Δρ. Anoop Shankar και ο Jim Denvir για συμβουλές σχετικά με το σχεδιασμό και την ανάλυση της μελέτης. Εκτιμούμε τη βοήθεια από την κα Ying-Wooi Wan και η κα Χουάν Feng στην επικύρωση των αποτελεσμάτων.