Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đáp ứng liều để tử vong do bệnh mạch máu não và bệnh tim ở những người sống sót sau vụ nổ bom nguyên tử: 1950–2003
Tóm tắt
Cộng đồng khoa học đang đối mặt với những cuộc thảo luận quan trọng về tính hợp lệ của mô hình không ngưỡng tuyến tính (LNT) đối với các bệnh tim mạch liên quan đến bức xạ ở liều thấp và vừa. Trong nghiên cứu này, tỷ lệ tử vong do các bệnh mạch máu não (CeVD) và bệnh tim từ dữ liệu mới nhất về những người sống sót sau vụ nổ bom nguyên tử đã được phân tích. Phân tích được thực hiện với nhiều mô hình phản ứng liều–phản ứng tuyến tính và phi tuyến tính được xây dựng dựa trên sinh học bức xạ. Đối với mỗi kết quả sức khỏe có hại, một tập hợp các mô hình đã được xác định, tất cả đều phù hợp dữ liệu tương đương nhau. Tập hợp này đã được sử dụng cho suy diễn đa mô hình (MMI), một phương pháp thống kê cho phép gộp các mô hình khác nhau để ước lượng rủi ro dựa trên nhiều mô hình phản ứng liều khả thi thay vì chỉ dựa vào một mô hình duy nhất. MMI cung cấp một sự xác định chính xác hơn về đáp ứng liều và một đặc trưng toàn diện hơn về các bất định. Kết quả cho thấy rằng đối với CeVD, đường cong phản ứng liều từ MMI nằm dưới mô hình không ngưỡng tuyến tính ở các liều thấp và trung bình (0–1.4 Gy). Tại các liều cao hơn, MMI dự đoán rủi ro cao hơn so với mô hình LNT. Một phản ứng liều phi tuyến cũng được phát hiện đối với bệnh tim (0–3 Gy). Các phân tích không đưa ra câu trả lời rõ ràng cho câu hỏi liệu có rủi ro bức xạ dưới 0.75 Gy đối với CeVD và 2.6 Gy đối với các bệnh tim hay không. MMI cho thấy rằng các đường cong phản ứng liều cho CeVD và bệnh tim trong Nghiên cứu Thời gian Sống là phi tuyến tại các liều thấp và vừa. Điều này có liên quan đến việc lập kế hoạch điều trị bằng xạ trị và các thực tiễn bảo vệ bức xạ quốc tế nói chung.
Từ khóa
#bệnh mạch máu não #bệnh tim #mô hình không ngưỡng tuyến tính #tử vong #bức xạ #nghiên cứu thời gian sốngTài liệu tham khảo
Akaike H (1973) Information theory and an extension of the maximum likelihood principle. In: Petrov BN, Caski F (ed.). In: Proceedings of the second international symposium on information theory. Akademiai Kiado, Budapest, pp 267–281
Akaike H (1974) A new look at the statistical model identification. IEEE Trans Autom Control 19:716–723
Azizova TV, Muirhead CR, Moseeva MB, Grigoryeva ES, Vlasenko EV, Hunter N, Haylock RG, O’Hagan JA (2012) Ischemic heart disease in nuclear workers first employed at the Mayak PA in 1948–1972. Health Phys 103:3–14
Azizova TV, Haylock RGE, Moseeva MB, Bannikova MV, Grigoryeva ES (2014) Cerebrovascular diseases incidence and mortality in an extended Mayak Worker Cohort 1948–1982. Radiat Res 182:529–544
Azizova TV, Grigoryeva ES, Haylock RG, Pikulina MV, Moseeva MB (2015a) Ischaemic heart disease incidence and mortality in an extended cohort of Mayak workers first employed in 1948–1982. Br J Radiol 88:20150169
Azizova TV, Grigorieva ES, Hunter N, Pikulina MV, Moseeva MB (2015b) Risk of mortality from circulatory diseases in Mayak workers cohort following occupational radiation exposure. J Radiol Prot 35:517–538
Brain P, Cousens R (1989) An equation to describe dose responses where there is stimulation of growth at low doses. Weed Res 29:93–96
Burnham KP, Anderson DR (2002) Model selection and multimodel inference, 2nd edn. Springer, New York
Claeskens G, Hjort NL (2008) Model selection and model averaging. Cambridge University Press, Cambridge
Darby SC, Ewertz M, McGale P, Bennet AM, Blom-Goldman U, Brønnum D, Correa C, Cutter D, Gagliardi G, Gigante B, Jensen MB, Nisbet A, Peto R, Rahimi K, Taylor C, Hall P (2013) Risk of ischemic heart disease in women after radiotherapy for breast cancer. N Engl J Med 368:987–998
Duffus JH, Nordberg M, Templeton DM (2007) Glossary of terms used in toxicology, 2nd edn (IUPAC Recommendations 2007). Pure Appl Chem 79(7):1153–1344
Eilers PHC, Marx BD (1996) Flexible smoothing with B-splines and penalties. Statist Sci 11:89–121
Faes C, Aerts M, Geys H, Molenberghs G (2007) Model averaging using fractional polynomials to estimate a safe level of exposure. Risk Anal 27:111–123
Frey B, Hehlgans S, Rödel F, Gaipl US (2015) Modulation of inflammation by low and high doses of ionizing radiation: implications for benign and malign diseases. Cancer Lett 368:230–237
Furukawa K, Misumi M, Cologne JB, Cullings HM (2015) A Bayesian semiparametric model for radiation dose-response estimation. Risk Anal 36:1211–1223
Gillies M, Richardson DB, Cardis E, Daniels RD, O’Hagan JA, Haylock R, Laurier D, Leuraud K, Moissonnier M, Schubauer-Berigan MK, Thierry-Chef I, Kesminiene A (2017) Mortality from circulatory diseases and other non-Cancer outcomes among nuclear workers in France, the United Kingdom and the United States (INWORKS). Radiat Res 188:276–290
Grant EJ, Brenner A, Sugiyama H, Sakata R, Sadakane A, Utada M, Cahoon EK, Milder CM, Soda M, Cullings HM, Preston DL, Mabuchi K, Ozasa K (2017) Solid cancer incidence among the life span study of atomic bomb survivors: 1958–2009. Radiat Res 187:513–537
Hoeting JA, Madigan D, Raftery AE, Volinsky CT (1999) Bayesian model averaging: a tutorial. Statist Sci 14:382–417
Hsu WL, Preston DL, Soda M, Sugiyama H, Funamoto S, Kodama K, Kimura A, Kamada N, Dohy H, Tomonaga M, Iwanaga M, Miyazaki Y, Cullings HM, Suyama A, Ozasa K, Shore RE, Mabuchi K (2013) The incidence of leukemia, lymphoma and multiple myeloma among atomic bomb survivors: 1950–2001. Radiat Res 179:361–382
Kaiser JC (2010) MECAN. A software package to estimate health risks in radiation epidemiology with multi-model inference. User Manual. Version 0.2. Helmholtz Zentrum München, Neuherberg
Kaiser JC, Walsh L (2013) Independent analysis of the radiation risk for leukaemia in children and adults with mortality data (1950–2003) of Japanese A-bomb survivors. Radiat Environ Biophys 52:17–27
Kaiser JC, Jacob P, Meckbach R, Cullings HM (2012) Breast cancer risk in atomic bomb survivors from multi-model inference with incidence data 1958–1998. Radiat Environ Biophys 51:1–14
Kohavi R (1995) A study of cross-validation and bootstrap for accuracy estimation and model selection. In: IJCAI’95 Proceedings of the 14th international joint conference on artificial intelligence, vol 2, pp 1137–1143
Le Gallic C, Phalente Y, Manens L, Dublineau I, Benderitter M, Gueguen Y, Lehoux S, Ebrahimian TG (2015) Chronic internal exposure to low dose 137Cs induces positive impact on the stability of atherosclerotic plaques by reducing inflammation in ApoE−/− Mice. PLOS One 10:e0128539
Little MP (2016) Radiation and circulatory disease. Mutat Res 770(Pt B):299–318
Little MP, Azizova TV, Bazyka D, Bouffler SD, Cardis E, Chekin S, Chumak VV, Cucinotta FA, de Vathaire F, Hall P, Harrison JD, Hildebrandt G, Ivanov V, Kashcheev VV, Klymenko SV, Kreuzer M, Laurent O, Ozasa K, Schneider T, Tapio S, Taylor AM, Tzoulaki I, Vandoolaeghe WL, Wakeford R, Zablotska LB, Zhang W, Lipshultz SE (2012) Systematic review and meta-analysis of circulatory disease from exposure to low-level ionizing radiation and estimates of potential population mortality risks. Environ Health Perspect 120:1503–1511
Little MP, Azizova TV, Bazyka D, Bouffler SD, Cardis E, Chekin S, Chumak VV, Cucinotta FA, de Vathaire F, Hall P, Harrison JD, Hildebrandt G, Ivanov V, Kashcheev VV, Klymenko SV, Laurent O, Ozasa K, Tapio S, Taylor AM, Tzoulaki I, Vandoolaeghe WL, Wakeford R, Zablotska L, Zhang W, Lipshultz SE (2013) Comment on “dose-responses from multi-model inference for the non-cancer disease mortality of atomic bomb survivors”. (Radiat Environ Biophys (2012) 51:165–178) by Schöllnberger et al. Radiat Environ Biophys 52(1):157–159
Madigan D, Raftery AE (1994) Model selection and accounting for model uncertainty in graphical models using Occam’s window. J Amer Statist Assoc 89:1535–1546
Mancuso M, Pasquali E, Braga-Tanaka I 3rd, Tanaka S, Pannicelli A, Giardullo P, Pazzaglia S, Tapio S, Atkinson MJ, Saran A (2015) Acceleration of atherogenesis in ApoE−/− mice exposed to acute or low-dose-rate ionizing radiation. Oncotarget 6:31263–31271
Mathias D, Mitchel RE, Barclay M, Wyatt H, Bugden M, Priest ND, Whitman SC, Scholz M, Hildebrandt G, Kamprad M, Glasow A (2015) Low-dose irradiation affects expression of inflammatory markers in the heart of ApoE−/− mice. PLOS One 10(3):e0119661
Mitchel RE, Burchart P, Wyatt H (2007) Fractionated, low-dose-rate ionizing radiation exposure and chronic ulcerative dermatitis in normal and Trp53 heterozygous C57BL/6 mice. Radiat Res 168(6):716–724
Mitchel RE, Hasu M, Bugden M, Wyatt H, Little MP, Gola A, Hildebrandt G, Priest ND, Whitman SC (2011) Low-dose radiation exposure and atherosclerosis in ApoE−/− mice. Radiat Res 175:665–676
Mitchel RE, Hasu M, Bugden M, Wyatt H, Hildebrandt G, Chen YX, Priest ND, Whitman SC (2013) Low-dose radiation exposure and protection against atherosclerosis in ApoE(−/−) mice: the influence of P53 heterozygosity. Radiat Res 179:190–199
Moneta L, James F (2010) Minuit2 minimization package. http://seal.web.cern.ch/seal/snapshot/work-packages/mathlibs/minuit. April 2010. v. 5.27.02
Moseeva MB, Azizova TV, Grigoryeva ES, Haylock R (2014) Risks of circulatory diseases among Mayak PA workers with radiation doses estimated using the improved Mayak Worker Dosimetry System 2008. Radiat Environ Biophys 53:469–477
Noble RB, Bailer AJ, Park R (2009) Model-averaged benchmark concentration estimates for continuous response data arising from epidemiological studies. Risk Anal 29:558–564
Ozasa K, Shimizu Y, Suyama A, Kasagi F, Soda M, Grant EJ, Sakata R, Sugiyama H, Kodama K (2012) Studies of the mortality of atomic bomb survivors, Report 14, 1950–2003: an overview of cancer and noncancer diseases. Radiat Res 177:229–243
Ozasa K, Takahashi I, Grant EJ, Kodama K (2017) Cardiovascular disease among atomic bomb survivors. Int J Radiat Biol 93(10):1145–1150
Preston DL, Shimizu Y, Pierce DA, Suyama A, Mabuchi K (2003) Studies of mortality of atomic bomb survivors. Report 13: solid cancer and noncancer disease mortality: 1950–1997. Radiat Res 160:381–407
Rödel F, Frey B, Gaipl U, Keilholz L, Fournier C, Manda K, Schöllnberger H, Hildebrandt G, Rödel C (2012a) Modulation of inflammatory immune reactions by low-dose ionizing radiation: molecular mechanisms and clinical application. Curr Med Chem 19:1741–1750
Rödel F, Frey B, Manda K, Hildebrandt G, Hehlgans S, Keilholz L, Seegenschmiedt MH, Gaipl US, Rödel C (2012b) Immunomodulatory properties and molecular effects in inflammatory diseases of low-dose x-irradiation. Front Oncol 2:1–9
Schöllnberger H, Kaiser JC (2012) Estimating risk of circulatory disease from exposure to low level ionizing radiation. Environ Health Perspect 120:a452–a453
Schöllnberger H, Kaiser JC, Jacob P, Walsh L (2012) Dose-responses from multi-model inference for the non-cancer disease mortality of atomic bomb survivors. Radiat Environ Biophys 51:165–178
Schöllnberger H, Kaiser JC, Walsh L, Jacob P (2013) Reply to Little et al. Dose-responses from multi-model inference for the non-cancer disease mortality of atomic bomb survivors. Radiat Environ Biophys 52(1):161–163
Schöllnberger H, Ozasa K, Neff F, Kaiser JC (2015) Cardiovascular diseases mortality of A-bomb survivors and the healthy survivor selection effect. Radiat Prot Dosim 166:320–323
Shimizu Y, Kodama K, Nishi N, Kasagi F, Suyama A, Soda M, Grant EJ, Sugiyama H, Sakata R, Moriwaki H, Hayashi M, Konda M, Shore RE (2010) Radiation exposure and circulatory disease risk: Hiroshima and Nagasaki atomic bomb survivor data, 1950–2003. Brit Med J 340:b5349
Simonetto C, Azizova TV, Grigoryeva ES, Kaiser JC, Schöllnberger H, Eidemüller M (2014) Ischemic heart disease in workers at Mayak PA: latency of incidence risk after radiation exposure. PLOS One 9:e96309
Simonetto C, Schöllnberger H, Azizova TV, Grigoryeva ES, Pikulina MV, Eidemüller M (2015) Cerebrovascular diseases in workers at Mayak PA: the difference in radiation risk between incidence and mortality. PLOS One 10:e0125904
Stewart FA, Heeneman S, te Poele J, Kruse J, Russell NS, Gijbels M, Daemen M (2006) Ionizing radiation accelerates the development of atherosclerotic lesions in ApoE−/− mice and predisposes to an inflammatory plaque phenotype prone to hemorrhage. Am J Pathol 168:649–658
Stone M (1977) An asymptotic equivalence of choice of model by cross-validation and Akaike’s criterion. J Royal Stat Soc Series B (Methodological) 39:44–47
Takahashi I, Abbott RD, Ohshita T, Takahashi T, Ozasa K, Akahoshi M, Fujiwara S, Kodama K, Matsumoto M (2012) A prospective follow-up study of the association of radiation exposure with fatal and non-fatal stroke among atomic bomb survivors in Hiroshima and Nagasaki (1980–2003). BMJ Open 2:e000654
Takahashi I, Shimizu Y, Grant EJ, Cologne J, Ozasa K, Kodama K (2017) Heart disease mortality in the Life Span Study, 1950–2008. Radiat Res 187:319–332
Walsh L (2007) A short review of model selection techniques for radiation epidemiology. Radiat Environ Biophys 46:205–213
Walsh L, Kaiser JC (2011) Multi-model inference of adult and childhood leukaemia excess relative risks based on the Japanese A-bomb survivors mortality data (1950–2000). Radiat Environ Biophys 50:21–35