前言
原子彈爆炸造成的健康影響可分為急性期的「Deterministic Effects」與晚期的「Stochastic Effects」。急性期在爆炸後數週內可見急性放射症候群,如掉髮、出血等,或更嚴重者死亡;晚期則以白血病與多種實體癌為主,通常是白血病先在數年後增加,接著其他癌症於更晚期時增加。輻射暴露來源包括爆炸瞬間 1 分鐘內釋放的初級輻射(gamma rays、neutrons),以及殘餘輻射(中子誘發放射線與放射性落塵/黑雨)。受爆者個體所吸收的劑量受爆心距離、遮蔽條件與個人體態等影響。輻射暴露時點亦被區分為受孕前、胎內與出生後,前者主要涉及父母生殖細胞,後兩者涉及體細胞、器官發育與後續癌症/非癌症效應。關於這系列的世代研究非常多,也有團隊持續追蹤發表。因此,以下將簡單陳述過去多篇研究,針對不同疾病做更進一步分析。
癌症
血液腫瘤疾病
Hsu 等人以 Life Span Study(LSS)原爆倖存者世代為研究族群,納入 113,011 位追蹤者建立Cohort,並使用 1950 年末至 2001 年共約 360 萬人年的腫瘤與白血病發生率資料,分析輻射對白血病、淋巴瘤及多發性骨髓瘤的影響。研究以 Poisson regression 分析,並同時比較超額相對風險(ERR)與超額絕對率(EAR)模型。結果指出,慢性淋巴性白血病(CLL)與成人 T 細胞白血病(ATL)之發生率與輻射無顯著相關;但其他白血病(尤其AML)則呈非線性劑量反應。雖然白血病超ERR隨暴露後時間增加而下降,但仍可持續至原爆後 55 年。非何杰金氏淋巴瘤在男性中僅呈現些微顯著的劑量效應,但該現象則沒有在女性受爆者被發現。
實體器官癌症
除了血液疾病,Grant 等人針對 LSS 原爆倖存者進行實體器官癌症(solid cancer)發生率的分析。追蹤期間為 1958–2009 年,共納入 105,444 名受爆當下無癌症病史者進行分析,總共累積 3,079,484 人年。研究以 Poisson regression 估計每 Gy 加權吸收劑量之輻射相關風險,同時使用 ERR 與 EAR 模型並校正吸菸的影響。研究中總共有 22,538 例實體器官癌症,且其中 992 例與輻射相關。女性的劑量反應基本上符合線性曲線(ERR/Gy = 0.64,95% CI 0.52–0.77),但在男性則觀察到顯著向上彎曲的二次曲線模型,( 1 Gy 時 ERR 約 0.20、0.1 Gy 時 ERR 約 0.010),男性與女性的 ERR 劑量反應形狀差異達統計顯著(P=0.02)。結論指出,在暴露後60年之後,這個群體仍然有較高的實體器官癌症風險。
LSS世代以外的族群影響
除了當下受爆者,有些影響是非常深遠,包含胎內受爆者以及倖存者的下一代。這些也都是許多研究著重的主題。Ozasa 回顧原爆輻射的流行病學研究,指出晚期癌症效應可以透過三個世代研究進行評估,其中包含:原爆倖存者(LSS世代)、胎內暴露者,以及倖存者子代(F1)。文中描述倖存者白血病風險在早期明顯增加(尤其兒童),實體癌風險則約在原爆後 10 年開始增加且至今仍可見。雖然原爆暴露具非選擇性,因此生活型態等傳統危險因子造成的Bias並非顯著有影響力,但低劑量風險的這些族群,則較可能受到其他環境因素影響。即使如此,這篇研究也顯示:胎內暴露者的癌症風險與童年期暴露者相近;至於遺傳效應,F1 世代目前未觀察到因父母暴露而增加的癌症風險。
非癌症疾病
在非腫瘤性疾病的研究中,Ozasa 等人於2012年進行的研究追蹤 1950–2003 年間共計約 86,611 名對象。研究使用 Poisson regression 分析輻射相關風險、劑量反應,以及性別、暴露年齡的效應。該研究結果顯示全死因死亡風險與劑量呈正相關;在實體癌方面,與前面許多研究相似,輻射暴露會增加癌症風險,但有趣的是,在非腫瘤性疾病(循環、呼吸、消化系統)亦觀察到風險增加。
腦中風
若以腦中風為例,Takahashi 等人在2012以 9,515 名原爆倖存者為研究族群,進行 1980 年起、為期 24 年的前瞻性追蹤研究,且追蹤開始時所有對象皆無中風的相關病史。結果顯示,輻射劑量與缺血性中風無關;但在男性中,校正年齡與共存危險因子後,出血性中風風險隨劑量增加約兩倍風險(p=0.009),且在小劑量( <1 Gy )範圍內亦呈顯著上升趨勢(p=0.004)。在女性中,出血性中風風險隨劑量增加,但要到較高劑量( 1.3 Gy)後才較明顯,女性於 <1.3 Gy 的風險差異不顯著。
這一系列的研究是基於人類史上首次,也是唯一一次因戰爭產生輻射暴露的相關研究。除了不斷提醒世人使用這些武器的嚴重後果,也是醫療史上非常珍貴的資料。
參考資料來源
- RERF《Basic Guide to Radiation and Health Sciences》, 2008。
- Hsu WL, et al. Radiat Res. 2013;179(3):361–382. doi:10.1667/RR2892.1. PMID:23398354。
- Grant EJ, et al. Radiat Res. 2017;187(5):513–537. doi:10.1667/RR14492.1. PMID:28319463。
- Ozasa K. J Radiat Res. 2016;57(Suppl 1):i112–i117. doi:10.1093/jrr/rrw005. PMID:26976124。
- Ozasa K, et al. Radiat Res. 2012;177(3):229–243. doi:10.1667/rr2629.1. PMID:22171960。
- Takahashi I, et al. BMJ Open. 2012;2:e000654. doi:10.1136/bmjopen-2011-000654. PMID:22307102。
