低剂量电离辐射对医学工作者微核率影响分析
2022-12-02张佩毅文万信张羽慧
张佩毅，文万信，张羽慧
（1.苏州大学 放射医学与防护学院，江苏 苏州 215000；2.南京大学 生命科学学院，江苏 南京 210023）
随着医疗行业的进步与发展，电离辐射（ionizing radiation,IR）已经成为一种通用的治疗和诊断的工具［1-2］，作为一种新的成像技术和新的靶向治疗方式［3-4］，其安全性也越来越得到重视。长期暴露于低剂量IR 的最大专业人群是医学工作者（全球735 万人，占暴露于人工辐射源的工人的75%）［5］，且长期暴露电离辐射会导致染色体损伤而产生遗传损伤、免疫缺陷以及患癌率增加，微核作为染色体损伤的细胞标志物［6］，其出现频率常用于鉴定人体是否产生了染色体损伤。而微核测试（MNT）是检测由电离辐射引起的遗传损伤的方法之一，微核测试已被广泛用于评估受癌症或退行性疾病影响的特定患者群体的染色体不稳定性。目前已知中高剂量的IR 可以诱发染色体损伤，而长期暴露于低剂量IR 是否会产生这种影响结果仍有争议［7］，因此，本文选择长期暴露于低剂量电离辐射的医学专业工作者作为暴露组研究。为了确定长期暴露于IR 的医学工作者外周血淋巴细胞的MN 频率是否高于非照射人员（非职业人员），本文通过检索2000 年至2021 年发表的相关文献进行Meta 分析，评估长期从事低剂量IR 医学专业工作者的MN 频率与非专业人员的差异。
1 资料与方法
1.1 文献来源
通过检索PubMed、Web of Science、EMbase英文数据库。最终纳入15 篇英文文献进行研究，检索时间为2000 年到2021 年。检索关键词包括micronucleus(MN)、ionizing radiation、Chromosome damage、medical workers、biomarker、genetic 等。
1.2 选择标准
1.2.1 纳入标准 ①在2000 年至2021 年公开发表的文献；②研究为观察性的研究，含有MN 频率均值并设有暴露组与未暴露组；③暴露组为辐射医学工作者，未暴露组为非辐射专业工作者；④文献研究方法相似且结果可用统计学指数表示。
1.2.2 排除标准 ①暴露组与未暴露组中人数少于20 人；②重复发表的文献和综述性文献；③未使用共同定量分析（MN 频率均值）④数据不全或无法获得数据的文献。
1.3 统计学方法
使用RevMan 5.4 软件进行Meta 分析，纳入文献进行异质性分析并使用均属差（mean difference,MD）作指标进行评价，对文献进行异质性分析和计算其95% 的置信区间（confidence interval,CI），采用I²作为异质性的衡量标准，当I²≤50%,P≥0.1时表明各个研究的同质性比较好，使用固定效应模型（FEM）进行分析，当I²>50%,P<0.1 时表明异质性较高，使用随机效应模型（REM）进行分析。
2 结果
2.1 文献检索结果
根据关键词初步检索共得相关文献1 054 篇（PubMed 获得430，Embase 获得389 篇，Web of science 获得235 篇）。图1 显示了具体筛选流程及排除原因，最终纳入研究的有15 篇。
图1 文献筛选流程及结果
2.2 纳入文献基本特征
表1 展示了纳入分析的15 篇英文文献［1,8-21］的基本特征，纳入研究对象共计1 638 例，纳入的文献均设有暴露组（899 例）与未暴露组（739 例），其中暴露组均为长期从事辐射相关的医学工作者且年平均暴露剂量小于100 mSv，未暴露组为非辐射相关工作者。
2.3 异质性检验
对于纳入的15 篇文献，各研究间异质性检验显示：I²=99%,P<0.001，采用随机效应模型（REM）进行Meta 分析。分析结果显示，暴露组（899 例）外周血淋巴细胞微核频率均值大于对照组（739 例），总效应值为4.32，95%CI为3.04～5.60，差异有统计学意义（Z=6.61,P<0.001），见图2。
图2 暴露组与未暴露组外周血淋巴细胞MN 频率均值的森林图
2.4 亚组分析
2.4.1 小于10 mSv 12 篇文献报道了年暴露剂量小于10 mSv 的医学工作者MN 频率均值，其中各研究间的异质性检验结果：I²=99%,P<0.001。使用REM 分析结果显示，暴露组（593 例）外周血淋巴细胞MN 频率均值大于对照组（445 例）（MD=4.15，95%CI为2.01～6.29），两组差异有统计学意义（Z=3.80,P<0.001），见图3。
图3 剂量小于10 mSv 亚组分析结果
2.4.2 10～20 mSv 10 篇文献报道了年暴露剂量10～20 mSv 的医学工作者MN 频率均值，其中各研究间的异质性检验结果：I²=98%,P<0.001。使用REM 分析结果显示，暴露组（557 例）外周血淋巴细胞MN 频率均值大于对照组（515 例）（MD=4.64，95%CI为2.22～7.07），两组差异有统计学意义（Z=3.75,P<0.001），见图4。
图4 剂量10～20 mSv 亚组分析结果
2.4.3 大于20 mSv 6 篇文献报道了暴露剂量大于20 mSv 的医学工作者MN 频率均值，其中各研究间的异质性检验结果：I²=94%,P<0.001。使用REM 分析结果显示，暴露组（257 例）外周血淋巴细胞MN 频率均值大于对照组（220 例）（MD=5.57,95%CI为3.12～8.02），两组差异有统计学意义（Z=4.45,P<0.001），见图5。
图5 剂量大于20 mSv 亚组分析结果
2.4.4 亚组分析森林图 对纳入亚组分析的28 篇研究数据进行meta 分析，其中各研究间的异质性检验结果：I²=99%,P<0.001。使用REM 分析结果显示，暴露组（1 407 例）外周血淋巴细胞MN 频率均值大于对照组（1 180 例）（MD=4.61,95%CI为3.53～5.68），两组差异有统计学意义（Z=8.41,P<0.001），表明在低剂量范围内（小于100 mSv），MN 病率与剂量无关，总森林图见图6。
图6 按辐射剂量区分亚组分析总森林图
2.5 敏感性分析
排除SAKLY［13］研究后，外周血淋巴细胞微核频率均值的总效应值变化较大且为最小值（3.82），异质性未见变化，表明不是微核频率均值总效应值异质性的来源。排除DOUKALI［19］研究后，外周血淋巴细胞微核频率均值的总效应值为最大值（4.63），异质性基本无变化，表明不是微核频率均值总效应值异质性的来源。剔除任意一个研究前后外周血淋巴细胞微核频率均值的总效应值变化幅度很小，稳定性好，见表2。
表2 分别排除各个文献数据变化图
2.6 发表偏倚
通过漏斗图可见明，左右分布基本对称，表无明显发表偏倚，见图7、图8。
图7 总效应率漏斗图
图8 亚组分析总效应率漏斗图
3 讨论
有学者［22-23］研究表明健康受试者的MN 频率与癌症风险之间存在显着关联，外周血淋巴细胞中的MN 频率可预测癌症风险，IARMARCOVAI等［24］研究表明暴露与X 射线和γ 射线下的MN 频率未存在差异，但年龄在实验组与对照组中存在微弱差异。
本研究将15 篇研究纳入Meta 分析进行定量、客观地研究，因此纳入文献的选择偏倚可能性较小。本研究纳入的文章均为已发表且可获得数据的文章，未发表和数据不可获得的文献不在研究范围内，因此可能存在一定的发表偏倚，通过总效应率漏斗图和亚组分析漏斗图，发现左右分布基本对称，表明无明显发表偏倚。按照辐射剂量进行亚组分析，发现三组不同剂量对医学专业工作者的外周血淋巴细胞的微核频率均值都大于未暴露组，而纳入研究的高异质性可能是由于各研究的纳入的年龄、性别、个体差异、生活习惯等综合因素影响。
本研究的结果表明，长期暴露于低剂量范围内的医学专业工作者外周血淋巴细胞微核均值频率明显高于未暴露人员，这说明了外周血淋巴细胞微核频率可以作为长期低剂量电离辐射的敏感指标。在亚组分析的三个剂量范围内MN 频率都显著大于对照组，表明在低剂量范围内（小于100 mSv），MN 病率与剂量无关。从事辐射相关的医学工作者应严格控制暴露时间，提高辐射防护安全意识，加强防护措施，从而减少辐射暴露总量与时间。有研究表明电离辐射下微核率会受到年龄、生活习惯、个体差异等综合因素影响，因此需要综合考虑各种因素以进一步证明电离辐射与个体微核病率之间的关系。
