Krebs- und Leukämie -

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1 KÖRBLEIN, A.: Krebs- und Leukämierisiko im Nahbereich von Kernkraftwerken Arzneimittel-, Therapie-Kritik & (2012/Folge 2) Hans Marseille Verlag GmbH München Krebs- und Leukämie - risiko im Nahbereich von Kernkraftwerken A. KÖRBLEIN, Nürnberg Einleitung Die Frage nach erhöhten Krebs- und Leuk - ämieraten bei Kindern, die in der Umgebung von Kernkraftwerken leben, beschäftigt die Fachwelt seit bald 30 Jahren. Im Jahr 1983 wurden in der Umgebung der englischen Wiederaufarbeitungsanlage Sellafield vermehrt Leukämien bei Kindern und jungen Erwachsenen (bis 24 Jahre) beobachtet. In der Folge wurden zunächst in England, dann auch in Deutschland, den USA und in anderen Ländern, Studien zu Leuk - ämien im Zusammenhang mit kerntech - nischen Anlagen durchgeführt. Die Untersuchungsregionen sind in den meisten Studien kreisförmige Umgebungen um die Standorte mit Radien zwischen 10 km und 25 km. In den Studien aus den USA wurden Landkreise (counties) gewählt; relativ große Gebiete mit mittleren Radien von mehr als 20 km. Detaillierte Informationen zu den englischen Studien befinden sich auf der Website von COMARE (Committee on Medical Aspects of Radiation in the Environment; Umfangreiche Übersichten über Studien auch in anderen Ländern enthalten die Artikel von LAURIER et al. (1, 2). Eine Metaanalyse von BAKER und HOEL aus dem Jahr 2007 (3) fand signifikant erhöhte Risiken bei Kindern 10 Jahren im Umkreis 16 km um 13 kerntechnische Anlagen, darunter 6 britische Standorte von Kernkraftwerken (von insgesamt 14). Allerdings wird das Ergebnis maßgeblich bestimmt durch Amersham, eine pharmazeutische Fabrik in Cardiff (Großbritannien), mit hohen Tritiumemissionen, und durch deutlich erhöhte Risiken um die beiden Wiederaufarbeitungsanlagen Sellafield (Großbritannien) und La Hague in Frankreich. Ohne diese 3 Standorte wäre die Erhöhung vermutlich nicht signifikant. Leukämie Kinder Kernkraftwerk Die ersten englischen Studien zeigten kleine, aber statistisch auffällige Erhöhungen der Leukämiemortalität bei Kindern und jungen Erwachsenen (bis 24 Jahre). 1

2 Dagegen wiesen umfangreichere Studien aus späteren Jahren keine systematisch erhöhten Leukämierisiken bei Kindern im Umkreis von 25 km um die britischen Kernkraftwerke auf (4). Nur wenige Stu - dien enthalten Ergebnisse für Kleinkinder (bis 4 Jahre), obwohl die Strahlenempfindlichkeit in dieser Altersgruppe am höchsten ist. Der 2011 erschienene 14. COMARE-Bericht (5) enthält erstmals Ergebnisse für Kleinkinder in der Umgebung von britischen Kernkraftwerken. Die MICHAELIS-Studien Im Folgenden werden die Ergebnisse eingehender Untersuchungen aus Deutschland vorgestellt. Das Institut für medizi - nische Statistik und Dokumentation der Universität Mainz veröffentlichte in den Jahren 1992 (6, 7) und 1997 (8, 9) systematische Studien zu Krebs und Leukämien bei Kindern im Umkreis aller 20 kerntechnischen Anlagen, die sog.»michaelis-studien«, bezeichnet nach dem damaligen Institutsleiter JÖRG MICHAELIS. Die Daten kamen vom Deutschen Kinderkrebsregister in Mainz, das seit 1980 existiert. Die Krebs- bzw. Leukämieinzidenz in 3 konzentrischen ringförmigen Studienregionen (bis 5 km, 5 10 km, km) um die Kernkraftwerke (KKW) wurden mit den Inzidenzen in geeignet gewählten Vergleichsregionen abseits von KKW verglichen. Die Ergebnisse waren für 0 15 km unauffällig; das relative Risiko (RR) betrug bei Kindern (bis 14 Jahre) im Zeitraum ,99 für alle Krebsarten und 1,00 für akute Leuk - ämien. Allerdings zeigten sich im Nahbereich bis 5 km und bei Kleinkindern (bis 4 Jahre) erhöhte Risiken. So war die Leukämierate bei Kleinkindern im Nahbereich der Anlagen von dreimal höher als in der Vergleichsregion (p 0,016). Für Anlagen, die vor 1970 in Betrieb gegangen waren, war das Leukämierisiko sogar 7fach erhöht (p 0,021). 2 Diese Ergebnisse waren jedoch im Wesentlichen bestimmt durch die sehr niedrige Inzidenz im Vergleichsgebiet. Das Verhältnis zwischen beobachteten Erkrankungen (O) und der Zahl der auf der Basis der mittleren Inzidenz (Bundesdurchschnitt) in dieser Altersgruppe erwarteten Vorkommnisse (E), das sog. standardisierte Inzidenzverhältnis (SIR), betrug 0,42 bzw. 0,22. Im Vergleich zum bundesdeutschen Mittelwert der Inzidenz waren beide Ergebnisse nicht signifikant (SIR 1,26; p 0,168 bzw. SIR 1,58; p 0,085). Mit der Fortschreibung der MICHAELIS-Studie im Jahr 1997 sollte u. a. geprüft werden, ob die auffälligen Befunde bei akuten Leukämien von im Zeitraum weiterbestehen. In der Zusammenfassung von KALETSCH et al. (8) liest man dazu, dass dies nicht der Fall ist: Alle auffälligen Ergebnisse der Studie von 1992 (6) seien»durch den Beitrag der Daten aus dem anschließenden 5-Jahres-Zeitraum nicht mehr statistisch signifikant«. Beim Lesen der Studie stößt man dann auf eine Tabelle, in der das relative Risiko im Nahbereich bis 5 km für mit 2,00 angegeben wird (8). Das relative Risiko ist das Verhältnis von SIR im Untersuchungsgebiet zu SIR im Vergleichsgebiet. Für den Gesamtzeitraum wird das relative Risiko mit 2,87 (p 0,005) angegeben (8). Wie verträgt sich dies mit der Aussage in der Zusammenfassung, die Befunde seien nicht signifikant? Die Erklärung erschließt sich beim Stu - dium des Methodenteils der Arbeit von KALETSCH et al. (8). Darin werden 2 Änderungen des Vorgehens bei der Datenanalyse gegenüber der Studie von 1992 genannt. Zunächst wurde der Radius der Vergleichsgebiete für alle Entfernungszonen auf 15 km vergrößert. In der Studie von 1992 (6) waren dagegen die SIR in den einzelnen Entfernungszonen mit den SIR in gleich großen Zonen der Vergleichsregion verglichen worden. Das hatte aber zur Folge dass die SIR innerhalb der Vergleichsregion wegen klei-

3 ner Fallzahlen große statistische Schwankungen aufwiesen. So betrug SIR in der Zone bis 5 km 0,42 (O 5, E 11,9) und in der benachbarten Zone von 5 10 km 1,02 (O 43, E 42,2). In der gesamten Vergleichsregion bis 15 km war SIR 0,75 (O 87, E 116). Deshalb wurde in der Studie von 1997 generell das SIR in der Vergleichsregion bis 15 km für die Bestimmung der relativen Risiken in den einzelnen Entfernungszonen verwendet. Diese Änderung führte dazu, dass das relative Risiko im Nahbereich bis 5 km von 2,87 auf 1,49 zurückging. Mit dem einseitigen Test (Test auf Erhöhung), der in der Studie von 1992 verwendet wurde, war die Erhöhung signifikant (p 0,03). Zusätzlich wurde in der Studie von 1995 aber der einseitige durch den zweiseitigen Test (Test auf Abweichung vom Erwartungswert) ersetzt. Nun war die Erhöhung ge - rade nicht mehr statistisch signifikant (p 0,06). KALETSCH et al. (8) schienen damit die Frage nach erhöhten Krebs- und Leukämieraten um KKW ausreichend geklärt zu haben; die Ergebnisse der Studie seien so gut abgesichert, dass weitere Untersuchungen als nicht erforderlich angesehen wurden. Die MICHAELIS-Studien umfassten neben den 15 deutschen Standorten mit KKW (Leistungsreaktoren) zusätzlich 3 kleine Forschungs- bzw. Versuchsreaktoren (Jülich, Kahl, Karlsruhe) und 2 KKW, die nach kurzem Probebetrieb stillgelegt worden waren (Hamm, Mülheim-Kärlich). Eine Re - analyse der Daten von nur für die 15 Standorte der Leistungsreaktoren ergab jedoch ein signifikant um 22% erhöhtes Krebsrisiko für Kinder 15 Jahren im Nahbereich bis 5 km. Für Kinder 5 Jahren (Kleinkinder) war die Krebsrate im Nahbereich bis 5 km signifikant um 54%, die Leukämierate sogar um 76% erhöht (10). Die Erhöhung des Leukämierisikos bei Kindern 15 Jahren ist allein durch die Erhöhung im Alter 5 Jahren bedingt; bei Kindern von 5 14 Jahren beträgt das relative Risiko 0,92. Die öffentliche Diskussion um die Ergebnisse dieser Studie (10) bewog im Jahr 2001 das Bundesamt für Strah len schutz (BfS), eine weitere Studie mit anspruchsvollerem Studiendesign beim Deutschen Kinderkrebsregister in Auftrag zu geben. Sie erhielt in der Folge den Kurztitel KiKK- Studie (Kinderkrebs um Kernkraftwerke). Die KiKK-Studie Die KiKK-Studie (11, 12) unterscheidet sich von den MICHAELIS-Studien von 1992 und 1997 im Studiendesign: Sie ist eine Fall-Kontroll-Studie, während die vorhe - rigen Studien sog. ökologische Studien (geographical studies) waren. Ö k o l o g i s c h e S t u d i e n vergleichen die mittleren Krebs- bzw. Leukämieraten im Untersuchungsgebiet um KKW mit entsprechenden Raten in geeignet gewählten, ähnlich strukturierten Kontrollregionen abseits der KKW. Für die Berechnung des Mittelwerts der Entfernung der Erkrankungen vom KKW wird, da die Daten normalerweise auf Gemeindeebene vorliegen, der Mittelpunkt der Gemeinde verwendet. Ökologische Studien sind mit einem relativ geringen zeitlichen und finanziellen Aufwand durchführbar. Sie werden gemacht, um erste Hinweise auf eine mögliche Häufung von Krebserkrankungen zu erhalten. Bei F a l l - K o n t r o l l - S t u d i e n wird geprüft, ob krebskranke Kinder (Fälle) einem bestimmten Risikofaktor stärker ausgesetzt sind als vergleichbare Kinder ohne Krebs (Kontrollen); bei der KiKK-Studie ist der Risikofaktor die Nähe zu einem KKW. Sind die Wohnadressen von Fällen und Kontrollen bekannt, so kann nach Geokodierung der Abstand zwischen Wohnort des Kindes und dem Fortluftkamin des KKW sehr genau bestimmt werden. Das ist dann besonders wichtig, wenn die Effekte räumlich eng begrenzt sind. Bei ökologischen Studien liegen die Daten dagegen nur auf Gemeindeebene vor. 3

4 Gemeinden sind aber unregelmäßige Gebilde mit Ausdehnungen von etlichen Kilometern. Dementsprechend ist die Entfernung zwischen Wohnort und KKW nur sehr ungenau bekannt. Außerdem wurden in den MICHAELIS-Studien die Gemeinden 3 Abstandszonen zugeordnet (bis 5 km, 5 10 km, km), was die Entfernungsbestimmung weiter vergröbert. Ende 2007 wurden die Ergebnisse der KiKK-Studie der Öffentlichkeit vorgestellt. Die Studie fand eine signifikante Abhängigkeit des Krebs- bzw. Leukämierisikos bei Kleinkindern vom reziproken Abstand sowie eine hochsignifikante Erhöhung des Risikos im Nahbereich bis 5 km gegenüber Entfernungen 5 km. Für Leukämien beträgt die Erhöhung des Risikos im Nahbereich bis 5 km etwa 120% und für alle Malignome zusammengenommen etwa 60%. Keine auffällige Risikoerhöhung zeigte sich für Entfernungen 5 km. Neue Studien aus Großbritannien und Frankreich Nach der Veröffentlichung der KiKK-Studie wurden ökologische Studien aus Großbritannien (5, 13) und kürzlich aus Frankreich (14) veröffentlicht, die sich abgesehen vom Studiendesign an der KiKK- Studie orientierten (Leukämien bei Kleinkindern um KKW, Prüfung der Entfernungsabhängigkeit des Risikos). Die Fallzahlen wurden in Großbritannien auf der Ebene kleiner Gebietseinheiten, sog. electoral wards erfasst, in Frankreich auf der Ebene von Kommunen. Der Mittelpunkt einer Gemeinde diente als Ersatzgröße für die Entfernung zum nächsten KKW. 4 In Großbritannien wurden im Nahbereich bis 5 km der 13 Kernkraftwerksstandorte 20 Fälle von akuten Leukämien beobachtet (O 20), 15,37 Fälle wurden erwartet (E 15,37) (5). Diese Zahlen stammen aus dem 14. COMARE-Report von 2011 (5); in der 2008 erschienenen Arbeit von BITHELL et al. (13) werden für den gleichen Zeitraum ( ) etwas andere Zahlen genannt (O 18, E 14,58). Ein Grund für die Differenz wird in (5) nicht genannt. Das Verhältnis zwischen O und E, SIR O E, beträgt 1,30 und ist nicht si - gnifikant erhöht (p 0,146; einseitiger Test). Bildet man jedoch das Verhältnis von SIR im 5-km-Bereich (SIR 1,30) zu SIR im Entfernungsbereich 5 10 km (SIR 0,77), so errechnet sich ein relatives Risiko von 1,68, das signifikant größer ist als 1 (p 0,043). Die Studie aus Frankreich umfasste alle 19 Standorte von französischen KKW und einen Studienzeitraum von 18 Jahren ( ). Im Nahbereich bis 5 km wurden 14 Fälle beobachtet gegenüber 10,2 erwarteten Fällen. Bildet man auch hier das Verhältnis von SIR im 5-km-Bereich (SIR 1,37) zu SIR im Entfernungsbereich 5 20 km (SIR 0,93), so ergibt sich ein relatives Risiko von 1,48 (p 0,113). Auch in Finnland wurde eine Studie erarbeitet (15), welche gleich drei verschiedene Studienansätze verwendete: eine ökologische Studie, eine Fall-Kontroll-Studie und eine Kohortenstudie. Allerdings leben im Umkreis bis 5 km der beiden KKW- Standorte keine Kinder. Wohl aus Gründen der Vergleichbarkeit wurden von KAATSCH et al. (16) die Daten für Leukämien aus der KiKK-Studie nachträglich auch auf Gemeindeebene ausgewertet. Dabei zeigte sich, dass die Leuk - ämieinzidenz bei Kleinkindern im Studiengebiet fast exakt übereinstimmt mit der Inzidenz im gesamten Bundesgebiet; das SIR beträgt 0,99. Aber im Nahbereich bis 5 km ist SIR signifikant um 41% erhöht (O 34; E 24,09; SIR 1,41; p 0,033). Aus dem Quotienten der SIR im Nahbereich und im Entfernungsbereich 5 30 km errechnet sich ein relatives Risiko von 1,45, das ebenfalls signifikant erhöht ist (p 0,029). Erstaunlich ist, dass bei der Auswertung der Daten auf Gemeindeebene die in der KiKK-Studie (12) gefundene, auffällige 119%ige Erhöhung des Leukämierisikos im Nahbereich bis 5 km auf gerade 45% zusammenschmilzt.

5 Man kann KAATSCH et al. (16) für diese vergleichende Zusatzauswertung dankbar sein, zeigt sie doch, dass ökologische Studien deutlich schlechter geeignet sind, räumlich eng begrenzte Effekte nachzuweisen, als aufwändigere Fall-Kontroll- Studien mit exakter Entfernungsbestimmung zwischen Wohnort und KKW. Die Schweizer CANUPIS-Studie Kürzlich wurden die Ergebnisse einer umfangreichen epidemiologischen Studie zu Kinderkrebs in der Umgebung der Schweizer KKW veröffentlicht, die sog. CANUPIS- Studie (Childhood Cancer and Nuclear Power Plants in Switzerland) (17). Sie war als Reaktion auf die KiKK-Studie vom Schweizer Bundesamt für Gesundheit (BAG) und der Krebsliga Schweiz (KLS) in Auftrag gegeben worden und wurde vom Institut für Sozial- und Präventivmedizin (ISPM) der Universität Bern durchgeführt. Die Pressemeldung der Universität Bern vom 12. Juli 2011 berichtete über die Ergebnisse der Studie unter der Überschrift:»Keine Hinweise auf ein erhöhtes Kinderkrebsrisiko in der Nähe von Kernkraftwerken«. Das ist, wie im Folgenden gezeigt wird, so nicht richtig: Hinweise auf ein erhöhtes Risiko gibt es in den Schweizer Daten sehr wohl, wenn auch die Erhöhung nicht signifikant ist. Die Schweizer Studie ist im Gegensatz zur KiKK-Studie eine sog. Kohortenstudie, die alle im Zeitraum in der Schweiz geborenen Kinder und Jugendliche 16 Jahren umfasst. Das Risiko für Leukämie und andere Krebsarten bei Kindern, die in der Nähe von einem der 5 Schweizer KKW (Beznau I und II, Mühleberg, Gösgen und Leibstadt) geboren wurden, wird verglichen mit demjenigen von Kindern, die in der restlichen Schweiz geboren wurden. Die Schweiz wurde in 4 Zonen aufgeteilt: Zone I bildet das Gebiet innerhalb des Abstands von 5 km zum nächsten KKW, Zone II das Gebiet zwischen 5 km und 10 km, Zone III ist der Bereich zwischen 10 km und 15 km und Zone IV der Rest des Landes außerhalb des 15-km-Perimeters. Das Krebsrisiko wurde für jede Zone berechnet. Die in den Zonen I III beobachteten Erkrankungen wurden mit den aufgrund des Risikos in Zone IV (Referenzgruppe) erwarteten Erkrankungen verglichen. Die Wohnorte der Kinder wurden geokodiert und erlaubten somit eine genaue Berechnung der Distanz zum nächsten KKW. Weil Kinder viel strahlenempfindlicher sind als Erwachsene, und dies besonders auf die Zeit der vorgeburtlichen Entwicklung und der ersten Lebensjahre zutrifft, wurde primär der Wohnort zum Zeitpunkt der Geburt für die Entfernungsbestimmung herangezogen. Es wurden 2 verschiedene»kohorten«gebildet: Die erste nach dem Wohnort bei der Geburt (birth cohort), die zweite nach dem Wohnort bei Diagnose der Krebserkrankung (residence cohort). Berichtet werden aber in der Pressemeldung der Universität Bern nur die Ergebnisse für die»birth cohort«. Danach fand sich im Nahbereich bei Kindern 5 Jahren ein um 20% gegenüber der Vergleichsregion erhöhtes relatives Risiko, in der Studie von SPYCHER et al. (17) als»incidence rate ratio«(irr) bezeichnet. IRR ist das Verhältnis der Inzidenz im Untersuchungsgebiet um die KKW zur Inzidenz für r 15 km (Zone IV). Bei der»residence cohort«betrug die Erhöhung dagegen 41% (O 11; IRR 1,41). Wegen kleiner Fallzahlen sind beide Ergebnisse nicht signifikant. Eigene Auswertung: gepoolte Analyse Im Folgenden werden die Daten aus der Schweiz mit denen der ökologischen Studien aus Großbritannien, Deutschland und Frankreich in einer Zusammenschau ausgewertet. Ein direkter Vergleich der Ergebnisse der CANUPIS-Studie mit denen der KiKK-Studie ist nicht möglich, weil sich das Studiendesign stark unterscheidet: Die KiKK-Studie ist eine Fall-Kontroll-Studie, sie enthält keine Angaben über erwartete Fallzahlen. Bei der CANUPIS-Studie können die erwarteten Fallzahlen in den 3 Entfernungszonen (bis 5 km, 5 10 km, 5

6 10 15 km) über E O SIR berechet werden. Da in der Studie die Anzahl der Leukämieerkrankungen und die zugehörigen Personenjahre (PY) in den einzelnen Entfernungszonen genannt werden, lässt sich SIR für die Entfernungszonen bis 5 km, 5 10 km und km berechnen. SIR ist das Verhältnis der Inzidenz in der Entfernungszone i (i 1 3) zur mittleren Inzidenz in der Schweiz, und damit ist SIR(i) O(i) PY(i) ( O PY). Weil in den 3 anderen Ländern (Großbritannien, Deutschland, Frankreich) nur der Wohnort bei Dia gno se stel lung zur Verfügung stand, wird für die gemeinsame Analyse auch die»residence cohort«aus der Schweiz und nicht die»birth cohort«verwendet. Tab. 1 zeigt die Anzahl der beobachteten (O) und erwarteten (E) Leukämieerkrankungen in den 4 Datensätzen für r 5 km und r 5 km. RR ist der Quotient von SIR für r 5 km und SIR für r 5 km. Für den Test der Werte von SIR auf Erhöhung wird die POISSON-Verteilung verwendet, für den Test der RR die Binomialverteilung (Vergleich zweier POISSON-Verteilungen mit der Excelfunktion BINOMVERT). Das Ergebnis der gepoolten Analyse der 4 Datensätze ist eine signifikante Erhöhung um 44% im Nahbereich bis 5 km (RR 1,44; p 0,0017, einseitiger Test) gegenüber Entfernungen 5 km. Eine gemeinsame Regressionsanalyse (POISSON-Regression) der 4 Datensätze (s. Tab. 2) mit einem reziproken Abstandsgesetz zeigt, dass das Leukämierisiko signifikant mit der Nähe zum KKW zunimmt (p 0,012). Eine bessere Anpassung an die Daten gelingt jedoch mit einem linearquadratischen Abstandsgesetz. Ein erhöhtes Risiko zeigt sich nur im 5-km-Nah - bereich; dort ist SIR hochsignifikant um 44% gegenüber dem Entfernungsbereich 5 km erhöht (RR 1,44; p 0,0009). O E SIR p-wert* RR p-wert** Schweiz ( ) 5 km 11 7,87 1,40 0,1711 1,46 0, km 54 56,37 0,96 Großbritannien ( ) 5 km 20 15,37 1,30 0,1464 1,39 0, km ,4 0,94 Frankreich ( ) 5 km 14 10,2 1,37 0,1506 1,48 0, km ,2 0,93 Deutschland ( ) 5 km 34 24,09 1,41 0,0328 1,45 0, km ,1 0,98 Gepoolte Daten 5 km 79 57,5 1,37 0,0042 1,44 0, km ,0 0,95 Tab. 1 Ergebnisse der Einzelanalysen und der gepoolten Auswertung * einseitiger p-wert, berechnet mit der POISSON-Verteilung ** einseitiger p-wert, berechnet mit der Binomialverteilung O beobachte Fallzahl E erwartete Fallzahl SIR O E RR SIR (r 5 km) SIR (r 5 km) 6

7 Abb. 1 zeigt die Werte von SIR in den Entfernungszonen um die KKW für die 4 Datensätze und die Regressionslinien. Diskussion Nachdem sich schon in mehreren früheren Studien ein erhöhtes Leukämierisiko für Kleinkinder im Nahbereich von Kernkraftwerken gezeigt hat, ist dies vor allem durch die deutsche KiKK-Studie zweifelsfrei nachgewiesen worden. Sowohl die britische wie auch die Studie aus der Schweiz lieferten nach Meinung der Autoren dieser Studien keinen Hinweis (»no indication«bzw.»little evidence«) auf ein erhöhtes Risiko im Nahbereich. Die Autoren der französischen Studie (14) schreiben sogar, es gäbe kein erhöhtes Risiko im gesamten Studienzeitraum ( ). Und dies obwohl die beobachteten relativen Risiken in allen 3 Ländern gut mit den Er - gebnissen der ökologischen Studie aus Deutschland übereinstimmen. Die neuen Studien müssen deshalb als unabhängige Bestätigung für erhöhte Leukämieraten bei Kleinkindern um KKW gewertet werden. Damit hat sich die Einschätzung der Autoren der MICHAELIS-Studie (8), dass die Frage nach erhöhten Krebs- und Leukämieraten um KKW ausreichend (mit negativem Ergebnis) geklärt sei, und weitere Untersuchungen nicht mehr erforderlich seien, nachträglich als falsch herausgestellt. Weiterhin ungeklärt ist die Frage nach den Ursachen. Nach bisherigem Wissen ist die Strahlenbelastung durch KKW um Größenordnungen zu niedrig, um die beobachteten Effekte zu erklären. Die Autoren der KiKK-Studie, ebenso wie die Deutsche Strahlenschutzkommission, sind deshalb der Meinung, dass die in der KiKK-Studie beobachtete Leukämieerhöhung bei Kleinkindern nicht durch radioaktive Abgaben von KKW bedingt sein können. Bisher ist jedoch noch kein anderes Agens gefunden worden, das einen Effekt erwarten lassen würde, der ausschließlich im unmittelbaren Umgebungsbereich der KKW existiert. r O E Schweiz 0 5 km 3 km 11 7, km 7,5 km 20 23, km 12,5 km 34 32,66 Großbritannien 0 5 km 3 km 20 14, km 7,5 km 40 51, km 17,5 km ,45 Frankreich 0 5 km 3 km 14 10, km 7,5 km 31 29, km 12,5 km 29 36, km 17,5 km 57 60,6 Deutschland 0 5 km 3,09 km 34 24, km 7,62 km 61 62, km 17,79 km ,2 Tab. 2 Datensatz für die gemeinsame Analyse Die Strahlenexposition wird bekanntlich nicht gemessen, sondern muss unter Verwendung einer Vielzahl von Annahmen errechnet werden. Wie verlässlich sind die Annahmen? Wie groß ist der Vertrauensbereich? Kritische Wissenschaftler gehen von erheblichen Unsicherheiten in der Dosisbestimmung aus (18). Auch könnte das embryonale Gewebe sehr viel strahlenempfindlicher sein als bisher angenommen. Tierversuche von LORD et al. (19), bei denen trächtigen Mäusen Plutonium-239 injiziert wurde, haben gezeigt, dass das embryonale blutbildende System (Hämopoiese) bis zu mal strahlenempfindlicher sein könnte als die postnatale Hämopoiese. 7

8 Nun ist nicht zu erwarten, dass im Normalbetrieb von KKW Plutonium über den Abluftkamin abgegeben wird. Dagegen entsteht das Strontiumisotop Sr-89 in Siedewasserreaktoren aus dem Edelgasisotop Kr-89 außerhalb des Reaktors über 2 Betazerfälle. Sr-89 hat eine Halbwertszeit von 50,5 Tagen. Wegen seiner hohen strahlenbiologischen Wirksamkeit könnte Strontium eine bedeutsame Rolle bei der Leukämieentstehung spielen. Interessanterweise ist das relative Risiko für alle Krebse in der KiKK-Studie im Umgebungsbereich von 1 3 km deutlich kleiner (RR 1,30) als bei 3 5 km (RR 1,71, p 0,0015) (20). Dazu passt, dass die Strahlenbelastung in der Nähe von KKW über Abgaben von Radionukliden aus dem 160 m hohen Abluftkamin erst in einiger Entfernung vom KKW einen Maximalwert erreicht, wie atmosphärische Ausbreitungsrechnungen ergeben. Leider wurde versäumt, im Zuge von explorativen Untersuchungen die KiKK-Daten geschlechtsspezifisch auszuwerten. In etlichen Leukämiestudien hat sich nämlich gezeigt, dass das Strahlenrisiko für Jungen wesentlich höher ist als für Mädchen. So war im Umgebungsbereich bis 10 km der französischen Wiederaufarbeitungsanlage La Hague in einem 20-jährigen Untersuchungszeitraum ( ) das Leukämierisiko bei Jungen 10 Jahren signifikant erhöht (O 4, E 0,73; Abb. 1 Relatives Leukämierisiko (standardisiertes Inzidenzverhältnis SIR O E) in Abhängigkeit vom Abstand vom Kernkraftwerk. Die durchgezogenen Linien sind die Ergebnisse von Regressionen mit einer linearen (dünne Linie) und einer linear-quadra - tischen Abhängigkeit vom reziproken Abstand SIR O E 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0, Abstand vom Kernkraftwerk (km) Schweiz Deutschland Großbritannien Frankreich 8

9 Abb. 2 Edelgaskonzentration in der Abluft während des Brennelementewechsels in der 26. Kalenderwoche 2010 (Datenreihe oben, schwarze Punkte) und in der 25. Kalender woche 2010 (Datenreihe unten, grüne Punkte), halblogarithmischer Auftrag Edelgaskonzentration (kbq/m 3 ) KW KW 1 Zeit (Tage) SIR 5,46; p 0,0135) (21). Bei Mädchen gab es in diesem Zeitraum keine einzige Erkrankung. Nach dem Tschernobylunfall im Jahr 1986 war bei männlichen Kindern in Weißrussland die Leukämieinzidenz um 52% signifikant erhöht, bei weiblichen Kindern zeigte sich keine Abweichung vom Erwartungswert (22). Eine mögliche Erklärung für das erhöhte Leukämierisiko im Nahbereich der KKW könnte sein, dass die radioaktiven Emissionen von KKW nicht gleichmäßig über das Jahr abgegeben werden, sondern in kurzen Zeitintervallen, hauptsächlich während der B r e n n e l e m e n t e w e c h s e l. Auf Anfrage des Westdeutschen Rundfunks in Köln gab der Energiekonzern RWE kürzlich die Werte für Edelgas- und Jodabgaben aus dem Fortluftkamin des KKW Gund - remmingen während des Brennelementewechsels in der 26. Kalenderwoche des Jahres 2010 bekannt. In dieser einen Woche wurden 1300 Mrd. Bequerel (Bq) Edelgase, 19-mal mehr als im Normalbetrieb (70 Mrd. Bq), emittiert. Bei Jod waren es 11 Mio. Bq gegenüber Bq; das ist das 157fache. Auf diese eine Woche entfielen damit 26% der jährlichen Edelgasabgaben und 55% der Jodabgaben (23). Das bayerische Landesamt für Umweltschutz (LfU) führt kontinuierliche Messungen der Edelgaskonzentrationen in den Abluftkaminen der bayerischen KKW durch. Die halbstündlich gemessenen Mittelwerte der Edelgaskonzentration in der Abluft des KKW Gundremmingen für die 26. Kalenderwoche 2010 zeigt Abb. 2 (halblogarithmischer Maßstab). Darunter eingezeichnet sind die entsprechenden Konzentrationen in der vorhergehenden Woche, der 25. Kalenderwoche. Die horizontale Linie ist der Mittelwert der Konzentrationen vom Juni 2010, einem Zeitraum ohne erhöhte Abgaben. Es zeigt sich, dass 50% der Abgaben der 26. Kalenderwoche an einem einzigen Tag anfallen, dem 29. Juni Der Spitzenwert der Konzentration beträgt das 160fache der Kon zen tra - tion im Normalbetrieb. 9

10 Eine zeitliche Mittelung der Strahlenbelastung ist nur dann erlaubt, wenn die Beziehung zwischen Strahlendosis und Strahlenwirkung (Dosis-Wirkungs-Beziehung) linear ist, wenn also eine Verdoppelung der Dosis eine Verdoppelung des Risikos bedeutet. Dies ist aber für Leuk - ämieentstehung bei Kindern in keiner Weise nachgewiesen. Man geht heute davon aus, dass Leuk - ämien bei Kleinkindern durch Genmuta - tion schon im Embryonalstadium induziert werden. Wenn aber diese primären Ereignisse teratogener Natur sind, dann ist die Dosis-Wirkungs-Beziehung nicht linear, sondern S-förmig, gekennzeichnet durch eine scheinbare Schwelle, ab der die Wirkung mit der Dosis steil ansteigt. Das bedeutet, dass für die Ermittlung des Strahlenrisikos die E m i s s i o n s - s p i t z e n entscheidend sind und nicht der jährliche Mittelwert der Strahlenbelastung (24). Nach alledem erscheint es durchaus denkbar, dass Unsicherheiten in der Dosisberechnung, in den Annahmen zum Strahlenrisiko, vor allem durch inkorporierte Radionuklide, und in der Form der Dosis- Wirkungs-Beziehung ausreichen könnten, die große Kluft zwischen dem rechnerisch ermittelten und dem epidemiologisch gefundenen Leukämierisiko zu erklären. Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit enthält eine Übersicht über epidemiologische Studien, die seit den 1980er-Jahren zum Thema Krebsund Leukämieraten bei Kindern in Kernkraftwerksnähe durchgeführt wurden. Im Vordergrund stehen die Ergebnisse der deutschen Studien, besonders der Fall- Kontroll-Studie (KiKK-Studie) aus dem Jahr 2007, und nachfolgender Studien aus anderen europäischen Ländern. Eine gemeinsame Auswertung von Daten aus Großbritannien, Frankreich, der Schweiz und Deutschland durch den Autor ergibt ein hochsignifikant (p 0,001) 10 um 44% erhöhtes Leukämierisiko bei Kleinkindern im Nahbereich bis 5 km und eine deutliche Zunahme des Risikos mit der Nähe zum Kernkraftwerk. Der Schlüssel zum Verständnis des erhöhten Leukämierisikos könnten die beim Brennelementewechsel auftretenden Emissionsspitzen im Zusammenwirken mit einer nicht linearen Form der Dosis-Wirkungs-Beziehung für die pränatale Induktion von Leuk - ämien sein. KÖRBLEIN, A.: Cancer-/leukemia risk near nuclear power plants S u m m a r y : This paper provides an overview of epidemiological studies conducted since the 1980s on cancer-/leukemia rates among children living near nuclear power plants. It focuses on German studies, in particular on the case-control study on cancer and leukemia in young children near German nuclear power plants (KiKK study, 2007). The results of the KIKK study are then compared with the results of subsequent studies from other European countries. A combined analysis of data from Great Britain, France, Switzerland and Germany by the present author yields a highly significant 44% increase of leu ke mia risk in young children within 5 km of nuclear power plants (p 0.001) and a significant increase of risk with proximity to the site. Emission peaks during refuelling in conjunction with a nonlinear form of the dose-response for prenatal leukemia induction could be the clue to understand the increased leukemia risk near nuclear power plants. K e y w o r d s : Leukemia children nuclear power Literatur 1. Laurier D, Grosche B, Hall P. Risk of childhood leukaemia in the vicinity of nuclear installations findings and recent controversies. Acta Oncol 2002; 41:

11 2. Laurier D, et al. Epidemiological studies of leukaemia in children and young adults around nuclear facilities: a critical review. Radiat Prot Dosimetry 2008; 132: Baker PJ, Hoel DG. Meta-analysis of standardized incidence and mortality rates of childhood leukaemia in proximity to nuclear facilities. Eur J Cancer Care (Engl) 2007; 16: Committee on Medical Aspects of Radiation in the Environment (COMARE). Eleventh report. The distribution of childhood leukaemia and other childhood cancers in Great Britain London: Health Protection Agency; Committee on Medical Aspects of Radiation in the Environment (COMARE). Fourteenth report. Further Consideration of the Incidence of Childhood Leukaemia Around Nuclear Power Plants in Great Britain. London: Health Protection Agency; Keller B, et al. Untersuchung der Häufigkeit von Krebserkrankungen im Kindesalter in der Umgebung westdeutscher kerntechnischer Anlagen. BMU 1992; Michaelis J, et al. Incidence of childhood malignancies in the vicinity of west German nuclear power plants. Cancer Causes Control 1992; 3: Kaletsch U, et al. Epidemiologische Studien zum Auftreten von Leukämieerkrankungen bei Kindern in Deutschland. BMU 1997; Kaatsch P, et al. An extended study on childhood malignancies in the vicinity of German nuclear power plants. Cancer Causes Control 1998; 9: Körblein A, Hoffmann W. Childhood Cancer in the Vicinity of German Nuclear Power Plants. Medicine and Global Survival 1999; 6: Internet ( Spix C, et al. Case-control study on childhood cancer in the vicinity of nuclear power plants in Germany Eur J Cancer 2008; 44: Kaatsch P, et al. Leukaemia in young children living in the vicinity of German nuclear power plants. Int J Cancer 2008; 122: Bithell JF, et al. Childhood leukaemia near British nuclear installations: methodological issues and recent results. Radiat Prot Dosimetry 2008; 132: Sermage-Faure C, et al. Childhood leukemia around French nuclear power plants the Geocap study, Int J Cancer 2012; Jan. 5. doi: /ijc Epub ahead of print. 15. Heinavaara S, et al. Cancer incidence in the vicinity of Finnish nuclear power plants: an emphasis on childhood leukemia. Cancer Causes Control 2010; 21: Kaatsch P, et al. Childhood leukemia in the vicinity of nuclear power plants in Germany. Dtsch Ärztebl Int 2008; 105: Spycher BD, et al. Childhood cancer and nuclear power plants in Switzerland: A census based cohort study. Int J Epidemiol 2011; 40: Busby C, et al. The evidence of radiation effects in embryos and fetuses exposed by Chernobyl fallout and the question of dose response. Med Confl Surviv 2009; 25: Lord BI, Mason TM, Humphreys ER. Age-dependent uptake and retention of 239Pu: Its Relationship to haemopoietic damage. Radiat Prot Dosimetry 1992; 41: Körblein A. Epidemiologische Auffälligkeiten um Kernkraftwerke. Synoptische Analyse. Strahlentelex 2011; : 2 5. Internet ( de/stx_11_576_s02-05.pdf). 21. Körblein A. Leukämie bei Kindern unter 10 Jahren im Nahbereich der Wiederaufarbeitungsanlage La Hague. Strahlentelex 2009; : 5 6. Internet ( 22. Körblein A. Leukämien bei Kindern in der Umgebung von Tschernobyl. Strahlentelex 2008; : 4 6. Internet ( S04-06.pdf). 23. Körblein A. Emissionsspitzen beim Brennelementewechsel. Zur Ursache von Leukämien bei Kindern in der Umgebung von Kernkraftwerken. Strahlentelex 2011; : 6 8. Internet ( de/stx_11_588_s06-08.pdf). 24. Körblein A. Einfluss der Form der Dosis-Wirkungsbeziehung auf das Leukämierisiko. Strahlentelex 2008; : Internet ( Stx_08_524_S08-10.pdf). I n t e r e s s e n k o n f l i k t : Der Autor erklärt, dass bei der Erstellung des Beitrags keine Interessenkonflikte im Sinne der Empfehlungen des International Committee of Medical Journal Editors bestanden. Dipl.-Phys. Dr. A. KÖRBLEIN Untere Söldnersgasse Nürnberg alfred.koerblein@gmx.de 11