Bundesamt für Strahlenschutz, Fachbereich Strahlenschutz und Gesundheit, Neuherberg

Transkript

1 ORIGINALIAI Berufliche Exposition und Mortalität in der deutschen Uranbergarbeiterkohorte M. Schnelzer F. Dufey B. Grosche M. Sogl A. Tschense L. Walsh D. Dahmann F. Lehmann 3 H. Otten M. Kreuzer Bundesamt für Strahlenschutz, Fachbereich Strahlenschutz und Gesundheit, Neuherberg Berufsgenossenschaft Rohstoffe und chemische Industrie, Institut für Gefahrstoff-Forschung, Bochum 3 Berufsgenossenschaft Rohstoffe und chemische Industrie, Präventionsbereich Gera Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV), Berlin (eingegangen am 6.., angenommen am ) ABSTRACT / ZUSAMMENFASSUNG Occupational exposure and mortality in the German uranium miner cohort Objective: The German uranium miners cohort study comprises 58,98 men employed in the GDR by the Wismut company for at least six months between 96 and 989. Particularly in the early years, miners were exposed to high levels of radon, silica and other harmful substances. The aim of the cohort study is to investigate the health effects of occupational exposures. Methods: The cohort was established in 998 with mortality follow-ups every five years, i.e. vital status and cause of death are ascertained. Annual exposures to radon progeny, external gamma-radiation, long-lived radionuclides, fine dust, silica and arsenic dust were individually assessed by means of a comprehensive job-exposure matrix. For data analyses Poisson regression models were used. Results: By end of 8, 5,38 (3 %) cohort members were deceased with known cause of death in 9 %. In total 7,78 cancer mortalities were observed, including 3,5 from lung cancer. Lung cancer mortality is twice as high as in the general population largely due to occupational radon progeny and silica exposure. Also 975 silicosis deaths were observed and there is some evidence for a relationship between radon progeny exposure and cancers of the extra-thoracic airways. Circulatory diseases and non-malignant diseases of the airways were also investigated, but no relationship to occupational exposure was found. Conclusions: Up to now health effects of uranium mining in the Wismut cohort primarily manifest themselves as increases in lung cancer and silicosis mortality due to high radon progeny and silica exposure. With increasing duration of follow-up, further findings regarding more rare causes of death and levels of exposure relevant today are expected. Keywords: cohort study uranium mining mortality ionizing radiation silica dust ASU Arbeitsmed Sozialmed Umweltmed ; 9: Berufliche Exposition und Mortalität in der deutschen Uranbergarbeiterkohorte Ziel: Die deutsche Uranbergarbeiter-Kohortenstudie umfasst 5898 Männer, die mindestens ein halbes Jahr zwischen 96 und 989 im ostdeutschen Uranerzbergbau beschäftigt waren. Die Beschäftigten waren insbesondere in den Anfangsjahren neben anderen Belastungen sehr hohen Radon- und Quarzfeinstaubexpositionen ausgesetzt. Ziel der Kohortenstudie ist die Aufarbeitung der gesundheitlichen Folgen einer solchen Beschäftigung. Kollektiv und Methoden: Der Aufbau der Wismut-Kohorte war im Jahr 998 abgeschlossen. Seither wurde dreimal im Abstand von fünf Jahren ein Mortalitäts-Follow-up durchgeführt, d. h. der Vitalstatus und bei verstorbenen Personen die zugrunde liegende Todesursache ermittelt. Die jährliche Exposition gegenüber Radonfolgeprodukten, externer Gammastrahlung, langlebigen Radionukliden sowie Fein-, Quarzfein- und Arsenstaub wurde über eine umfangreiche Job-Exposure-Matrix abgeschätzt. Risikoabschätzungen erfolgten unter Verwendung eines relativen Poisson-Regressionsmodells. Ergebnisse: Ende 8 waren in der Kohorte 5 38 (3 %) Personen verstorben. Für 9 % von diesen konnte die Todesursache ermittelt werden. Insgesamt traten 778 Krebstodesfälle auf, darunter 35 Lungenkrebsfälle. Die Lungenkrebssterblichkeit ist im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung ungefähr verdoppelt. Diese Erhöhung ist vorwiegend auf die berufliche Radonund Quarzfeinstaubbelastung zurückzuführen. Weiterhin traten 975 quarzfeinstaubbedingte Silikosesterbefälle auf. Es gibt Hinweise auf einen möglichen Zusammenhang zwischen der Belastung durch Radonfolgeprodukte und Hals- Nasen-Rachenraum-Tumoren. Andere Todesursachen zeigten keinen nachweisbaren Zusammenhang mit Radonfolgeprodukten. Auch Herz-Kreislauf-Erkrankungen und nichtmaligne Atemwegserkrankungen wurden untersucht, aber keine auffälligen Zusammenhänge mit beruflicher Exposition gefunden. Schlussfolgerungen: Bei der Wismut-Kohorte zeigen sich die gesundheitlichen Folgen des Uranerzbergbaus bisher primär im Anstieg von Lungenkrebs- und Silikosemortalität, der auf die hohe Exposition durch Radonfolgeprodukte und/ oder Quarzfeinstaub zurückzuführen ist. Mit zunehmendem Beobachtungszeitraum werden weitere Erkenntnisse zu selteneren Todesursachen und heute relevanten Expositionsbereichen erwartet. Schlüsselwörter: Kohortenstudie Uranbergbau Mortalität Ionisierende Strahlung Quarzstaub

2 76 WISSENSCHAFT. URANBERGARBEITER-KOHORTENSTUDIE Einleitung und Ziele Zwischen 96 und 989 waren Schätzungen zufolge insgesamt ungefähr 5 Menschen im sächsischen und thüringischen Uranerzbergbau tätig. Als Beschäftigte der sowjetischen, später sowjetischdeutschen, Aktiengesellschaft (SAG/SDAG) Wismut dieser Name diente als Deckname der Geheimhaltung produzierten sie mehr als 3 Tonnen Uranerz für die Sowjetunion (Wismut GmbH 999). Die Beschäftigten waren bei ihrer Tätigkeit einer Vielzahl beruflicher Risikofaktoren ausgesetzt. Die wichtigsten waren Radon und seine Folgeprodukte sowie Quarzfeinstaub, daneben sind auch langlebige Radionuklide aus dem Uranstaub, externe Gamma-Strahlung, Arsen, Dieselruß, Asbest, Vibration, Hitze, Arbeit unter Tage und Lärm zu nennen. Da in den Anfangsjahren praktisch jeglicher Strahlen- und Arbeitsschutz fehlte, waren die Radon- und Quarzfeinstaubexpositionen sehr hoch. Die Arbeitsbedingungen verbesserten sich ab 955 allmählich und erreichten etwa 97 internationale Standards. Bis 99 wurden von der Sozialversicherung Wismut 59 Lungenkrebserkrankungen und 53 Silikoseerkrankungen ehemaliger Wismutbeschäftigter als Berufskrankheit anerkannt, nach der Wiedervereinigung Deutschlands kamen im Zeitraum von 99 bis weitere 3696 Lungenkrebsfälle und 7 Silikosefälle bei der Gesetzlichen Unfallversicherung hinzu. Um die gesundheitlichen Folgen des Uranbergbaus in der DDR wissenschaftlich aufzuarbeiten, wurde auf Empfehlung der Deutschen Strahlenschutzkommission 993 mit dem Aufbau der sog. Wismut- Kohorte begonnen (Grosche et al. ). Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit hat das Bundesamt für Strahlenschutz mit der Durchführung der Studie beauftragt. Die Wismut-Kohorte ist mit einem Umfang von fast 6 Personen, individuellen Informationen zur Strahlen- und Staubbelastung und einem Beobachtungszeitraum von 96 bis 8 einzigartig und erlaubt die Untersuchung einer Vielzahl von wissenschaftlichen Fragestellungen. Hauptfokus der Kohortenstudie ist die detaillierte Untersuchung des Lungenkrebsrisikos durch Radon (Grosche et al. 6; Walsh et al. a,b) und Quarzfeinstaub (Sogl et al., 3). Es ist wissenschaftlich gut belegt, dass die Inhalation von Radonfolgeprodukten und Quarzfeinstaub Lungenkrebs verursacht (National Institute for Occupational Safety ; National Research Council 999; UNSCEAR 8). Beide Schadstoffe wurden von der IARC als Karzinogen der Gruppe für den Menschen eingestuft (IARC 997, a,b). Die genaue Form der Expositions-Wirkungs-Beziehung insbesondere im Niedrigdosisbereich und der Einfluss von Zeit seit Exposition, Alter bei Exposition und Expositionsrate werden wissenschaftlich aber nach wie vor diskutiert. Unklar ist auch der gemeinsame Effekt von Radon und Quarzfeinstaub auf das Lungenkrebsrisiko. Weitere Fragestellungen betreffen die Abschätzung des Einflusses von Radon und Quarzfeinstaub auf andere Todesursachen als Lungenkrebs. So wurde bisher die quarzfeinstaubbedingte Sterblichkeit an nichtbösartigen Atemwegserkrankungen wie z. B. Silikose oder chronisch-obstruktiven Lungenerkrankungen (COPD) (Kreuzer et al. 3a) und die radonbedingte Sterblichkeit für andere Tumoren (Kreuzer et al. 8, a; Walsh et al. b) untersucht. Hierzu liegen nur wenige große, aussagekräftige Studien vor und die Ergebnisse sind inkonsistent. Weitere Analysen betrafen den Zusammen- hang zwischen beruflichen Risikofaktoren allgemein und speziellen Krebslokalisationen wie zum Beispiel Hals-Nasen-Rachenraum- Tumoren (Kreuzer et al. a, 3b), Leukämie (Dufey et al. ), Prostata- (Walsh et al. ), Magen- (Kreuzer et al. ) und Leberkrebs (Dufey et al. 3) oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen (Kreuzer et al. 6, a, 3c). Im Folgenden sollen ein Überblick über die bisherigen Ergebnisse und ein Ausblick auf zukünftige Fragestellungen gegeben werden. Methoden Daten Sowohl der Aufbau der Kohorte als auch die Datenerhebung sollen hier nur kurz dargestellt werden. Eine ausführliche Beschreibung findet sich in Kreuzer et al. (b). Arbeitsanamnesen sowie Angaben zu Name und Geschlecht wurden für über 6 Personen durch die Zentrale Betreuungsstelle Wismut (ZeBWis) der Gesetzlichen Unfallversicherung aus Lohn- und Gehaltsunterlagen erhoben. Diese Personen stellen eine geschichtete Zufallsstichprobe dar aus einer Gruppe von etwa 3 Personen, für die ausreichende Angaben für die Zusammenstellung der Stichprobe in den Akten der SDAG Wismut Gesellschaft vorhanden waren. Die Stichprobe wurde nach Beschäftigungsbeginn (96 95, , ), Arbeitsort (unter Tage bzw. über Tage, Aufbereitung), Bergbauregion (Sachsen, Thüringen) und Geschlecht stratifiziert. Dadurch sollten die verschiedenen Arbeitsbedingungen repräsentiert werden, aber auch sichergestellt werden, dass die Gruppe der niedrig Exponierten, die für aktuelle Fragestellungen von besonderem Interesse ist, in großem Umfang in der Stichprobe vertreten ist. Einschlusskriterien waren ein Beschäftigungsbeginn zwischen 96 und 989, eine Mindestbeschäftigungsdauer von 8 Tagen und ein Geburtsjahr nach 899. Die Arbeitsanamnesen, die die Grundlage für die Expositionsabschätzung bilden, umfassen taggenaue Angaben zur ausgeübten Tätigkeit, zum Arbeitsort (unter Tage, Aufbereitung, Tagebau, über Tage) und Bergbaubetrieb. Bisher durchgeführte Auswertungen beziehen sich auf den männlichen Teil der Kohorte, weil eine erste Sichtung der Daten ergeben hatte, dass der Anteil der Exponierten bei den knapp Frauen in der Kohorte sehr klein ist. Expositions- und Dosisabschätzung Die Exposition gegenüber Radonfolgeprodukten in Working Level Month (WLM), externer Gammastrahlung in msv und langlebigen Radionukliden in kbqh/m³ wurde für jede Person mittels einer so genannten Job-Exposure-Matrix (JEM) abgeschätzt. Diese ist von der damaligen Bergbau-Berufsgenossenschaft (BBG) in Gera und dem damaligen Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaften (HVBG) entwickelt worden und enthält für über 9 ver- Ein WLM entspricht einer Exposition von WL über einen Monat, das heißt 7 Arbeitsstunden. Dabei ist WL definiert als,3 3 MeV potenzieller Alpha-Energie pro Liter Luft. ASU Arbeitsmed Sozialmed Umweltmed 9.

3 WISSENSCHAFT. URANBERGARBEITER-KOHORTENSTUDIE 763 schiedene Berufsbezeichnungen und über Bergbauobjekte mit insgesamt über Schächten und unterschiedlichen Arbeitsorten eine jährliche Abschätzung der Strahlenexposition (Lehmann 998; HVBG u. BBG 5). Die JEM beruht für Radongas und externe Gammastrahlung für die Jahre ab 955 auf vorhandenen Messwerten. Für Radonfolgeproduktkonzentrationen gilt dies für die Jahre ab 96 und für langlebige Radionuklide (Gesamtalpha) ab 967. Für die Zeiträume davor basiert sie auf Expertenabschätzungen. Diese stützen sich auf die ersten vorhandenen Messwerte und detaillierte Informationen zu den damaligen Bergbaubedingungen. Dabei wurden lagerstättenspezifische, produktions- und wettertechnische Gegebenheiten berücksichtigt. Neben der Strahlenexposition ist zur Abschätzung der gesundheitlichen Risiken auch die absorbierte Strahlendosis für bestimmte Organe von Bedeutung, da bei gleicher Exposition die Dosis für verschiedene Organe sehr unterschiedlich sein kann. Daher wurde mit einem speziell entwickelten Programm (Marsh et al. 8, ) für verschiedene Organe (Lunge, Niere, Leber, Magen, rotes Knochenmark) die aus der Exposition durch Radon, Radonfolgeprodukte, langlebige Radionuklide und externer Gamma-Strahlung resultierende absorbierte Organdosis in mgy jahresweise wie auch insgesamt berechnet. Zusätzlich wurde die Gesamtalphadosis (hauptsächlich Radonfolgeprodukte) und die gesamte Nicht-Alphadosis (hauptsächlich externe Gammastrahlung) pro Beschäftigtem berechnet. Auch die Exposition gegenüber Staub (Gesamtfeinstaub, Quarzfeinstaub und Arsenstaub) wurde mittels einer vergleichbaren JEM für jedes Beschäftigungsjahr individuell abgeschätzt. Diese Matrix war vom Institut für Gefahrstoffforschung in Zusammenarbeit mit dem HVBG erstellt worden (Dahmann et al. 8; HVBG u. BBG 5). Sie beruht für Quarzfeinstaub und Feinstaub ab dem Jahr 96 auf Messwerten und für die Jahre davor auf Expertenrating basierend auf eigenen umfangreichen Vergleichsmessungen mit historischen Verfahren. Grundlage für die Schätzwerte für Arsen ist u. a. der Arsengehalt im Mineral, da nur sehr wenige direkte Expositionsmesswerte vorhanden waren. Einheit für die Staubexposition ist das Staubjahr, das für Quarzfeinstaub und Feinstaub definiert ist als Exposition gegenüber mg/m³ über Schichten zu 8 Stunden und für Arsenstaub als Exposition gegenüber µg/m³ über die gleiche Zeitdauer. Unterschiede in der Anzahl der Schichten und der Anzahl täglicher Arbeitsstunden in verschiedenen Kalenderjahren wurden berücksichtigt. Ermittlung von Vitalstatus und Todesursache Für alle Kohortenmitglieder wird regelmäßig über Einwohnmeldeämter, Standesämter und Kreisarchive ermittelt, ob sie leben oder verstorben sind. Für die Verstorbenen wird die Todesursache über eine vom Gesundheitsamt oder den Zentralarchiven in Sachsen und Thüringen stammende Kopie des Totenscheins oder den Sektionsbefund des ehemaligen Pathologiearchivs der Wismut festgestellt. Der Anteil der Angaben zur Todesursache, die auf Sektionsbefunden basieren, hängt stark von der Todesursache und vom Sterbejahr ab und liegt im neuesten Follow-up insgesamt bei 5 %. Bisher wurden drei solcher Mortalitäts-Follow-ups im Abstand von 5 Jahren zu folgenden Stichtagen durchgeführt: , und Statistische Analysen Zum einen wurde die Sterblichkeit in der Kohorte mit der in der Allgemeinbevölkerung verglichen (Kreuzer et al. 8), zum anderen wurde innerhalb der Kohorte das Risiko, an einer bestimmten Todesursache zu versterben, in Abhängigkeit von der Höhe der Exposition bestimmt (z. B. Walsh et al. a). Details der statistischen Analyse finden sich in den jeweiligen Originalarbeiten. Für den Vergleich mit der Bevölkerung wurden das Standardisierte Mortalitätsratio (SMR) und 95 %-Konfidenzbereiche für die SMR-Werte auf Basis einer Poisson-Verteilung berechnet. Als Vergleichsbevölkerung wurde die männliche Allgemeinbevölkerung der ehemaligen DDR herangezogen. Für diese Analysen wurden die Daten des zweiten Mortalitäts-Follow-up mit Stichtag benutzt. Da Daten zur Sterblichkeit für die DDR-Bevölkerung erst ab 96 vorliegen, wurde die Auswertung auf den Zeitraum von 96 3 beschränkt. Expositions-Wirkungs-Zusammenhänge wurden innerhalb der Kohorte mittels Poisson-Regression für bösartige Erkrankungen, Herz-Kreislauf- und nichtbösartige Atemwegserkrankungen untersucht. Es wurden zum einen kategorielle Analysen durchgeführt, in denen das relative Risiko bestimmt wurde (RR). Zum anderen wurde das zusätzliche relative Risiko ERR (von excess relative risk ) unter Annahme eines linearen Modells ermittelt. Dieses repräsentiert den Anstieg des Risikos (Steigung der Geraden) pro Expositionseinheit. Für alle Risikoschätzer wurden 95 %-Vertrauensintervalle berechnet. Die Hintergrundrate, d. h. die Mortalitätsrate ohne Exposition, wurde bei allen Analysen nach Alter und Kalenderjahr stratifiziert. Um der Latenzzeit der Erkrankungen Rechnung zu tragen, wurden Expositionen aus den letzten fünf (für solide Tumoren) bzw. zwei (für Leukämie) Jahren vor dem Tod nicht berücksichtigt. Ergebnisse Allgemein Die Kohorte umfasst Männer. Von diesen haben 3 9 ihre Tätigkeit in den sog. wilden Jahren (96 95), also der Zeit mit den in der Regel höchsten Expositionen, begonnen, 7 9 zwischen 955 und 97 und 7 9 nach 97, in einer Zeit mit niedrigen Expositionen. Die durchschnittliche Beschäftigungsdauer beträgt Jahre. Zum bisher letzten Stichtag, 3.. 8, lebten 53 % der Kohortenmitglieder, 3 % waren verstorben und für knapp % konnte der Vitalstatus nicht ermittelt werden (Follow-up-Verlust). Für (9 %) der verstorbenen Personen wurde die zugrunde liegende Todesursache ermittelt ( Tabelle ). Führend sind Herz-Kreislauf-Erkrankungen mit 939 Todesfällen, gefolgt von bösartigen Erkrankungen (n = 778) und Atemwegserkrankungen (n = 357). Hervorstechend sind Lungenkrebs mit 35 Sterbefällen (3 % aller Krebsfälle) und Silikosen (n = 975). Abbildung a zeigt die Höhe der durchschnittlichen jährlichen Radonexposition in der Wismutkohorte für exponierte Kohortenmitglieder. Sie nahm mit der Einführung künstlicher Bewetterung ab 955 deutlich ab und sank in den 97er Jahren auf Werte, die in etwa internationalen Strahlenschutzstandards entsprechen. Bei Expositionen durch externe Gammastrahlung zeigt sich ein anderes ASU Arbeitsmed Sozialmed Umweltmed 9.

4 76 WISSENSCHAFT. URANBERGARBEITER-KOHORTENSTUDIE Tabelle : Ergebnisse der Mortalitäts-Follow-ups der Wismut-Kohorte zu den Stichtagen , und Table : Results from 3 mortality follow-up periods in the Wismut cohort, ending 3//998, 3//3 and 3//8 kbqh/m 3, msv a Staubjahre (Arsen) b Jahr Jahr Durchschnittliche Beobachtungsdauer (in Jahren) Vitalstatus Lebende Personen (66,5 %) 35 9 (59,8 %) 3 6 (53, %) Nicht zu ermittelnde Personen 3 8 (5,3 %) 773 (,7 %) 38 (3,6 %) Verstorbene Personen (8, %) 9 (35,5 %) 5 38 (3, %) Personen mit bekannter Todesursache 66 (88, %) (93,6 %) (9, %) Ausgewählte Todesursachen (ICD-Code) bösartige Erkrankungen (C-C99) darunter Lungenkrebs (C3) Herz-Kreislauf-Erkrankungen (I-I99) Atemwegserkrankungen (J-J99) Darunter Silikose u. andere Pneumokoniosen (J6, J6, J65) LRN [kbqh/m*3] Gamma [msv] RnFP [WLM] Arsen Feinstaub Quarzfeinstaub WLM Staubjahre (Feinstaub, Quarzfeinstaub) Bild, da diese nicht durch die Verbesserung der Bewetterung beeinflusst wurden, sondern vom Urangehalt des Staubes und der angewendeten Gewinnungstechnologie abhängen. Sie erreichten ihr Maximum erst in den 96er Jahren. Die Konzentration von Feinstaub insgesamt, Quarzfeinstaub und Arsen veränderte sich ebenfalls deutlich mit der Zeit ( Abb. b). In den frühen 95er Jahren lagen die durchschnittlichen Quarzfeinstaubkonzentrationen bei etwa mg/m³. Durch die Verbesserung der Arbeitsbedingungen, wie der Einführung des Nassbohrens und der Erhöhung der Belüftungsrate, wurden die Staubkonzentrationen um mehr als 97 % gesenkt (Bauer 997; Dahmann et al. 8). Tabelle zeigt die Anzahl der exponierten Personen und die durchschnittliche über die Beschäftigungsdauer aufsummierte Gesamtexposition für verschiedene Strahlungs- und Staubbelastungsarten. Etwa % der Kohortenmitglieder waren nicht strahlenexponiert (hauptsächlich bei Über-Tage- Tätigkeit), während fast alle einer Staubexposition ausgesetzt waren, wenn auch in unterschiedlicher Höhe unter Tage oder über Tage. Von einer Arsenexposition ist bei Beschäftigten in einzelnen Bergbaubetrieben in Sachsen und nur in bestimmten Zeiträumen auszugehen. Der Durchschnitt der kumulativen Radonexposition liegt bei 8 WLM und das Maximum bei 3 WLM. Für etwa die Hälfte der Kohortenmitglieder beträgt sie weniger als 5 WLM und für 7 Personen mehr als WLM. Die aus der Exposition durch Radon und dessen Folgeprodukte, durch langlebige Radionuklide und durch externe Gamma- Strahlung resultierende ungewichtete absorbierte Gesamtorgandosis für die Lunge ist Abb. : a Mittlere jährliche kumulative Exposition gegenüber Radonfolgeprodukten (RnFP) in WLM, externe Gammastrahlung in msv und langlebige Radionuklide (LRN) in kbqh/m³. b Mittlere jährliche kumulative Belastung durch Quarzfeinstaub (Silika) und Gesamtfeinstaub in mg/m³-jahren und Arsenstaub in µg/m³-jahren für exponierte Kohortenmitglieder Fig. : Mean annual exposure to (a) radon progeny in WLM, external gamma-radiation in msv and long-lived radio-nuclides in kbqu/m3 and (b) silica dust and fine dust in mg/m3-years and arsenic dust in μg/m3-years amongst exposed cohort members ASU Arbeitsmed Sozialmed Umweltmed 9.

5 WISSENSCHAFT. URANBERGARBEITER-KOHORTENSTUDIE 765 Tabelle : Beschreibung der kumulativen Exposition durch Radonfolgeprodukte, langlebige Radionuklide, externe Gamma-Strahlung, Arsenstaub, Feinstaub und Quarzfeinstaub in der Wismut-Kohorte, 96 8 Table : Description of cumulative exposure to radon, long-lived radionuclides, external gamma-radiation, arsenic dust, fine dust and silica dust in the Wismut cohort, 96 8 Kumulative Exposition Anzahl Exponierter Durchschnitt (unter den Exponierten) Radonfolgeprodukte (WLM ) Langlebige Radionuklide (kbq h/m³) Gamma-Strahlung (msv) Arsenstaub (µg m 3 -Jahre) Feinstaub (mg m 3 -Jahre) Quarzfeinstaub (mg m 3 -Jahre) WLM: Working Level Month Maximum mit durchschnittlich 6 mgy (Maximum 89 mgy) annähernd 3-mal so hoch wie für die anderen Organe. Für die Niere, die Leber, den Magen und das rote Knochenmark beträgt sie im Durchschnitt zwischen 5 und 6 mgy (Maximum zwischen 9 mgy für das rote Knochenmark und 5 mgy für den Magen). Während für die Lunge 96 % der Gesamtdosis auf Alphastrahlung, d. h. Radonfolgeprodukte, zurückgeht, leistet für die anderen hier genannten Organe die externe Gamma-Strahlung den bei Weitem größten Beitrag zur absorbierten Organdosis. Dieser liegt je nach Organ zwischen 8 % und 95 %. Krebssterblichkeit im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung Analysen zur Krebssterblichkeit im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung wurden für den Beobachtungszeitraum 96 bis 3 durchgeführt. Insgesamt ist die Sterblichkeit in der Kohorte leicht erhöht im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung (n = 37, SMR =,, 95 %- Konfidenzintervall:,8,). Die Erhöhung dürfte auf die hohe Lungenkrebssterblichkeit zurückzuführen sein. Diese ist etwa doppelt so hoch wie in der Allgemeinbevölkerung (n = 999, SMR =,3; 95 %-Konfidenzintervall:,96,; Tabelle 3) (Kreuzer et al. 8). Für die Gruppe aller bösartigen Erkrankungen ohne Lungenkrebs, unterscheidet sich die Sterblichkeit in der Kohorte nicht signifikant von der der Allgemeinbevölkerung (n = 33, SMR =,, 95 %-Konfidenzintervall:,98,5). Eine signifikant erhöhte Sterblichkeit findet sich für Leberkrebs (n = 5 Sterbefälle, SMR =,6, 95 %- Konfidenzintervall:,7,8) und Magenkrebs (n = 588, SMR =,5, 95 %-Konfidenzintervall:,6,5). Das SMR gibt zwar Hinweise auf Mortalitätsunterschiede zwischen Kohorte und Allgemeinbevölkerung, erlaubt aber keine Aussage darüber, welche Faktoren ursächlich für die beobachteten Unterschiede sind. Erst die Untersuchung des Risikos in der Kohorte unter Berücksichtigung der Höhe der Exposition ermöglicht entsprechende Rückschlüsse. Lungenkrebsrisiko Kohorteninterne Risikoanalysen für den Beobachtungszeitraum 96 bis 3 zeigen einen annähernd linearen Zusammenhang zwischen kumulativer Radonexposition in WLM und dem relativen Risiko an Lungenkrebs zu versterben (Walsh et al. a, ). Das heißt, das Lungenkrebsrisiko steigt proportional mit zunehmender Tabelle 3: Anzahl der beobachteten (O) und erwarteten (E) Todesfälle, Verhältnis der beobachteten zu den erwarteten Todesfällen (SMR = O*/E) und 95 %-Konfidenzintervalle für ausgewählte Tumorlokalisationen, 96 3 (Quelle: Kreuzer et al. 8) Table 3: Number of deaths observed (O) and expected (E), ratio of observed to expected deaths (O/E), and 95 % confidence interval for selected cancer sites, 96 3 (source: Kreuzer et al. 8) Tumorlokalisation (ICD--Code) Zunge, Mund, Speicheldrüsen, Pharynx (C-C) O O * E 3 SMR 95 % KI 99 5, 3,8,8,65,97 Speiseröhre (C5) 5 3,6,,,9,3 Magen (C6) ,7 5,,5,6,5 Darm (C7-C8) 99 37, 3,9,,9, Rektum (C9-C) 55,6 67,9,95,8,8 Leber (C) 5 63,3 9,3,6,7,8 Galle (C3-C) 76 8,6 75,,7,8,3 Bauchspeicheldrüse (C5) 3 36,5 5,,5,9, Nase (C3-C3) 8 8,5 8,,6,6,9 Kehlkopf (C3) 75 79,5 67,,8,93,8 Lunge (C33, C3) ,9 567,5,3,96, Knochen (C-C) 3 3,8,,6,3, Malignes Melanom (C3) 33 35, 8,,73,5, Haut, sonst. (C) 9 9,5,5,76,35,5 Bindegewebe (C7, C9),8,6,69,38,6 Prostata (C6) 6 77,9 3,,88,78, Hoden (C6) 5 6,5 5,3,5,68,55 Niere (C6-C66) 6 7,8 6,6,6,9, Blase (C67-C68) 73 83,5,,8,7,95 Gehirn u. ZNS (C7-C7) 6,7,,9,77,3 Schilddrüse (C73) 8 9, 3,9,38,8,7 Hodgkin-Krankheit (C8) 9 3,8 35,,88,59,6 Non-Hodgkin-Lymphom 85 9, 9,6,98,79, (C8-C85, C9.) Myelom (C9) 5 5, 5,6,3,77,35 Leukämie ohne chronische lymphatische Leukämie (C9-C95, ohne C9. u. C9.) Alle außer Lunge (C-C3, C35-C97) 7 75,3 83,9,9,7, ,7 3 88,,,98,5 Für Jahre, in denen die externen Raten fehlten, wurden Fälle ausgeschlossen (insgesamt 6 fehlende Fälle). O*: für fehlende Todesursachen korrigierte Anzahl beobachteter Todesfälle, O* = O/,93. 3 E: Die Berechnung der erwarteten Anzahl von Todesfällen beruht auf den nach Alter und Kalenderjahr standardisierten Mortalitätsraten für Ostdeutschland. SMR: Standardisiertes Mortalitätsratio Gesamtradonexposition an ( Abb. a). Eine Exposition von WLM führt beispielsweise zu einem fach höheren Lungenkrebsrisiko als ohne Radonbelastung. Der Risikoanstieg (ERR) pro WLM beträgt,9 (95 %-Konfidenzintervall:,6,). Die Höhe dieses Risikoanstiegs hängt jedoch von verschiedenen weiteren Faktoren ab. So sinkt dieses Risiko mit zunehmender Zeit seit Exposition, zunehmendem Alter und zunehmender Expositionsrate. Am höchsten ist es fünf bis Jahre nach Exposition und in der Altersgruppe unter 55 Jahren. Mit zeitlichem Abstand zur Exposition halbiert es sich etwa alle zehn Jahre, bleibt aber auch nach 35 Jahren ASU Arbeitsmed Sozialmed Umweltmed 9.

6 766 WISSENSCHAFT. URANBERGARBEITER-KOHORTENSTUDIE 5 5 Relatives Risiko (95% KI) 3 Relatives Risiko (95% KI) a Kumulative Radonexposition (WLM) b Kumulative Quarzfeinstaubexposition (mg/m 3 Jahre) Abb. : Relatives Risiko und 95 %-Konfidenzbereiche für Lungenkrebs in Abhängigkeit von der kumulativen Radonexposition in WLM (a) und in Abhängigkeit von der kumulativen Quarzfeinstaubbelastung in mg/m³-jahren, adjustiert für Radon und Arsen (b) jeweils für den Beobachtungszeitraum 96 bis 3 (Quelle: Walsh et al. a; Sogl et al. ). Die durchgezogenen Linien stellen das lineare Modell dar, die Kreuze die kategoriellen Schätzer Fig. : Relative risk and 95 % confidence intervals for death from lung cancer in relation to (a) cumulative exposure to radon in WLM and (b) cumulative silica dust exposure with adjustment for radon and arsenic dust (source: Walsh et al. a; Sogl et al. ). Lines represent the linear model and crosses estimates from the categorical analyses noch signifikant erhöht, und mit zunehmendem Alter sinkt es alle zehn Jahre um ca. 3 %. Bei Gesamtexpositionen über WLM ergibt sich ein höheres Risiko, wenn die Exposition über einen längeren Zeitraum verteilt ist, als wenn sie nur über einen kürzeren Zeitraum einwirkt (sog. inverser Expositions-Raten-Effekt ). Ebenfalls untersucht wurde der Einfluss der Quarzfeinstaubexposition auf das Lungenkrebsrisiko für den Beobachtungszeitraum 96 bis 3 in der Kohorte (Sogl et al., 3). Dabei wurde detailliert für die Störfaktoren (Confounder) Radon und Arsen in den Modellen adjustiert. Auch hier ist ein positiver Zusammenhang zu verzeichnen. Bei kumulativen Quarzfeinstaubbelastungen von mehr als Staubjahren wurde ein linearer Anstieg des Lungenkrebsmortalitätsrisikos beobachtet ( Abb. b), während unterhalb von Staubjahren keine statistisch signifikante Risikoerhöhung vorhanden war. Die Effekte von Radon und Quarzfeinstaub verhalten sich eher additiv als multiplikativ zueinander. Andere Todesursachen Für die Mehrzahl der anderen Tumorlokalisationen ergab sich zwar ein positiver Expositions-Wirkungs-Zusammenhang mit der Radonexposition (Kreuzer 8, a; Walsh et al. b), nach Berücksichtigung der Exposition durch Staub, externe Gamma-Strahlung und langlebige Radionuklide war jedoch keine der Erhöhungen mehr signifikant. Einzig für die Gruppe der Tumoren des Hals-Nasen- Rachenraums (Kreuzer et al. a) war im Beobachtungszeitraum 96 3 ein statistisch signifikanter Zusammenhang beobachtet worden (n = 77 Sterbefälle, ERR pro WLM =,6; 95 %-Konfidenzintervall: >,). Nach Erweiterung des Follow-up-Zeitraums bis 8 (3 Sterbefälle) war zwar nach wie vor eine Risikoerhöhung zu finden, diese war aber nicht mehr statistisch signifikant (ERR pro WLM =,; 95 %-Konfidenzintervall: -,,8) (Kreuzer et al. 3b). Wurde anstelle der Strahlenexposition die absorbierte Dosis für das rote Knochenmark bzw. den Magen- oder die Leber getrennt nach Alpha- und Nicht-Alphastrahlung in mgy in den Analysen verwendet, ergab sich ebenfalls kein signifikanter Zusammenhang mit der Sterblichkeit für Leukämie (n = 8) (Dufey et al. ), Magenkrebs (n = 59) (Kreuzer et al. ) oder Leberkrebs (n = 59) (Dufey et al. 3). Das Gleiche gilt für die Exposition durch Quarzfeinstaub bzw. Arsenstaub. Mortalitätsrate (pro Pj) Kumulative Quarzfeinstaubexposition (mg/m 3 Jahre) Abb. 3: Mortalitätsraten (pro Personenjahre) und 95 %-Konfidenzintervalle für Silikose und andere Pneumokoniosen in Abhängigkeit von der kumulativen Quarzfeinstaubexposition in mg/m³-jahren für den Beobachtungszeitraum 96 bis 8 Fig. 3: Mortality rates (per, person years) and 95 % confidence intervals for the sub-group, silicosis and other pneumoconiosis, in relation to cumulative silica dust in mg/m3-years, for the observation period from 96 8 ASU Arbeitsmed Sozialmed Umweltmed 9.

7 WISSENSCHAFT. URANBERGARBEITER-KOHORTENSTUDIE 767 Im Beobachtungszeitraum 96 bis 8 wurden 975 Silikosesterbefälle in der Kohorte beobachtet. Hier zeigt sich ein deutlicher statistisch signifikanter nichtlinearer Zusammenhang zwischen den Mortalitätsraten und der kumulativen Quarzfeinstaubbelastung ( Abb. 3) (Kreuzer et al. 3a). Das Silikosesterberisiko ist beispielsweise bei einer Exposition über 3 mg/m³-jahre im Vergleich zu weniger als mg/m³-jahre 9fach erhöht Für keine der anderen untersuchten nichtbösartigen Atemwegserkrankungen, einschließlich COPD, zeigte sich ein statistisch signifikanter Zusammenhang mit der Quarzfeinstaub- oder der Radonexposition (Kreuzer et al. 3a). Die Mortalität durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen in der Kohorte steigt weder mit der Radonbelastung (Kreuzer et al. a) noch mit der Gammadosis (Kreuzer et al. 3c) an. Lediglich für die Untergruppe der zerebrovaskulären Erkrankung ergibt sich ein allerdings statistisch nichtsignifikanter Anstieg der Mortalität mit der Gammadosis (ERR/Sv =,, 95 %-Konfidenzintervall:,6 bis,). Diskussion Zu den Stärken der deutschen Uranbergarbeiter-Kohortenstudie zählt der große Umfang mit annähernd 6 ehemaligen Beschäftigten, wie auch der lange Beobachtungszeitraum, der sich mittlerweile von 96 bis 8 erstreckt. Von nahezu allen Kohortenmitgliedern ist der Vitalstatus und für Verstorbene die Todesursache bekannt. Desweiteren hervorzuheben ist das Vorhandensein einer individuellen Expositionsabschätzung für ionisierende Strahlung und Staub für alle Kohortenmitglieder sowie die große Bandbreite der Expositionen. Diese Eigenschaften zeichnen die Wismut-Kohorte gegenüber anderen Radon- oder Quarzfeinstaub-exponierten Kohorten im internationalen Raum aus und verleihen ihr eine hohe wissenschaftliche Aussagekraft. In der Wismutkohorte wurden bis Ende 8 insgesamt ca. 35 Lungenkrebstodesfälle beobachtet. Dies sind fast doppelt so viele wie im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung zu erwarten gewesen wären. Die Risikoerhöhung ist vorwiegend auf die berufliche Radon-, aber auch die Quarzfeinstaubbelastung zurückzuführen. Zwischen Radonbelastung und Lungenkrebsmortalität wurde ein annähernd linearer Zusammenhang beobachtet, der zusätzlich von den Faktoren erreichtes Alter, Zeit seit Exposition und Expositionsrate beeinflusst wird. Selbst 35 Jahre nach Exposition ist noch eine statistisch signifikante, wenn auch geringe Risikoerhöhung zu beobachten. Insgesamt stimmen die Ergebnisse mit denen einer gemeinsamen Auswertung von elf zum Teil sehr heterogenen Bergarbeiterkohorten aus sieben verschiedenen Ländern mit insgesamt ca. 6 6 Bergarbeitern weitgehend überein (National Research Council 999). Ähnliche Resultate wurden in aktuellen Uranbergarbeiterstudien in Tschechien (Tomasek et al. ), Frankreich (Vacquier et al. 8) und Kanada (Lane et al. ), mit jeweils 9978, 586 and 7 66 Kohortenmitgliedern beobachtet sowie in einer gemeinsamen Auswertung der drei europäischen Studien im Niedrigdosisbereich (Tirmarche et al. 9). Neueste Auswertungen der Wismut-Kohorte zur Untergruppe der Erzaufbereiter (n = 5), die nie unter Tage oder im Tagebau gearbeitet haben, zeigen trotz niedriger Radonbelastungen eine signifikant erhöhte Sterblichkeit für Krebserkrankungen insgesamt in Abhängigkeit von Radon. Diese Erhöhung ist primär auf Lungenkrebs zurückzuführen (Kreuzer et al. 3d). Dosimetrische Modelle haben gezeigt, dass die Inhalation von Radonfolgeprodukten zu einer sehr hohen absorbierten Dosis für die Bronchialregion und den extrathorakalen Bereich (Pharynx, Larynx, Nase etc.) führt, während die Dosis für andere Organe um den Faktor bis geringer ist (Marsh et al. 8, ; Kendall u. Smith ). Wegen der zum Teil sehr hohen Radonexpositionen bei den Bergarbeitern stellt sich deshalb die Frage, ob außer Lungenkrebs auch andere Tumoren, hier vor allem im Hals-Nasen-Rachenraum-Bereich hierdurch verursacht sein können. Bislang wurde Radon nur für Lungenkrebs als ursächlich eingestuft (IARC b, Kreuzer c). Im Vergleich zu Lungenkrebs ist die Anzahl von Todesfällen aufgrund anderer bösartiger Erkrankungen zum Teil sehr klein, so dass entsprechende mutmaßlich geringe Risikoerhöhungen statistisch schwer nachzuweisen sind. Aus diesem Grund wurde zum Beispiel die seltene Gruppe von Hals-Nasen-Rachenraumtumoren außerhalb der Wismut-Kohorte bisher praktisch nicht untersucht. Die neuesten Ergebnisse der Wismut-Kohorte im verlängerten Beobachtungszeitraum bis 8 umfassen 3 Sterbefälle in dieser Gruppe. Das ERR pro WLM betrug, (95 %-Konfidenzintervall:, bis,8) und ist damit deutlich kleiner als für Lungenkrebs (,9; 95 %-Konfidenzintervall:,6 bis,) und nicht statistisch signifikant. Ob die beobachtete Risikoerhöhung durch Zufall bedingt ist, ist unklar. Für andere Tumorlokalisationen oder die Sterblichkeit an Herz-Kreislauf-Erkrankungen deutet sich kein statistisch signifikanter Zusammenhang an, aber auch hier gilt, dass die statistische Power zur Entdeckung kleiner Risiken gering ist. Quarzfeinstaub war in der Wismut-Kohorte statistisch signifikant mit der Sterblichkeit an Lungenkrebs und Silikose assoziiert. Obwohl Quarzfeinstaub vom internationalen Krebsforschungszentrum (IARC) 997 und als Lungenkarzinogen eingestuft worden ist, wird die genaue Form des Expositions-Wirkungs-Zusammenhangs immer noch intensiv diskutiert. In Deutschland ist der berufliche Grenzwert für die Quarzfeinstaubexposition seit 6 außer Kraft gesetzt. Die Ergebnisse der deutschen Uranbergarbeiterstudie, in der ein Anstieg des Lungenkrebsrisikos mit der Quarzfeinstaubexposition ab mg/m³-jahren beobachtet worden ist, bestätigen die Einschätzung der IARC. Während manche Einzelstudien keinen Hinweis auf einen Expositions-Wirkungs-Zusammenhang fanden (IARC a), ergab sich in einer großen gepoolten Studie mit Kohorten aus verschiedenen Industriezweigen und Ländern (Steenland et al. ) für höhere Staubexpositionen ein ähnliches Risiko wie in der Wismutstudie. In den niedrigen Expositionskategorien resultierten hier allerdings deutlich höhere Risiken als für die Wismut-Kohorte. Die Konfidenzbereiche der Risikoschätzer aus den beiden Studien überlappen sich jedoch. Da in der Wismutkohorte die Radon- und Quarzfeinstaubexpositionen korrelieren und Radon einen stärkeren Risikofaktor darstellt als Quarzfeinstaub, kann nicht ausgeschlossen werden, dass die detaillierte Berücksichtigung von Radon in der Auswertung zu einer Art Überkorrektur führte und so eine möglicherweise tatsächlich vorhandene, geringe Risikoerhöhung im Bereich der niedrigen Expositionen nicht entdeckt werden konnte. Nahezu Kohortenmitglieder sind bis 8 an einer quarzfeinstaubbedingten Silikose als zugrunde liegender Todesursache verstorben. Von mindestens 39 weiteren Kohortenmitgliedern ist eine Silikoseerkrankung aus den Totenscheinen und den Autopsie- ASU Arbeitsmed Sozialmed Umweltmed 9.

8 768 WISSENSCHAFT. URANBERGARBEITER-KOHORTENSTUDIE nur 6 %. Vor allem bei Lungenkrebs zeigt ein Vergleich der Befunde aus Leichenschau und Autopsie bei Kohortenmitgliedern, für die beides vorliegt (n = 377 im 3. Follow-up), eine hohe Übereinstimmung. So wurden 9 % der Lungenkrebsbefunde aus der Leichenschau durch den Sektionsbefund bestätigt, während lediglich,6 % der Todesursachen in der Leichenschau fälschlicherweise als Lungenkrebs eingestuft wurden. Sensitivitätsanalysen (Kreuzer et al. 3a,c, Walsh et al. a) legen nahe, dass weder das Fehlen noch die altersabhängige Fehlklassifikation von Todesursachen zu wesentlichen Verzerrungen in den Ergebnissen zu Lungenkrebs, nichtbösartigen Atemwegserkrankungen oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen führen. Auch das Fehlen von Daten zur Inzidenz für die Kohorte stellt eine Limitation dar. Dies gilt insbesondere für Erkrankungen mit geringer Sterblichkeit wie zum Beispiel Leukämien oder Hals-Nasen-Rachentumoren. Daher ist ein Abgleich mit dem Gemeinsamen Krebsregister der neuen Länder, das auch das Krebsregister der ehemaligen DDR umfasst, geplant. Während einerseits zuverlässige Informationen zur Mehrheit der beruflichen Risikofaktoren für die Kohorte vorhanden sind, fehlen andererseits individuelle Informationen für Risikofaktoren, die mit dem Lebensstil der Kohortenmitglieder zusammenhängen, wie zum Beispiel Alkoholkonsum, Ernährung oder Rauchen, weitgehend. Zum Rauchen sind zwar ab dem Jahr 97 individuelle Informationen aus den Gesundheitsakten vorhanden, diese beziehen sich jedoch lediglich auf 38 % der Kohortenmitglieder, vorwiegend solche mit spätem Beschäftigungsbeginn, und die Angaben sind sehr ungenau. Daher wurde der Einfluss des Rauchverhaltens auf den Zusammenhang zwischen Lungenkrebsrisiko und Radonexposition im Rahmen einer in die Kohorte eingebetteten Fall-Kontroll-Studie untersucht (Schnelzer et al. ). Hierzu wurde mit großem Aufwand aus Unterlagen des Wismut-Gesundheitssystems und Angaben von Angehörigen der Rauchstatus rekonstruiert. Es zeigte sich, dass das Rauchverhalten relativ unabhängig von der Höhe der Radonexposiberichten bekannt. Die tatsächliche Zahl der Silikoseerkrankungen dürfte aber deutlich höher liegen. Der Expositions-Wirkungs-Zusammenhang ist nichtlinear. Bis zu 9fache Risikoerhöhungen im Vergleich zu Niedrig-Exponierten sind zu beobachten. Für eine Erhöhung der Sterblichkeit an COPD durch Quarzfeinstaubexposition wurden dagegen keine Belege gefunden. Eine Auswertung hinsichtlich der Lungenfunktion bei Wismutbeschäftigten von Möhner et al. (3) zeigte jedoch einen Zusammenhang zwischen Lungenfunktionsparametern bzw. COPD-Inzidenz und Quarzfeinstaubexposition. Aufgrund aktueller Diskussionen über einen möglichen Zusammenhang zwischen externer Gammastrahlung und Herz-Kreislauf- Erkrankungen im Niedrigdosisbereich (Little et al. ) wurde auch dieser Fragestellung in der Wismutkohorte nachgegangen. Über 9 Todesfälle von Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind bis 8 aufgetreten. Es gibt bisher keine Hinweise auf einen Expositions- Wirkungs-Zusammenhang mit externer Gammastrahlung. Schwächen der Studie: Zu den potenziellen Schwächen gehören mögliche Unsicherheiten bei der Expositionsermittlung insbesondere für die frühen Jahre der Bergarbeiten, in denen noch keine Messungen stattfanden und daher Abschätzungen durch Experten die Grundlage darstellen. Diese Abschätzungen wurden mit sehr großem Aufwand durchgeführt und schließen Messungen unter rekonstruierten Expositionsbedingungen (beispielsweise hinsichtlich Bewetterung) und der Verwendung von historischen Werkzeugen und Modellberechnungen ein (Lehmann et al. 998, Dahmann et al. 8). Analysen zum Lungenkrebsrisiko durch Radon (Kreuzer et al. 8; Walsh et al. a) zeigten, dass sich die Risikoschätzer für die Zeitperioden mit unterschiedlichen Methoden der Expositionsbestimmung, d. h (keine Messungen) und (Messungen), nicht wesentlich unterscheiden. Eine bedeutsame Verzerrung der Ergebnisse aufgrund von Unsicherheiten in der Expositionsbestimmung ist daher unwahrscheinlich, kann aber nicht ausgeschlossen werden. Aus diesem Grund erfolgt momentan für die Wismut-Studie eine eingehende Untersuchung von Expositionsunsicherheiten und deren Auswirkung auf die geschätzten Risiken. Eine weitere mögliche Schwäche stellt die Validität der Todesursachen dar. Diese variiert je nach Todesursache und Sterbealter. Sie ist üblicherweise und insbesondere in diesem medizinisch im Rahmen des Gesundheitssystems der Wismut gut überwachten Kollektiv höher für Lungenkrebs als z. B. für Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder nicht-bösartige Atemwegserkrankungen und höher bei jünger Verstorbenen als für Personen mit einem Sterbealter von über 8 Jahren. Positiv hervorzuheben ist dabei ein hoher Anteil von Autopsien bei den Lungenkrebstodesfällen (5 %). Dieser Anteil liegt bei den anderen Krebsarten bei % und bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen bei Raucher [%] 8 6,5 5, Staubjahre Fälle Kontrollen Abb. : Anteil der Raucher unter den Fällen und unter den Kontrollen in einer in die Wismut-Kohorte eingebetteten Fall-Kontroll-Studie zu Lungenkrebs (Schnelzer et al. ) in Abhängigkeit von der Quarzfeinstaubexposition. Raucher sind definiert als Personen, die in den letzten Jahren vor ihrem Tod (Fälle) bzw. in den letzten Jahren vor dem Tod des zugehörigen Falles (Kontrollen) geraucht haben (nach Sogl et al. ) Fig. : Percentages of smokers for cases and controls from a case-control study on lung cancer nested in the Wismut cohort (Schnelzer et al. ) in relation to silica dust in mg/m3-years. A smoker is defined as a person who ever smoked in the last years before death (for cases) or the reference case s death (for controls) (source: Sogl et al. ) ASU Arbeitsmed Sozialmed Umweltmed 9.

9 WISSENSCHAFT. URANBERGARBEITER-KOHORTENSTUDIE 769 tion ist, d. h. der Anteil der Raucher ist in den verschiedenen Radonexpositionskategorien in etwa gleich. Risikoanalysen haben ergeben, dass sich die Expositions-Wirkungsbeziehung zwischen Radon und Lungenkrebs bei Berücksichtigung von Rauchen im Modell nicht wesentlich ändert. Auch zwischen der Höhe der Staubexposition und dem Rauchverhalten ist kein Zusammenhang erkennbar (siehe Abb. ). Auch für die französische sowie die tschechische Uranbergarbeiterkohorte wurden entsprechende eingebettete Fall-Kontroll-Studien durchgeführt. Die gemeinsame Auswertung dieser beiden Studien mit der deutschen Studie deutet ebenfalls darauf hin, dass die Ergebnisse zum radonbedingten Lungenkrebsrisiko nicht wesentlich vom Rauchverhalten beeinflusst werden (Hunter et al. 3; Leuraud et al. ). Ausblick Die nächsten Schritte in der deutschen Uranbergarbeiterstudie umfassen eine Fall-Kontroll-Studie zu Leukämie, bei der die medizinische Strahlenexposition, die vor allem auf die regelmäßigen arbeitsmedizinischen Überwachungsuntersuchungen zurückgeht, berücksichtigt wird, die Untersuchung des Lungenkrebsrisikos durch Radon und Quarzfeinstaub im Niedrig-Dosis-Bereich mit erweitertem Follow-Up Zeitraum bis 8 und die Analyse der Daten der Frauen. Darüber hinaus wird angestrebt, die europäischen Daten gemeinsam mit den Daten kanadischer Uranbergarbeiter auszuwerten. Des weiteren wurde eine Bioprobendatenbank aufgebaut, für die Blutproben von hoch und niedrig exponierten Wismutbeschäftigten im Rahmen der nachgehenden Untersuchungen durch die ZeBWis der DGUV gesammelt worden sind und DNA aus dem Sektionsmaterial von Lungenkrebspatienten isoliert worden ist. Ziel ist die Durchführung molekularepidemiologischer Studien zur Untersuchung individueller Strahlenempfindlichkeit und von Biomarkern für die Exposition oder Erkrankung (Pernot et al. ; Weber et al. ). Die nächste Aktualisierung von Daten zu Vitalstatus und Todesursachen (viertes Follow-up) zum Stichtag ist in Vorbereitung. Die Daten der Wismutkohorte sind für interessierte Wissenschaftler zugänglich. Interessenten können einen Antrag für eine Datenübergabe bei dem Steering Committee Wismut der Strahlenschutzkommission (SSK) und dem BfS stellen ( Zurzeit werden die Daten von Wissenschaftlern verschiedener Forschungseinrichtungen für Analysen zu Nierenkrebs und zur mechanistischen Modellierung des Lungenkrebsrisikos genutzt. Schlussfolgerung Die deutsche Uranbergarbeiterkohorte bietet die Möglichkeit, neue Erkenntnisse für den Strahlenschutz und den Arbeitsschutz zu gewinnen und die wissenschaftlichen Grundlagen für Verfahren zur Anerkennung von Berufskrankheiten zu optimieren. Bisher durchgeführte Analysen zeigen ein zweifach erhöhtes Lungenkrebsrisiko in der Wismutkohorte im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung. Als Ursachen für diese Erhöhung wurde vor allem die berufliche Radonund Quarzfeinstaubbelastung identifiziert. Auf Letztere ist auch eine deutlich erhöhte Silikosesterblichkeit zurückzuführen. Im Zusammenhang mit den anderen untersuchten beruflichen Expositionen, die weitestgehend im Niedrigdosisbereich liegen, wurden bisher keine statistisch signifikanten Risikoerhöhungen beobachtet. Mit zunehmendem Beobachtungszeitraum ist mit wertvollen Erkenntnissen auch für niedrige Expositionen und eher seltene Erkrankungen zu rechnen. Danksagung: Die Autoren danken Prof. Wichmann und Dr. Brüske (ehemals Institut für Epidemiologie der GSF) für Unterstützung und Beratung bei der Stichprobenziehung und dem Aufbau der Kohorte, Herrn Erich Wicht (ZeBWis), dessen Rat für den Aufbau der Kohorte unerlässlich war, Dr. Koppisch (DGUV) für die Bereitstellung wichtiger Daten zu den Bergarbeitern, Dr. Friedrich (Wismut GmbH) für nachgehende Recherchen, Dr. Seitz, Herrn Franz Fehringer und Herrn Thomas Ludwig (Institut für Strahlenschutz der Berufsgenossenschaft Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse) für Mitwirkung bei der Erstellung der Job-Exposure-Matrix zu ionisierender Strahlung, Prof. Bauer und Herrn Gerd Stoyke (Institut für Gefahrstoffe) für die Entwicklung der JEM zu Staub und Arsen, Dr. Bernhardt, Dr. Gille, Dr. Gellissen und Dr. Möhner (BAuA) für Kooperation bei der Fall-Kontroll-Studie, insbesondere die Bereitstellung von Daten zum Rauchen und auch zusätzlicher Informationen für das Follow-up aus dem Gesundheitsdatenarchiv Wismut, Prof. Nowak (Institut und Poliklinik für Arbeits- und Umweltmedizin der Ludwig-Maximilians-Universität München) für die arbeitsmedizinische Beratung, I + G Gesundheitsforschung und der Mediveritas GmbH, die durch ihren Einsatz bei der Durchführung der Feldarbeit für das Follow-up dazu beitrugen, den Follow-up-Verlust ausgesprochen gering zu halten, der Arbeitsgruppe der Strahlenschutzkommission für Begleitung und Beratung bei der Studiendurchführung und Frau Beate Hochstrat und Frau Silke Sitzmann (BfS) für wertvolle Mitarbeit bei der Datenaufbereitung. Teile der Arbeiten wurden gefördert durch die EU unter den Verträgen FIP-CT95-3 (Uranium Miners Studies in Europe), FIGH-CT (Uminers + Animal Data) und 5683 (FIP6, Alpha-Risk). Literatur Bauer H-D: Staubbelastungen in untertägigen Betrieben der ehemaligen Wismut während der Frühphase der Uranerzgewinnung nach dem. Weltkrieg. Gefahrstoffe Reinhaltung der Luft 997; 57: Dahmann D, Bauer H-D, Stoyke G: Retrospective exposure assessment for respirable and inhalable dust, crystalline silica and arsenic in the former German uranium mines of SAG/SDAG Wismut. Int Arch Occup Environ Health 8; 8: Dufey F, Walsh L, Tschense A, Kreuzer M: Occupational doses of ionizing radiation and leukemia mortality. Health Phys ; : Dufey F, Walsh L, Sogl M, Tschense A, Schnelzer M, Kreuzer M: Radiation dose dependent risk of liver cancer mortality in the German uranium miners cohort J Radiol Prot 3; 33: Grosche B, Brachner A, Kreuzer M, Lehmann F, Martignoni K, Hammer G: Die deutsche Uranbergarbeiter-Kohortenstudie. Die BG ; 5 6. Grosche B, Kreuzer M, Kreisheimer M, Schnelzer M, Tschense A: Lung cancer risk among German male uranium miners: a cohort study, Br J Cancer 6; 95: Hunter N, Muirhead CR, Tomasek L, Kreuzer M, Laurier D, Leuraud K, Schnelzer M, Grosche B, Placek V, Heribanova A,. Timarche M: Joint analysis of three European nested case-control studies of lung cancer among radon exposed miners: exposure restricted to below 3 WLM. Health Phys 3; : 8 9. ASU Arbeitsmed Sozialmed Umweltmed 9.

10 77 WISSENSCHAFT. URANBERGARBEITER-KOHORTENSTUDIE HVBG und BBG: Belastung durch ionisierende Strahlung, Staub und Arsen im Uranerzbergbau der ehemaligen DDR (Version 8/5). Gera: Bergbau BG (BBG); St. Augustin: Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaften (HVBG), 5. IARC: Silica, some silicates, coal dust and para-aramid fibrils. IARC monographs on the Evaluation of carcinogenic risks to humans, Vol. 68; Lyon: International Agency for Research on Cancer, 997. IARC: A review of human carcinogens. Part C: Arsenic, metals, fibres and dust. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, Vol. C; Lyon: International Agency for Research on Cancer, a. IARC: A review of human carcinogens. Part D: Radiation. IARC Monogragphs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, Vol. D; Lyon: International Agency for Research on Cancer, b. Kendall GM, Smith TJ: Doses to organs and tissues from radon and its decay products. J Radiol Prot ; : Kreuzer M., Kreisheimer M, Kandel M, Schnelzer M, Tschense A, Grosche B: Mortality from cardiovascular diseases in the German uranium miners cohort study, Radiat Environ Biophys 6; 5: Kreuzer M, Walsh L, Schnelzer M, Tschense A, Grosche B: Radon and risk of extrapulmonary cancers: results of the German uranium miners cohort study, Br J Cancer 8; 99: Kreuzer M, Grosche B, Schnelzer M, Tschense A, Dufey F, Walsh L: Radon and risk of death from cancer and cardiovascular diseases in the German uranium miners cohort study: follow-up Radiat Environ Biophys a; 9: Kreuzer M, Schnelzer M, Tschense A, Walsh L, Grosche B: Cohort Profile: The German uranium miners cohort study (WISMUT cohort), Int J Epidemiol b; 39: Kreuzer M, Mc Laughlin J: Radon. In: WHO Regional Office for Europe (Hrsg): WHO guidelines for indoor air quality: selected pollutants. Genf: World Health Organization, c, S Kreuzer M, Straif K, Marsh JW, Dufey F, Grosche B, Nosske D Sogl M: Occupational dust and radiation exposure and mortality from stomach cancer among German uranium miners, Occup Environ Med ; 69: 7 3. Kreuzer M, Sogl M, Brüske I, Möhner M, Nowak D, Schnelzer M, Walsh L: Silica dust, radon and death from non-malignant respiratory diseases in German uranium miners. Occup Environ Med 3a; 7: Kreuzer M, Dufey F, Sogl M, Schnelzer M, Walsh L: External gamma radiation and mortality from cardiovascular diseases in the German WISMUT uranium miners cohort study, Radiat Environ Biophys 3c; 5: Kreuzer M, Dufey F, Laurier D, Nowak D, Marsh JW, Schnelzer M, Sogl M, Walsh L: Mortality from internal and external radiation exposure in a cohort of male German millers, Int Arch Occup Environ Health [Epub ahead of print] Kreuzer M, Dufey F, Marsh J, Nowak D, Schnelzer M, Walsh L: Mortality from cancers of the extra-thoracic airways in relation to radon progeny in the Wismut cohort, Int J Radiat Biol [Epub ahead of print]. Lane RS, Frost SE, Howe GR, Zablotska LB: Mortality (95 999) and cancer incidence ( ) in the cohort of Eldorado uranium workers. Radiat Res. ; 7: Lehmann F, Hambeck L, Linkert KH, Meyer H, Reiber H, Renner HK, Reinisch A, Seifert T, Wolf F: Belastung durch ionisierende Strahlung im Uranerzbergbau der ehemaligen DDR. St. Augustin: Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaften, 998. Leuraud K, Schnelzer M, Tomasek L, Hunter N, Timarche M, Grosche B, Kreuzer M, Laurier D: Radon, smoking and lung cancer risk: results of a joint analysis of three European case-control studies among uranium miners. Radiat Res ; 76: Little MP, Azizova V, Bazyka D, Bouffler SD, Cardis E, Chekin S, Chumak VV, Cucinotta A, de Vathaire F, Hall J, Harrison JD, Hildebrandt G, Ivanov V, Kashchev 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: 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 ; : Marsh JW, Bessa Y, Birchall A, Blanchardon E, Hofmann W, Nosske D, Tomasek L: Dosimetric models used in the Alpha-Risk project to quantify exposure of uranium miners to radon gas and its progeny. Radiat Prot Dosim 8; 3: 6. Marsh JW, Blanchardon E, Gregoratto D, Hofmann W, Karcher K, Nosske D, Tomasek L: Dosimetric calculations for uranium miners for epidemiological studies. Radiat Prot Dosim ; 9: Möhner M, Kersten N, Gellissen J: Chronic obstructive pulmonary disease and longitudinal changes in pulmonary function due to occupational exposure to respirable quartz. Occup Environ Med 3; 7: 9. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH): Health Effects of Occupational Exposure to Respirable Crystalline Silica. DHHS (NIOSH) Publication No. 9,. Cincinnati, OH: NIOSH. National Research Council: Health effects of exposure to radon (BEIR VI). Washington, D.C.: National Academy Press, 999. Pernot, E, Hall J, Baatout S, Benotmane MA, Blanchardon E, Bouffler S, El Saghire H, Gomolka M, Guertler A, Harms-Ringdahl M, Jeggo P, Kreuzer M, Laurier D, Lindholm C, Mkacher R, Quintens R, Rothkamm K, Sabatier L, Tapio S, de Vathaire F, Cardis E: Ionizing radiation biomarkers for potential use in epidemiological studies. Mutat Res ; 75: Schnelzer M, Hammer G, Kreuzer M, Tschense A, Grosche B: Accounting for smoking in the radon-related lung cancer risk among German uranium miners: results of a nested case-control study. Health Phys ; 98: 8. Sogl M, Taeger D, Pallapies D, Brüning T, Dufey F, Schnelzer M, Straif K, Walsh L,Kreuzer M: Quantitative relationship between silica exposure and lung cancer mortality in German uranium miners, Br J Cancer ; 7: Sogl M, Taeger D, Pallapies D, Kreuzer M: Lungenkrebs durch Quarzfeinstaub bei Deutschen Uranbergarbeitern. UMID 3 (3): 5 3. Steenland K, Mannetje A, Boffetta P, Stayner L, Attfield M, Chen J, Dosemeci M, DeKlerk N, Hnizdo E, Koskela R, Checkoway H, International Agency for Research on Cancer: Pooled exposure-response analyses and risk assessment for lung cancer in cohorts of silica-exposed workers: an IARC multicentre study. Cancer Cause Control ; : Tirmarche M, Laurier D, Bochicchio F, Cardi E, Binks K, Hofmann W, Muirhead C, Canu I: Final scientific report of Alpha Risk. Project funded by the European Commission EC FP6 (ref. FI6R-CT ). 9. Tomasek L: Lung cancer mortality among Czech uranium miners 6 years since exposure. J Radiol Prot ; 3: 3 3. UNSCEAR (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation) Effects of Ionizing Radiation: UNSCEAR 6 Report to the General Assembly. New York: United Nations, 8. VacquierB, Caer S, Rogel A, Feurprier M, Tirmarche M, Luccioni C, Quesne B, Acker A, Laurier D: Mortality risk in the French cohort of uranium miners: extended follow-up Occup Environ Med 8; 65: Walsh L, Tschense A, Schnelzer M, Dufey F, Grosche B, Kreuzer M: The influence of radon exposures on lung cancer mortality in German uranium miners, Radiat Res a; 73: Walsh L, Dufey F, Tschense A, Schnelzer M, Grosche B, Kreuzer M: Radon and the risk of cancer mortality-internal poisson models for the german uranium miners cohort. Health Phys b; 99: 9 3. Walsh L, Dufey F, Möhner M, Schnelzer M, Tschense A, Kreuzer M: Differences in baseline lung cancer mortality between the German uranium miners cohort and the population of the former German Democratic Republic (96 3). Radiat Environ Biophys ; 5: Walsh L, Dufey F, Tschense A, Schnelzer M, Sogl M, Kreuzer M: Prostate cancer mortality risk in relation to working underground in the Wismut cohort study of German uranium miners, BMJ Open ; (3). Weber DG, Casjens S, Rozynek P, Lehnert M, Zilch-Schöneweis S, Bryk O, Taeger D, Gomolka M, Kreuzer M, Otten H, Pesch B, Johnen G, Brüning T: Assessment of mrna and microrna stabilization in peripheral human blood for multicenter studies and biobanks. Biomarker Insights ; 5: 95. Wismut GmbH. Chronik der Wismut. Chemnitz: Wismut GmbH, 999 (CD-ROM). Für die Verfasser Dr. phil. Maria Schnelzer Bundesamt für Strahlenschutz Fachbereich Strahlenschutz und Gesundheit Ingolstädter Landstraße, 8576 Neuherberg mschnelzer@bfs.de ASU Arbeitsmed Sozialmed Umweltmed 9.