Risque sanitaire associ au radon Dominique Laurier AMTSN

Risque sanitaire associé au radon Dominique Laurier AMTSN Paris, 27 Mai 2016

Existe t’il une association entre l’inhalation du radon et le risque de cancer du poumon ?

Radon et cancer du poumon Atmosphère Gaz radioactif d'origine naturelle : provient de la désintégration de l’uranium présent dans les sols Inhalation : descendants peuvent entraîner des irradiations au niveau de l'épithélium bronchique Plomb 206 (stable) Polonium 214 Bismuth 214 Plomb 214 Polonium 218 Radon 222 Cancérogène pulmonaire certain pour l’homme (1988) : résultats épidémiologiques (mineurs d’uranium) et expérimentaux Croûte terrestre Uranium 238 Radium 226

Etudes épidémiologiques sur les mineurs d’uranium Objectifs Estimer le risque de décès par cancer du poumon associé à l’exposition cumulée au radon Cohortes 1. Une vingtaine d’études dans le monde 2. Reconstitution de l’exposition individuelle annuelle 3. Effectifs importants - durée de suivi longues En France 1. Cohorte des mineurs d’uranium de COGEMA 2. 5086 mineurs d’uranium embauchés à CEA-COGEMA entre 1946 et 1990 3. Reconstitution de l’exposition annuelle individuelle (radon, gamma, poussières) 4. Suivis jusqu’en 2007 (durée moyenne > 35 ans)

Localisation des mines d’uranium en France Forez (et Morvan) Vendée (et Bretagne) Hérault Crouzille Exploitation CEA-COGEMA de 1946 à 1995

Exposition des mineurs d’uranium Distribution de l'exposition annuelle au radon (WLM) dans la cohorte totale sur la période 1946 -1999 120 2000 Ventilation des mines 1800 Effectif Moyenne p 5 p 95 1600 1400 80 60 1000 800 40 600 400 20 200 98 19 96 19 94 19 92 90 19 88 19 86 19 84 19 19 82 19 80 78 Année calendaire 19 76 19 74 19 72 19 19 70 19 68 66 19 64 19 62 19 60 19 19 58 19 56 54 19 52 19 50 19 19 19 48 0 46 0 Effectif 1200 19 Exposition au radon (WLM) 100

Résultats des cohortes de mineurs d’uranium Doutes sur l’existence de risques hors cancer du poumon (estomac, rein, leucémie, CVD) Excès de mortalité par cancer du poumon C T Relation radon-risque de cancer du poumon Persistance chez les mineurs faiblement exposés Persistance après prise en compte des erreurs de mesure Diminution du risque avec le délai depuis l’exposition Contribution du radon à la dose au poumon Persistance du risque après ajustement sur le tabac Relation dose risque

Risque associé au radon et au tabac Etude cas-témoins nichée France Allemagne Rep Tchèque 1236 cas (cancers du poumon) 2678 témoins • Relation avec le radon persiste après prise en compte du tabac • Risque augmente dans chaque catégorie de tabagisme [Leuraud et al. Rad Res 2011] • Interaction sub-multiplicative

L’exposition au radon domestique entraine t’elle un risque de cancer du poumon ?

Etudes épidémiologiques du risque de cancer du poumon associé au radon domestique Objectif Déterminer si le risque de décès par cancer du poumon est associé à l’exposition domestique au radon Extérieur Matériaux poreux Fissures Protocole Etudes cas-témoins 1. reconstruction de l’exposition domestique au radon (mesures dans les habitats des 20 -30 dernières années) 1. reconstruction de l’historique tabagique 2. autres facteurs de risque… Etudes internationales 1. effectifs importants nécessaire pour montrer un risque faible 2. permet la vérification de la cohérence des résultats 012245 xx 1 23 4 6 7 8 9 150 Joints Murs Canalisations Sol

Etude conjointe européenne en population générale 13 études / 9 pays : Allemagne, Belgique, Espagne, Finlande, France, Grande Bretagne, Italie, République Tchèque, Suède Protocole standardisé, questionnaire commun, reconstruction de l’exposition domestique sur 30 ans, inter-comparaison des méthodes de mesure, critères d’inclusion identiques, analyse conjointe des données individuelles 7 148 cas / 14 208 témoins Augmentation du risque de cancer du poumon avec la concentration de radon RR = 1, 08 pour 100 Bq/m 3 [1, 03 – 1, 16] Relation significative pour les expositions < 200 Bq/m 3 [Darby et al, BMJ 2005]

Etudes épidémiologiques en population générale Etude cas-témoins conjointes Puissance statistique suffisante pour montrer un risque de cancer pulmonaire « statistiquement significatif » aux faibles niveaux d’exposition Groupe Témoins Risque relatif par 100 Bq/m 3 (IC 95 %) 7148 14208 1, 08 (1, 03 – 1, 16) 7 3662 4966 1, 10 (0, 99 - 1, 26) 2 1050 1995 1, 13 (1, 01 - 1, 36) Etudes Cas Européen : Darby 2006 13 Nord américain : Krewski 2006 Chinois : Lubin 2004 Etude Américaine “Cancer Prevention Study II” • • [Turner et al, CEBP 2011] 812 000 individus de plus de 30 ans suivis de 1982 à 1988 - 3493 décès par cancer du poumon Consommation de tabac, historique médical, estimation de la concentration de radon au lieu de résidence, pollution atmosphérique, exposition professionnelle Augmentation du risque relatif de cancer du poumon de 15% (IC 95% 1 -31%) par 100 Bq. m-3

Quel est l’impact de l’inhalation du radon en santé publique ?

Evaluation quantitative du risque radon en France [Catelinois et al EHP 2006] 25 134 décès par cancer du poumon en France (Inserm, 1999) Exposition au radon domestique (Campagne de mesures IRSN-DGS) 12 261 mesures m = 63 Bq. m-3 (correction saison, logement, densité population) Considération de différents modèles de risque (mineurs, population générale) De l’ordre de 2 à 12% des décès par cancer du poumon pourraient être attribuables au radon dans l’habitat en France Prise en compte de l’interaction tabac-radon et du pourcentage de fumeurs : 75% des cas attribuables au radon attendus chez des fumeurs 25% des cas attribuables au radon attendus chez des non fumeurs

Evaluation quantitative du risque radon en France Classes de concentration -3 (Bq. m ) 400 + 2% 200 - 399 18 % 7% 100 - 199 0 - 99 9% 15 % 26 % 47 % 76 % 100% 80% 60% 40% 20% Pourcentage d'individus 0% 20% 40% 60% 80% 100% Pourcentage du risque 27% des décès attribuables au radon seraient dus à des concentrations > 200 Bq. m-3 [Catelinois et al EHP 2006]

Nouvelle évaluation du risque radon Task. Group TG 64 CIPR Tirmarche M (IRSN) Harrison JD (HPA) Laurier D (IRSN) Paquet F (IRSN) Blanchardon E (IRSN) Marsh JW (HPA) • Revue de la littérature épidémiologique (études mineurs + population générale) • Estimation du risque vie entière

Estimation du risque “vie entière” Approche de la Commission Internationale de Protection Radiologique Probabilité de décéder d’un cancer du poumon Homme de type euro-américain 18 -90 ans (CIPR) Moyenne 6% Si toute sa vie à + 100 Bq. m-3 7. 5% (≠ 1, 5%) Relatif (+25%) Si toute sa vie à + 300 Bq. m-3 11% (≠ 5%) (+80%)

Conversion Exposition-Dose Pour un travailleur Risque vie entière de cancer du poumon (WLM-1) 1993 2011 2. 8 10 -4 (ICRP 65) 5 10 -4 (ICRP 115) Détriment (Sv-1) 5. 6 10 -2 (ICRP 60) 4. 2 10 -2 (ICRP 103) Dose Efficace (m. Sv. WLM-1) 5 x 2 (Marsh et al. Health Phys 2010) Résultats épidémiologiques récents montrent un risque vie entière par WLM plus élevé que dans le passé Nouveaux coefficients de conversion seront proposés prochainement par la CIPR sur la base des résultats dosimétriques

Le radon a-t-il un effet autre que le cancer du poumon ?

Risque radon hors cancer du poumon – mineurs Excès : lymphome non Hodgkinien, myélomes multiples, cancer du rein, foie Relation exposition-effet • Cancers extra-pulmonaires (Kreuzer BJC 2008, Walsh HP 2010) 1. Cancer de l’estomac (Kreuzer OEM 2012) 2. Leucémies (Rericha EHP 2006 Mohner, HP 2010, Tomasek IRPA 2010) 3. Maladies cérébrovasculaires (Nusinovici SJWEH 2010) Pas de cohérence des résultats Facteurs de confusion potentiels

Radon et leucémies infantiles Nombreuses études écologiques suggèrent une association (Laurier HP 2004, Evrard HP 2006, Raaschou-Nielsen, RPD 2008) Etude cas-témoins Danoise (Raaschou-Nielsen et al, Epidemiology 2008) 1153 cas / 2306 témoins – enfants < 15 ans Concentrations de radon estimées par modèle – pas d’estimation gamma Association significative pour les leucémies lymphoblastiques aigües (ALL) 9% des ALL potentiellement attribuable au radon au Danemark (m=59 Bq. m-3) Etude cas-témoins en Grande Bretagne (Kendall et al, Epidemiology 2012, Wakeford, Leukemia 2009; Little, JRP 2009; Wakeford, Rad Prot 2010) 27 447 cas / 36 793 témoins – enfants < 15 ans Mesures gamma + modélisation concentrations de radon Association significative avec l’exposition gamma mais pas avec la concentration de radon (m=20 Bq. m-3) Etude GEOCAP en France (Demoury / Ielsch JER 2013, Laurent REB 2013) 9000 cas / 30000 témoins – enfants < 15 ans Mesures gamma + carte de potentiel radon Prise en compte des autres facteurs environnementaux (Lignes haute-tension, stations essence, sites nucléaires, axes autoroutiers…) Résultats en 2017

Conclusion 1 • • Temps de latence pour le cancer du poumon de plus de 10 ans • Relation significative pour des concentrations < 200 Bq/m 3 • • Augmentation du risque relatif ≈15% par 100 Bq/m 3 • • • Accroissement du risque pour les fumeurs comme pour les non-fumeurs Augmentation du risque de cancer du poumon avec la concentration moyenne de radon dans les habitations occupées durant les 20 -30 années précédant le diagnostic Effet du délai depuis l’exposition: association s’estompe 20 -30 après la fin de l’exposition Interaction sub-multiplicative entre le tabac et le radon Bonne cohérence des résultats mineurs et population générale

Conclusion 2 Deuxième cause de mortalité par cancer du poumon (loin) après le tabac Nouvelles recommandations de niveaux d’action : niveau d’action recommandé à 300 Bq/m 3 (Publication CIPR 126 , 2015) Révision des équivalences en dose en cours (Rapport CIPR OIR 3, 2016) Pas d’évidence d’une augmentation du risque autre que cancer du poumon (mais interrogations croissantes) Lacune de connaissances sur les effets des expositions durant l’enfance

Merci pour votre attention

Historique des connaissances 1567 Mortalité inhabituelle par maladies respiratoires chez les mineurs (Mala Metallorum, Paracelse) 1879 1898 1924 1940 Maladies identifiées comme cancers des bronches Découverte du radium (Curie) Première évocation du cancer du poumon comme maladie professionnelle Inhalation du radon présentée comme cause possible (Planck) 1946 1955 1960 Début de l’extraction intensive d’uranium Premières mesures de radioprotection dans les mines Lancement des premières études épidémiologiques chez les mineurs duranium 1988 1990 1991 1993 Radon classé comme cancérigène pulmonaire certain chez l’homme Lancement des études épidémiologiques en population générale Rapport BEIR 6 : synthèse des résultats des cohortes de mineurs Publication CIPR 65 : détriment dû au radon et recommandation de niveaux d’action 2004 2006 2009 2011 2015 Résultats des études conjointes en population générale Première évaluation du risque attribuable au radon en France Recommandation OMS d’un niveau d’action à 100 Bq/m 3 Publication CIPR 115 : révision du détriment associé au radon Publication CIPR 126: nouvelles recommandation de radioprotection contre le radon 2016 Rapport CIPR OIR 3 : nouveaux coefficients de dose pour le radon

Risque de décès par cancer du poumon chez les mineurs d’uranium français

Risque de mortalité par cancer du poumon et exposition cumulée au radon dans la cohorte des mineurs français Augmentation du risque avec l’exposition cumulée au radon

Facteurs individuels modifiant la relation exposition-réponse Risque de cancer du poumon associé à l’exposition cumulée au radon 4 Risque Relatif 3 Scénario : mineur exposé à partir de l’âge de 20 ans à 2 WLM par an pendant 20 ans 2 1 Exposition 0 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Age atteint Diminution du risque avec le délai depuis l’exposition Diminution du risque avec l’âge à l’exposition (Tomasek et al. , Rad Res 2008; Vacquier et al. , REB 2009)

Risque associé au radon et au tabac Etude cas-témoins nichée France Allemagne Rep Tchèque 1236 cas (cancers du poumon) 2678 témoins • Relation avec le radon persiste après prise en compte du tabac • Risque augmente dans chaque catégorie de tabagisme [Leuraud et al. Rad Res 2011] • Interaction sub-multiplicative

Estimation de la relation doseréponse Calcul de la dose au poumon due aux expositions multiples (radon, gamma, [Marsh et al, Heath Phys 2010; Marsh et al, RPD 2011] poussières d’uranium) Dose absorbée cumulée Alpha Low-LET 78 m. Gy [0 – 700] 56 m. Gy [0. 01 – 472] (58%, dont 98% radon) (42%) Relation dose-réponse Pondération Doses Dose totale Alpha Desc. du radon ERR par Gy 0. 43 0. 45 0. 46 =1 95% CI (0. 12 – 1. 05) (0. 13 – 1. 09) (0. 13 – 1. 12) Pondération ERR par Gy. Eq 0. 22 0. 23 = 20 95% CI (0. 06 – 0. 53) (0. 06 – 0. 54) (0. 07 – 0. 56) [Rage et al. Rad Res 2012]

Etude conjointe Européenne [Darby et coll, BMJ 2005]

Etude conjointe européenne en population générale: importance de l’ajustement sur le tabagisme Augmentation du risque de cancer du poumon (%) pour 100 Bq/m 3 8. 4 (3. 0, 15. 8) 0. 0007 B. Etude, âge, sexe, région, tabac en 7 catégories 5. 2 (1. 1, 10. 7) 0. 009 C. Etude, âge, sexe, région seule 2. 3 (-0. 5, 6. 1) 0. 64 Stratification A. Etude, âge, sexe, région, tabac en 20 catégories IC 95% p Importance du contrôle du comportement tabagique [Darby et al, SJWEH 2006]

Etude conjointe européenne : effet conjoint du radon et du tabac D’après [Darby et al, Scand J Work Environ Health 2006]

Exposition de la population française au radon Moyennes arithmétiques corrigées sur la saison et le logement Concentrations en Bq. m-3 19 - 58 59 - 101 102 - 181 182 - 297 * 1 Becquerel (Bq) = 1 désintégration par seconde [Billon et al, Radioprotection 2004] Nombre de départements mesurés : 96 Nombre de mesures : 12261 Moyenne arithmétique nationale brute : 87 Bq. m-3 (de 22 à Paris à 263 en Corse du Sud) Moyenne arithmétique corrigées sur la saison et le logement et pondérée par la population / département : 63 Bq. m-3 Campagne de mesures IPSN-DGS/DDASS, au 07/03/02

Projet GEOCAP Lignes haute-tension Stations essence Sites nucléaires Axes autoroutiers… Campagnes de mesures Cartographie du potentiel radon géogénique [Demoury / Ielsch JER 2013] [Laurent REB 2013] Géocodage (SIG) GEOCAP Etudes cas-témoins § 9 000 cas/ 15 000 témoins Adresse au diagnostic § 3000 cas /3000 témoins Histoire résidentielle

Contexte ▌ En mars 2014, identification d’une maison construite sur des résidus de traitement de minerai d’uranium et présentant des concentrations de radon élevées à Bessines-sur-Gartempe (87) ▌ IRSN saisi par les pouvoirs publics 1. Caractérisation radiologique de la maison q Station-service construite dans les années 60 q Réaménagée en habitat privé à la fin des années 90 2. Évaluation des risques sanitaires pour les personnes ayant occupé le bâtiment q Anciens occupants et gérants q Propriétaires et leurs enfants q Enfants gardés

Identification des effets sanitaires du radon Atmosphère 160 µs Plomb 214 Bismuth 214 - Polonium 218 (suivi dosimétrique) Radon 222 Croûte terrestre Uranium 238 20 min Cancérogène pulmonaire certain pour l’homme (1988) Études épidémiologiques des risques associés au radon : Mineurs d’uranium Population générale 27 min Radium 226 238 U Inhalation : descendants peuvent entraîner des irradiations au niveau de l’épithélium bronchique Polonium 214 - 3 min Gaz radioactif : provient de la désintégration de Plomb 206 (stable) (exposition domestique) 3, 8 j Excès de risque de cancer du poumon associé à l’exposition cumulée au radon dans les mines et dans les habitations

Évaluation du risque de cancer du poumon associé à une exposition au radon Démarche : utilisation des connaissances disponibles pour estimer, par calculs, le risque sanitaire dans une situation donnée Trois éléments nécessaires : Reconstitution de l’exposition q Concentration dans chaque pièce de vie (mesures) q Temps passé dans chaque pièce (entretiens) Modèle de risque q Étude épidémiologique européenne sur le radon dans l’habitat Taux de base q Probabilité de décès par cancer du poumon « vie entière » (jusqu’à l’âge de 75 ans) q Pour un individu n’ayant jamais fumé Probabilité de décès par cancer du poumon « vie entière » après exposition au radon

1. Reconstitution de l’exposition au radon ▌ Concentration moyenne annuelle de radon Moyennes estimées sur la base des concentrations mesurées dans la maison Concentration de radon (Bq. m-3) Pièces de la maison Jour Nuit Chambre 1 9 000 Chambre 2 14 300 16 000 Chambre 3 9 300 14 700 18 700 8 500 10 000 Séjour Cuisine ▌ Caractéristiques individuelles de séjour dans la maison (âge, dates, horaires, pièces…) Entretiens réalisés avec l’ARS de Limoges et l’IRSN

1. Reconstitution de l’exposition au radon Exposition cumulée (Bq. m-3. h) Adulte travaillant à domicile 8 030 110. 106 Adulte travaillant à l’extérieur 5 660 79. 106 Jeune adulte résident étudiant 6 570 64. 106 Enfant résident scolarisé 6 570 64. 106 Nourrisson résident 6 935 66. 106 Garderie Enfant en garde périscolaire 400 6. 106 Enfant en nourrice 2 000 25. 106 Habitant passant 80 % de son temps dans son habitation pour un an de résidence 7 000 1, 4. 106 Résidence Temps de séjour annuel (heures) Haute. Vienne Pour plusieurs profils-types

Excès de risque relatif de décès par cancer du poumon 2. Modèle de relation exposition-risque 5 ans de latence Hypothèse conservative pour une exposition durant l’enfance 25 ans Exposition au radon X t 0 t 5 t 30 Temps (années) Association entre le cancer du poumon et le radon : ▌ Excès de risque relatif de 16 % pour 100 Bq. m-3 pendant 25 années de résidence (étude européenne : Darby et al. BMJ 2005) ▌ Temps de latence de 5 ans ▌ Diminution du risque 30 ans après la fin de l’exposition, jusqu’à rejoindre le risque de base → Exposition au radon durant l’enfance ? ▌ Risque augmente avec la durée d’exposition (concentration cumulée)

Probabilité cumulée de décès par cancer du poumon 3. Risque de base de cancer du poumon « vie entière » ge atteint (années) Probabilité cumulée à 75 ans Homme Femme Taux nationaux 3, 6 % 1, 4 % Personnes n’ayant jamais fumé 0, 36 % 0, 37 % (Cancer Prevention Study II, USA)

Évaluation du risque associé au radon Age à la fin de l’exposition Durée d’exposition Probabilité « vie entière » de base Adulte travaillant à domicile 50 ans 20 ans Adulte travaillant à l’extérieur 50 ans Jeune adulte résident Probabilité « vie entière » avec exposition Ratio de risque « vie entière » 0, 32 % 4, 08 % 13, 0 20 ans 0, 32 % 3, 13 % 10, 0 20 ans 0, 36 % 0, 51 % 4, 49 %. 1, 4 12, 4 Enfant en garde périscolaire 7 ans 4 ans 0, 36 % 0, 37 % 0, 43 %. < 1, 01 1, 2 Enfant en nourrice 3 ans 0, 36 % 0, 37 % 0, 58 %. < 1, 01 Résidence Garderie (profils-types) Sous l’hypothèse que le risque relatif s’annule au-delà de 30 ans après la fin de l’exposition Sous l’hypothèse que le risque relatif persiste sur la vie entière 1, 6

Évaluation du risque de cancer du poumon associé au radon et au tabac Tabac = 1 er facteur de risque Radon = facteur aggravant Interaction tabac-radon entre l’effet additif et multiplicatif Exemple de probabilité de décès par cancer du poumon vie entière : Profil-type « adulte âgé de 50 ans travaillant à l’extérieur » Tabac Exposition au radon Jamais fumé Population générale 20 ans de résidence dans la maison 0, 3 % 3% 10 Fumeur régulier 3% 6 % à 32 %

Conclusion de l’évaluation des risques ▌ Situation exceptionnelle Concentrations de l’ordre de 50 fois plus élevées que la moyenne du département ▌ Une évaluation individualisée a été réalisée pour chaque personne ayant séjourné dans la maison : ▌ q Les propriétaires et leurs enfants ayant occupé la maison plus de 15 ans → Augmentation du risque de cancer du poumon (probabilité vie entière 4 % équivalente à celle associée à un tabagisme régulier) q Les enfants en garde → Augmentation beaucoup plus faible du risque de cancer du poumon (probabilité vie entière < 1 %) q Les anciens gérants de la station-service et leurs enfants → Augmentation faible ou nulle du risque de cancer du poumon, mais pouvant atteindre un facteur 2 à 3 pour certains enfants Évaluation réalisée pour des individus non-fumeurs Le cas échéant, l’effet du tabac doit être considéré en plus de celui du radon

Recommandations ▌ Éviter tout tabagisme (compte tenu de la synergie entre le radon et le tabac) ou toute exposition à d’autres facteurs de risque de cancer du poumon ▌ Recommandations de l’Institut National du Cancer pour un suivi médical en fonction de l’avis d’un groupe d’experts (pneumologues, hématologues, épidémiologistes, radioprotectionnistes…) Risque relatif estimé de cancer du poumon : q Inférieur à 2 → Pas de suivi médical recommandé q Entre 2 et 10 → A décider au cas par un pneumologue q Supérieur à 10 → Suivi régulier après 45 ans par scanner thoracique « faible dose » (www. e-cancer. fr)

Restitution des expertises Auprès des occupants Lettre individuelle (IRSN) remise aux personnes concernées ( 45) lors des entretiens individuels à l’ARS de Limoges, en présence de l’IRSN üRésultats des examens anthroporadiométriques et radiotoxicologiques üCaractéristiques personnelles d’exposition (durée, âge, concentration/pièces de vie) üConnaissances scientifiques actuelles sur le radon üRésultats de l’évaluation individuelle üRecommandations Auprès des médecins référents et spécialistes Réunion d’information où tous les médecins concernés étaient conviés organisée à l’ARS de Limoges Diffusion des résultats Publication du rapport de l’IRSN + avis de l’INCa Réunion CSS (Préfet, DREAL, ARS, ASN, AREVA, collectivités territoriales, associations, IRSN, In. VS…)