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

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 Une vingtaine d’études dans le monde Reconstitution de l’exposition individuelle annuelle Effectifs importants - durée de suivi longues En France Cohorte des mineurs d’uranium de COGEMA 5086 mineurs d’uranium embauchés à CEA-COGEMA entre 1946 et 1990 Reconstitution de l’exposition annuelle individuelle (radon, gamma, poussières) 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 28/04/2017 Exposition des mineurs d’uranium Distribution de l'exposition annuelle au radon (WLM) dans la cohorte totale sur la période 1946-1999 20 40 60 80 100 120 1946 1948 1950 1952 1954 1956 1958 1960 1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 Année calendaire 2000 Ventilation des mines 1800 Effectif Moyenne 1600 p5 p95 1400 1200 Exposition au radon (WLM) 1000 Effectif 800 600 400 200 EPICOH - Bergen

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 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 C T Persistance du risque après ajustement sur le tabac Contribution du radon à la dose au poumon Relation dose risque The French cohort consists of five thousand and ninety eight miners. The inclusion criteria are the following: … In the cohort, there are some exposed miners and some non exposed miners. The follow-up concerns the individual exposure during their occupation and their vital status. The follow-up stops at the thirty first December of nineteen ninety nine. The miner status is defined according to four criteria: And the causes of death were supplied by the National database of medical causes of death.

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 Interaction sub-multiplicative [Leuraud et al. Rad Res 2011]

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 Matériaux poreux Fissures Joints Sol Murs Canalisations Extérieur Objectif Déterminer si le risque de décès par cancer du poumon est associé à l’exposition domestique au radon Protocole Etudes cas-témoins reconstruction de l’exposition domestique au radon (mesures dans les habitats des 20-30 dernières années) reconstruction de l’historique tabagique autres facteurs de risque… Etudes internationales effectifs importants nécessaire pour montrer un risque faible permet la vérification de la cohérence des résultats 012245xx 1 2 3 5 4 6 8 9 7 10

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 [Darby et al, BMJ 2005] Augmentation du risque de cancer du poumon avec la concentration de radon RR = 1,08 pour 100 Bq/m3 [1,03 – 1,16] Relation significative pour les expositions < 200 Bq/m3

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 Etudes Cas Témoins Risque relatif par 100 Bq/m3 (IC 95 %) Européen : Darby 2006 13 7148 14208 1,08 (1,03 – 1,16) Nord américain : Krewski 2006 7 3662 4966 1,10 (0,99 - 1,26) Chinois : Lubin 2004 2 1050 1995 1,13 (1,01 1,36) 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% (IC95% 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 100% 80% 60% 40% 20% 0% 9 % 18 % 26 % 47 % 400 + 200 - 399 100 - 199 0 - 99 2 % 7 % 15 % 76 % Pourcentage d'individus Pourcentage du risque Classes de concentration (Bq.m -3 ) [Catelinois et al EHP 2006] 27% des décès attribuables au radon seraient dus à des concentrations > 200 Bq.m-3

Nouvelle évaluation du risque radon TaskGroup TG64 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%) Si toute sa vie à + 300 Bq.m-3 11% (≠5%) Relatif (+25%) (+80%)

(Marsh et al. Health Phys 2010) Conversion Exposition-Dose Pour un travailleur Risque vie entière Détriment Dose Efficace de cancer du poumon (Sv-1) (mSv.WLM-1) (WLM-1) 2.8 10-4 5.6 10-2 (Marsh et al. Health Phys 2010) 2011 5 10-4 4.2 10-2 (ICRP 103) x 2 (ICRP 115) 1993 5 (ICRP 65) (ICRP 60) Nouveaux coefficients de conversion seront proposés prochainement par la CIPR sur la base des résultats dosimétriques Résultats épidémiologiques récents montrent un risque vie entière par WLM plus élevé que dans le passé

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) Cancer de l’estomac (Kreuzer OEM 2012) Leucémies (Rericha EHP 2006 Mohner, HP 2010, Tomasek IRPA 2010) 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 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 Relation significative pour des concentrations < 200 Bq/m3 Augmentation du risque relatif ≈15% par 100 Bq/m3 Effet du délai depuis l’exposition: association s’estompe 20-30 après la fin de l’exposition Accroissement du risque pour les fumeurs comme pour les non-fumeurs 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/m3 (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 Maladies identifiées comme cancers des bronches 1898 Découverte du radium (Curie) 1924 Première évocation du cancer du poumon comme maladie professionnelle 1940 Inhalation du radon présentée comme cause possible (Planck) 1946 Début de l’extraction intensive d’uranium 1955 Premières mesures de radioprotection dans les mines 1960 Lancement des premières études épidémiologiques chez les mineurs duranium 1988 Radon classé comme cancérigène pulmonaire certain chez l’homme 1990 Lancement des études épidémiologiques en population générale 1991 Rapport BEIR 6 : synthèse des résultats des cohortes de mineurs 1993 Publication CIPR 65 : détriment dû au radon et recommandation de niveaux d’action 2004 Résultats des études conjointes en population générale 2006 Première évaluation du risque attribuable au radon en France 2009 Recommandation OMS d’un niveau d’action à 100 Bq/m3 2011 Publication CIPR 115 : révision du détriment associé au radon 2015 Publication CIPR 126: nouvelles recommandation de radioprotection contre le radon 2016 Rapport CIPR OIR3 : 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 Risque Relatif 1 2 3 4 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Age atteint Exposition Scénario : mineur exposé à partir de l’âge de 20 ans à 2 WLM par an pendant 20 ans 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 Interaction sub-multiplicative [Leuraud et al. Rad Res 2011]

Estimation de la relation dose-réponse Calcul de la dose au poumon due aux expositions multiples (radon, gamma, poussières d’uranium) [Marsh et al, Heath Phys 2010; Marsh et al, RPD 2011] Dose absorbée cumulée Alpha Low-LET 78 mGy [0 – 700] 56 mGy [0.01 – 472] (58%, dont 98% radon) (42%) Relation dose-réponse Pondération = 1 Pondération = 20 Doses ERR par Gy 95% CI ERR par Gy-Eq Dose totale 0.43 (0.12 – 1.05) 0.22 (0.06 – 0.53) Alpha 0.45 (0.13 – 1.09) (0.06 – 0.54) Desc. du radon 0.46 (0.13 – 1.12) 0.23 (0.07 – 0.56) [Rage et al. Rad Res 2012]

Etude conjointe Européenne [Darby et coll, BMJ 2005]

Augmentation du risque de cancer du poumon (%) pour 100 Bq/m3 Etude conjointe européenne en population générale: importance de l’ajustement sur le tabagisme Stratification Augmentation du risque de cancer du poumon (%) pour 100 Bq/m3 IC95% p Etude, âge, sexe, région, tabac en 20 catégories 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 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 C o n c e n t r a t i o n s e n B q.m-3 1 9 - 5 8 5 9 - 1 1 1 2 - 1 8 1 1 8 2 - 2 9 7 * 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 Campagnes de mesures Cartographie du potentiel radon géogénique [Demoury / Ielsch JER 2013] [Laurent REB 2013] Lignes haute-tension Stations essence Sites nucléaires Axes autoroutiers… Géocodage (SIG) 9 000 cas/ 15 000 témoins Adresse au diagnostic 3000 cas /3000 témoins Histoire résidentielle GEOCAP Etudes cas-témoins 36

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 Caractérisation radiologique de la maison Station-service construite dans les années 60 Réaménagée en habitat privé à la fin des années 90 Évaluation des risques sanitaires pour les personnes ayant occupé le bâtiment Anciens occupants et gérants Propriétaires et leurs enfants Enfants gardés

Identification des effets sanitaires du radon Radium 226 Radon 222 Polonium 218 Uranium 238 Plomb 214 Bismuth 206 (stable) Croûte terrestre Atmosphère 3,8 j 3 min 20 min 160 µs  - 27 min Gaz radioactif : provient de la désintégration de 238U Inhalation : descendants peuvent entraîner des irradiations  au niveau de l’épithélium bronchique Cancérogène pulmonaire certain pour l’homme (1988) Études épidémiologiques des risques associés au radon :  Mineurs d’uranium  Population générale (suivi dosimétrique) (exposition domestique) 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 Concentration dans chaque pièce de vie (mesures) Temps passé dans chaque pièce (entretiens)  Modèle de risque Étude épidémiologique européenne sur le radon dans l’habitat  Taux de base Probabilité de décès par cancer du poumon « vie entière » (jusqu’à l’âge de 75 ans) Pour un individu n’ayant jamais fumé Probabilité de décès par cancer du poumon « vie entière » après exposition au radon

Concentration de radon (Bq.m-3) 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 Séjour 14 700 18 700 Cuisine 8 500 10 000 Caractéristiques individuelles de séjour dans la maison (âge, dates, horaires, pièces…) Entretiens réalisés avec l’ARS de Limoges et l’IRSN

Temps de séjour annuel (heures) Exposition cumulée (Bq.m-3.h) 1. Reconstitution de l’exposition au radon Pour plusieurs profils-types Temps de séjour annuel (heures) Exposition cumulée (Bq.m-3.h) Résidence 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 Nourrisson résident 6 935 66.106 Garderie Enfant en garde périscolaire 400 6.106 Enfant en nourrice 2 000 25.106 Haute-Vienne Habitant passant 80 % de son temps dans son habitation pour un an de résidence 7 000 1,4.106

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 Excès de risque relatif de décès par cancer du poumon Exposition au radon X t0 t5 t30 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)

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

Évaluation du risque de cancer du poumon associé au radon et au tabac Tabac = 1er 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 » Exposition au radon Population générale 20 ans de résidence dans la maison Tabac Jamais fumé Fumeur régulier 0,3 % 3 %  10 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 : 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) Les enfants en garde → Augmentation beaucoup plus faible du risque de cancer du poumon (probabilité vie entière < 1 %) 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 : Inférieur à 2 → Pas de suivi médical recommandé Entre 2 et 10 → A décider au cas par cas par un pneumologue 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 Résultats des examens anthroporadiométriques et radiotoxicologiques Caractéristiques personnelles d’exposition (durée, âge, concentration/pièces de vie) Connaissances scientifiques actuelles sur le radon Résultats de l’évaluation individuelle Recommandations 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, InVS…)