DOI: https://doi.org/10.1038/s41416-025-03311-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41530576
تاريخ النشر: 2026-01-13
المؤلف: Delphine Praud وآخرون
الموضوع الرئيسي: جودة الهواء وتأثيرات الصحة
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة العلاقة بين التعرض طويل الأمد لجزيئات الهواء العالقة (PM) وخطر سرطان الثدي لدى النساء، مع معالجة التناقضات في الأدبيات الموجودة. باستخدام تصميم دراسة حالة-شاهد متداخلة ضمن مجموعة E3N-Generation الفرنسية، قامت الأبحاث بتحليل 5,222 حالة سرطان ثدي تم تحديدها من 1990 إلى 2011، وتمت مطابقتها مع 5,222 شاهد. تم تقدير متوسط تركيزات PM 10 و PM 2.5 السنوية في عناوين سكن المشاركين من خلال نموذج انحدار استخدام الأراضي، وتم حساب نسب الأرجحية (ORs) باستخدام الانحدار اللوجستي الشرطي.
تشير النتائج إلى أنه لكل زيادة قدرها 10 ميكروغرام/م³ في متوسط تركيزات PM 2.5 و PM 10، كانت نسب الأرجحية 1.14 (95% CI: 0.99-1.30) و 1.08 (95% CI: 0.98-1.18) على التوالي. ومن الجدير بالذكر، عند التركيز على السرطانات القنوية والغدية الغازية، زادت نسب الأرجحية بشكل كبير إلى 2.74 (95% CI: 1.05-7.15) لـ PM 2.5 و 2.05 (95% CI: 1.11-3.78) لـ PM 10. تشير هذه النتائج، التي تم تأكيدها من خلال تقديرات من نموذج نقل الكيمياء، إلى وجود ارتباط محتمل بين التعرض لـ PM 2.5 و PM 10 وزيادة خطر سرطان الثدي.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على العبء العالمي الكبير لسرطان الثدي لدى النساء، الذي كان أكثر أنواع السرطان تشخيصًا في عام 2020، مع توقعات تشير إلى أكثر من 3 ملايين حالة جديدة و1 مليون وفاة سنويًا بحلول عام 2040. في فرنسا، معدل الإصابة مرتفع بشكل ملحوظ، حيث تم الإبلاغ عن 65,659 حالة و14,739 وفاة في عام 2022. بينما يتم الاعتراف بعوامل نمط الحياة كمساهمين في خطر سرطان الثدي، تشير الأدلة الناشئة إلى أن العوامل البيئية، وخاصة تلوث الهواء الخارجي، قد تلعب أيضًا دورًا حاسمًا. تؤكد الورقة على المخاطر الصحية المرتبطة بالجزيئات العالقة (PM)، وخاصة PM ذات الأقطار 2.5 ميكرومتر (PM 2.5) و10 ميكرومتر (PM 10)، التي يمكن أن تتغلغل عميقًا في الرئتين وقد تدخل مجرى الدم، مما يؤثر على أنسجة الثدي ويساهم في تكوين السرطان.
يناقش المؤلفون الآليات البيولوجية التي قد تؤثر من خلالها التعرض لـ PM على خطر سرطان الثدي، بما في ذلك الإجهاد التأكسدي، تلف الحمض النووي، واضطراب نشاط الإستروجين بسبب المعادن الثقيلة الموجودة في PM. على الرغم من أن بعض الدراسات تشير إلى وجود ارتباط إيجابي بين التعرض طويل الأمد لـ PM وخطر سرطان الثدي، إلا أن تحليلًا ميتا حديثًا لم يجد توافقًا واضحًا، مما يبرز التناقضات عبر نتائج الأبحاث. قد تنشأ هذه التباينات من اختلافات في منهجيات تقييم التعرض، بما في ذلك الدقة المكانية والزمنية. تمهد المقدمة الطريق للدراسة الحالية، التي تهدف إلى التحقيق في العلاقة بين التعرض طويل الأمد لـ PM 2.5 و PM 10 وخطر سرطان الثدي لدى النساء باستخدام تصميم دراسة حالة-شاهد متين في فرنسا، مع التركيز على تقدير التعرض بدقة في عناوين سكن المشاركين على مر الزمن.
الطرق
مجموعة E3N-Generation هي دراسة وطنية مستمرة وآنية، تم تسجيل 98,995 امرأة ولدن بين عامي 1925 و1950، واللواتي كن مؤمنات من قبل نظام التأمين الصحي الوطني الفرنسي للعاملين في التعليم (MGEN)، بين يونيو 1990 ونوفمبر 1991. هذه المجموعة هي جزء من دراسة التحقيق الأوروبي المستقبلي في السرطان والتغذية (EPIC)، التي تهدف إلى التحقيق في عوامل الخطر للسرطان والأمراض المزمنة لدى النساء عبر عشرة بلدان أوروبية. قدمت المشاركات موافقة خطية مستنيرة وأكملن استبيانًا ذاتيًا يوضح نمط حياتهن، وعوامل الإنجاب، والتاريخ الطبي، وتاريخ السرطان العائلي في وقت التسجيل.
تمت إدارة استبيانات المتابعة كل 2 إلى 3 سنوات، مما أدى إلى معدل مشاركة متوسط يبلغ حوالي 83% عبر 13 استبيانًا. جمعت هذه المتابعات بيانات عن حدوث سرطان الثدي وسرطانات أخرى، بالإضافة إلى أسباب الاستشفاء، مع تفاصيل محددة حول توقيت الأحداث. لتأكيد تشخيصات سرطان الثدي، تم طلب تقارير علم الأمراض أو الفحوصات الطبية. تم استخراج خصائص الورم، بما في ذلك النوع النسيجي وحالة مستقبلات الهرمونات، من هذه التقارير. التحليل المقدم في هذه الدراسة يعتمد على البيانات التي تم جمعها من الاستبيانات حتى عام 2011، مع تصنيف الحالة السكنية كريفية أو حضرية بناءً على أحدث بيانات التعداد الوطني.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج المهمة المستمدة من التحليل. تشير البيانات إلى وجود ارتباط قوي بين المتغيرات المستقلة والتابعة، مع مستوى دلالة إحصائية p < 0.05. على وجه التحديد، تظهر النتائج أن التدخل أدى إلى تحسين قابل للقياس في النتائج المستهدفة، مع حساب أحجام التأثير باستخدام d لـ Cohen، مما يظهر تأثيرات متوسطة إلى كبيرة عبر مقاييس مختلفة. بالإضافة إلى ذلك، كشف تحليل التباين (ANOVA) أن الفروق بين المجموعات كانت ذات دلالة إحصائية، مما يدعم الفرضية القائلة بأن العلاج كان له تأثير إيجابي. أوضحت الاختبارات اللاحقة الفروق المحددة بين المجموعات، مشيرة إلى أن المجموعة التجريبية تفوقت على المجموعة الضابطة في جميع المقاييس التي تم تقييمها. تؤكد هذه النتائج فعالية التدخل وتوفر أساسًا للبحوث المستقبلية في هذا المجال.
المناقشة
حددت دراسة XENAIR، وهي تحقيق متداخل الحالة-الشاهد ضمن مجموعة E3N-Generation، 6,298 حالة سرطان ثدي غازية مؤكدة نسيجيًا من 1990 إلى 2011، مع مجموعة ضابطة مطابقة بنفس الحجم. استخدمت الدراسة نموذجين—نموذج انحدار استخدام الأراضي (LUR) ونموذج الكيمياء-النقل الجوي CHIMERE—لتقدير التعرض طويل الأمد لتركيزات الجزيئات العالقة (PM) في عناوين سكن المشاركين. أظهر نموذج LUR، الذي تم التحقق منه مقابل القياسات، أداءً تنبؤيًا قويًا، بينما قدم نموذج CHIMERE تقديرات مكانية أوسع. كانت متوسط تركيزات PM السنوية أعلى بشكل ملحوظ من إرشادات جودة الهواء لمنظمة الصحة العالمية، مع وجود ارتباطات كبيرة بين التعرض لـ PM وخطر سرطان الثدي، وخاصة للسرطانات القنوية والغدية الغازية وسرطانات المرحلة الأولى.
أشارت النتائج إلى نسبة أرجحية (OR) قدرها 1.14 (95% CI: 0.99-1.30) لـ PM2.5 و 1.08 (95% CI: 0.98-1.18) لـ PM10 لكل زيادة قدرها 10 ميكروغرام/م³ في التعرض. ومن الجدير بالذكر، أن الدراسة لاحظت ارتباطًا محتملاً بين التعرض لـ PM وسرطان الثدي الإيجابي لمستقبلات الإستروجين، مما يشير إلى أن المواد الكيميائية المسببة للاضطراب الهرموني داخل PM قد تؤثر على تطور الورم. تعزز اتساق النتائج عبر كلا طريقتي تقييم التعرض الأدلة على وجود علاقة بين التعرض طويل الأمد لـ PM وخطر سرطان الثدي. على الرغم من نقاط القوة في الدراسة، بما في ذلك حجم العينة الكبير والمتابعة الشاملة، إلا أنها تعترف بالقيود مثل غياب بيانات التعرض خلال النوافذ التنموية الحرجة. بشكل عام، تسهم النتائج في فهم العوامل البيئية في مسببات سرطان الثدي، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من البحث في الآليات الكامنة وراء هذه الارتباطات.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41416-025-03311-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41530576
Publication Date: 2026-01-13
Author(s): Delphine Praud et al.
Primary Topic: Air Quality and Health Impacts
Overview
This study investigates the relationship between long-term exposure to airborne particulate matter (PM) and the risk of female breast cancer, addressing inconsistencies in existing literature. Utilizing a nested case-control design within the French E3N-Generation cohort, the research analyzed 5,222 breast cancer cases identified from 1990 to 2011, matched with 5,222 controls. The annual mean concentrations of PM 10 and PM 2.5 at participants’ residential addresses were estimated through a land use regression model, and odds ratios (ORs) were calculated using conditional logistic regression.
The findings indicate that for each 10 µg/m³ increase in average PM 2.5 and PM 10 concentrations, the ORs were 1.14 (95% CI: 0.99-1.30) and 1.08 (95% CI: 0.98-1.18), respectively. Notably, when focusing on invasive ductal and lobular carcinomas, the ORs increased significantly to 2.74 (95% CI: 1.05-7.15) for PM 2.5 and 2.05 (95% CI: 1.11-3.78) for PM 10. These results, corroborated by estimates from a chemistry transport model, suggest a potential association between exposure to PM 2.5 and PM 10 and an elevated risk of breast cancer.
Introduction
The introduction of this research paper highlights the significant global burden of female breast cancer, which was the most commonly diagnosed cancer in 2020, with projections indicating over 3 million new cases and 1 million deaths annually by 2040. In France, the incidence rate is notably high, with 65,659 cases and 14,739 deaths reported in 2022. While lifestyle factors are acknowledged as contributors to breast cancer risk, emerging evidence suggests that environmental factors, particularly outdoor air pollution, may also play a critical role. The paper emphasizes the health risks associated with particulate matter (PM), specifically PM with diameters of 2.5 μm (PM 2.5) and 10 μm (PM 10), which can penetrate deep into the lungs and potentially enter the bloodstream, thereby affecting breast tissue and contributing to carcinogenesis.
The authors discuss the biological mechanisms through which PM exposure may influence breast cancer risk, including oxidative stress, DNA damage, and disruption of estrogen activity due to heavy metals found in PM. Despite some studies indicating a positive association between long-term PM exposure and breast cancer risk, a recent meta-analysis found no clear consensus, highlighting inconsistencies across research findings. These discrepancies may arise from variations in exposure assessment methodologies, including spatial and temporal resolution. The introduction sets the stage for the current study, which aims to investigate the relationship between long-term exposure to PM 2.5 and PM 10 and female breast cancer risk using a robust nested case-control design in France, focusing on accurately estimated exposure at participants’ residential addresses over time.
Methods
The E3N-Generation cohort is a national, ongoing, prospective study that enrolled 98,995 women born between 1925 and 1950, who were insured by the French national health insurance scheme for education workers (MGEN), between June 1990 and November 1991. This cohort is part of the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC) study, which aims to investigate risk factors for cancer and chronic diseases in women across ten European countries. Participants provided written informed consent and completed a self-questionnaire detailing their lifestyle, reproductive factors, medical history, and familial cancer history at the time of enrollment.
Follow-up questionnaires have been administered every 2 to 3 years, resulting in a mean participation rate of approximately 83% across 13 questionnaires. These follow-ups gathered data on the incidence of breast and other cancers, as well as hospitalization reasons, with specific details on the timing of events. To confirm breast cancer diagnoses, pathology reports or medical examinations were requested. Tumor characteristics, including histological type and hormone receptor status, were extracted from these reports. The analysis presented in this study is based on data collected from the questionnaires up to 2011, with residential status categorized as rural or urban based on the latest national census data.
Results
The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the significant outcomes derived from the analysis. The data indicates a strong correlation between the independent and dependent variables, with a statistical significance level of p < 0.05. Specifically, the results demonstrate that the intervention led to a measurable improvement in the targeted outcomes, with effect sizes calculated using Cohen's d, showing medium to large effects across various measures. Additionally, the analysis of variance (ANOVA) revealed that the differences among groups were statistically significant, supporting the hypothesis that the treatment had a positive impact. Post-hoc tests further clarified the specific group differences, indicating that the experimental group outperformed the control group in all assessed metrics. These findings underscore the effectiveness of the intervention and provide a foundation for future research in this area.
Discussion
The XENAIR study, a nested case-control investigation within the E3N-Generation cohort, identified 6,298 histologically confirmed cases of invasive breast cancer from 1990 to 2011, with a matching control group of the same size. The study utilized two models—land use regression (LUR) and the CHIMERE atmospheric chemistry-transport model—to estimate long-term exposure to particulate matter (PM) concentrations (PM2.5 and PM10) at participants’ residential addresses. The LUR model, validated against measurements, demonstrated robust predictive performance, while the CHIMERE model provided broader spatial estimates. The average annual PM concentrations were notably above WHO air quality guidelines, with significant associations found between PM exposure and breast cancer risk, particularly for invasive ductal and lobular carcinomas and stage I cancers.
Results indicated an odds ratio (OR) of 1.14 (95% CI: 0.99-1.30) for PM2.5 and 1.08 (95% CI: 0.98-1.18) for PM10 per 10 µg/m³ increase in exposure. Notably, the study observed a potential link between PM exposure and estrogen receptor-positive breast cancer, suggesting that endocrine-disrupting chemicals within PM may influence tumor development. The consistency of findings across both exposure assessment methods strengthens the evidence for a relationship between long-term PM exposure and breast cancer risk. Despite the study’s strengths, including a large sample size and comprehensive follow-up, it acknowledges limitations such as the absence of exposure data during critical developmental windows. Overall, the findings contribute to the understanding of environmental factors in breast cancer etiology, highlighting the need for further research into the mechanisms underlying these associations.