Modélisation temporelle de l'exposition aux polluants atmosphériques et risque de cancer du sein : Une analyse vie entière des fenêtres critiques d'exposition.

Modeling of Longitudinal Exposure to Atmospheric Pollutants and Breast Cancer Risk: A Lifelong Analysis of Critical Exposure Windows.

• Auteur / Autrice : Blandine Le provost
• Direction : Karen Leffondre
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Santé publique Option Epidémiologie
• Date : Inscription en doctorat le 27/09/2024
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : Sociétés, Politique, Santé Publique
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Bordeaux Population Health Research Center
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : E5 - Biostatistics

Mots clés

Mots clés libres

Cancer du sein

Exposition vie entière

Modélisation temporelle

Polluants atmosphériques

Perturbateurs endocriniens

Etude cas-témoins nichée

Breast cancer

Lifetime exposure

Longitudinal modeling

Air pollutants

Endocrine disruptors

Nested case-control study

Résumé

Le cancer du sein suscite des préoccupations liées à l'environnement, dont la pollution de l'air. Les études épidémiologiques sont actuellement confrontées à des défis dans la mesure de l'exposition vie entière. La plupart des études n'ont pas de mesure vie entière et les analyses statistiques se concentrent souvent sur une intensité d'exposition moyenne ou une dose d'exposition cumulée sur une fenêtre temporelle réduite, limitant ainsi la prise en compte de la variation temporelle de l'intensité d'exposition tout au long de la vie, et de l'âge au moment de ces différentes intensités d'exposition. L'objectif de ce projet est d'estimer l'association entre l'exposition aux polluants atmosphériques et le risque de cancer du sein par une approche vie entière visant l'étude des fenêtres critiques de développement des tissus mammaires (in utero, puberté, grossesses, et transition ménopausique). Le projet de thèse comprend 3 objectifs : 1. Étudier l'impact relatif de l'exposition aux polluants atmosphériques reçue pendant les fenêtres de susceptibilité définies a priori (in utero, puberté, grossesses et transition ménopausique) sur le risque de cancer du sein (Q1). 2. Identifier les profils de trajectoires d'exposition « vie entière » aux polluants atmosphériques perturbateurs endocriniens et estimer leur association avec le risque de cancer du sein (Q2). 3. Estimer l'association entre la dose cumulée d'exposition tout au long de la vie aux polluants atmosphériques perturbateurs endocriniens et le risque de cancer du sein, et le poids relatif des doses reçues tout au long de la vie (Q3). Pour cela nous nous baserons sur les données de l'étude cas-témoins XENAIR nichée dans la cohorte E3N. L'étude XENAIR inclut 5 222 cas de cancer du sein primaire diagnostiqués entre 1990 et 2011 et 5 222 témoins appariés. Nous utiliserons les données de 2 876 cas et 3 616 témoins, dont les adresses résidentielles depuis la naissance ont été recueillies et géocodées. Pour la période de 1990 à 2011, nous analyserons l'exposition à 17 polluants atmosphériques autour des résidences. Pour la période de la naissance à 1990, nous utiliserons des indicateurs environnementaux basés sur une modélisation de données de pollution disponibles, d'invariants géographiques, démographiques météo et d'usages des sols. Dans un premier temps, des modèles de régression logistique pour chaque polluant, incluant des indicateurs d'exposition cumulée pour des fenêtres d'exposition définies (Q1) seront employée. Puis, un modèle conjoint à classes latentes (JLCMM) nous permettra ensuite d'identifier des profils de trajectoires d'exposition sur toute la vie et leur association avec le risque de cancer du sein (Q2). Enfin, un indice cumulé d'exposition pondéré (WCIE) sera utilisé pour estimer l'association entre la dose cumulée d'exposition et le risque de cancer du sein, ainsi que le poids de chaque dose d'exposition reçue selon le moment de la vie (Q3). Ce projet permettra le développement d'une modélisation détaillée de l'exposition individuelle depuis la naissance et de fait, une meilleure compréhension de la relation dose-effet entre les polluants atmosphériques et le risque de cancer du sein, tout en contribuant aux progrès des méthodes statistiques en libre accès pour fournir une base méthodologique robuste pour de futures investigations dans le domaine de la santé environnementale. Ces travaux permettront également d'identifier des fenêtres d'exposition critiques tout au long de la vie pouvant servir à la mise en œuvre de mesures préventives spécifiques et contribuant à une meilleure compréhension de l'étiologie du cancer du sein.

Breast cancer raises environmental concerns, including air pollution. Epidemiological studies currently face challenges in measuring lifetime exposure. Most studies do not have lifetime measurements, and statistical analyses often focus on average exposure intensity or cumulative exposure dose over a limited time window. This limits the consideration of temporal variation in exposure intensity throughout life and the age at different exposure intensities. The objective of this project is to estimate the association between exposure to air pollutants and breast cancer risk through a lifetime approach, targeting the study of critical windows of mammary tissue development (in utero, puberty, pregnancies, and menopausal transition). The thesis project includes three objectives: 1. Study the relative impact of exposure to air pollutants received during predefined windows of susceptibility (in utero, puberty, pregnancies, and menopausal transition) on the risk of breast cancer (Q1). 2. Identify 'lifetime' exposure trajectory profiles to endocrine-disrupting air pollutants and estimate their association with breast cancer risk (Q2). 3. Estimate the association between the cumulative exposure dose to endocrine-disrupting air pollutants throughout life and breast cancer risk, and the relative weight of doses received throughout life (Q3). We will rely on data from the XENAIR case-control study nested within the E3N cohort. The XENAIR study includes 5,222 cases of primary breast cancer diagnosed between 1990 and 2011 and 5,222 matched controls. We will use data from 2,876 cases and 3,616 controls, whose residential addresses since birth have been collected and geocoded. For the period from 1990 to 2011, we will analyze exposure to 17 air pollutants around residences. For the period from birth to 1990, we will use environmental indicators based on modeling available pollution data, geographic, demographic, weather, and land use invariants. Logistic regression models for each pollutant, including cumulative exposure indicators for defined exposure windows (Q1), will be employed. Then, a Joint Latent Class Model (JLCMM) will allow us to identify lifetime exposure trajectory profiles and their association with breast cancer risk (Q2). Finally, a Weighted Cumulative Exposure Index (WCIE) will be used to estimate the association between cumulative exposure dose and breast cancer risk, as well as the weight of each exposure dose received at different life stages (Q3). This project will enable the development of detailed modeling of individual exposure from birth and, consequently, a better understanding of the dose-response relationship between air pollutants and breast cancer risk. It will also contribute to advances in open-access statistical methods, providing a robust methodological foundation for future investigations in environmental health. These studies will also help identify critical exposure windows throughout life that can be used to implement specific preventive measures and contribute to a better understanding of the etiology of breast cancer.