1. 연구배경

-화학물질로 인한 만성독성/발암성시험은 동물모델에서 종양의 발생 여부를 관찰하는 것과 동물실험에서 종양이 발생한 높은 용량을 인체 노출 수준으로 선형 외삽하였을 때 발생할 수 있는 위험을 예측하기 위해 수행함

-미국의 환경부와 식약처, 유럽식품안전청, 경제개발협력기구 등 해외의 기관과 기구들은 만성독성/발암성 시험의 가이드라인을 제공하고 있고, 발암성 평가를 위한 통계적인 분석 기법과 절차에 대해서도 자체적인 지침서를 제공하고 있음

-우리나라에서도 환경부와 식약처에서 만성독성/발암성 시험의 가이드라인을 제시하고 있으나 시험 결과의 분석과 해석을 위한 통계학적인 접근 방법에 대해서는 제공하고 있지 않음

-산업안전보건연구원의 만성흡입독성센터에서 산출하는 흡입발암성시험에서 유용한 정보를 도출하기 위하여 적절한 통계분석 기법의 적용 필요성이 제기되었음

-따라서, 본 과제에서는 만성독성/발암성시험 결과를 적절한 방법으로 평가하고 분석할 수 있는 발암성 전문 통계분석기법을 제시하고자 하였음

2. 주요 연구내용

-만성독성/발암성 시험에서 통계분석 기법은 동물의 생존율 분석, 종양발생율 분석, 기타 지표의 분석으로 구분할 수 있음. 시험물질과 종양발생율의 연관성을 평가하기 위해 종양을 병리학자가 관찰하여 동물의 사망에 직접적인 원인 (치명적인 종양)인지 아닌지 (부수적인 종양)를 구분한 결과가 있는 경우에는 생존율과 발생률을 분석함 (Peto 분석). 만약 동물의 사망 원인이나 연구 기간 중도 사망 등과 같은 자료가 없는 경우에는 종양의 발생 시간을 용량에 따른 차이를 비교함 (Poly-k 분석). 그리고 동물이 생존율은 카플란마이어 방법과 로그순위 검정을 사용하고, 기타 지표들은 변수의 형태 (연속형/범주형)와 분포 (정규/비정규) 등에 따라 적절한 분석 방법을 선택함

-동물실험 결과를 토대로 사람이 저농도로 장기간 노출되었을 때 발생할 수 있는 위험을 예측하기 위해 선형 외삽을 가정하는 수학적인 모델 (probit, logit, Weibull, one hit, gamma multi-hit, 그리고 multi-stage 등)을 이용하여 기준용량 (Benchmark dose)을 산출할 수 있음

-선행 연구 보고서의 자료를 재생성하여 확립한 통계 분석 기법과 절차에 따라 분석한 결과와 자료의 분포를 고려하지 않은 분석 기법의 결과를 비교하였음. 이를 통해 동일한 자료라고 하더라도 사용하는 통계 분석 기법에 따라 다른 결과가 도출될 수 있음을 확인하였음. 그리고 연구 설계 단계부터 적절한 통계 분석 절차와 기준이 마련되고 그에 따른 통계 분석이 수행되어야 함을 확인할 수 있었음 

3. 연구담당자

  - 연구책임자 : 가톨릭관동대학교 의예과 양윤정 조교수

  - 연구상대역 : 산업안전보건연구원 산업화학연구실 서동석 연구위원