Contexte : L’objectif de cette thèse est d’étudier l’association entre l’exposition professionnelle à l'amiante et à la silice cristalline avec les phénotypes du cancer broncho-pulmonaire. Un autre objectif est d'évaluer la modification de l'effet de l'association entre le tabagisme et le type histologique, la localisation de la tumeur, et l’âge au diagnostic par l’exposition professionnelle à l'amiante ou à la silice cristalline.Méthodes : L’étude CaProMat est une étude « case-only » rétrospective qui inclut9623 cas de cancer broncho-pulmonaire Français et Canadiens. Tous les cas de cancer broncho-pulmonaire ont été identifiés d’une façon histologique. Les données ont été collectées par des fichiers médicaux et par des questionnaires standardisés.Deux Matrices Emplois-Expositions (MEEs) ont été utilisées pour évaluer rétrospectivement l'exposition professionnelle à l'amiante et à la silice cristalline.Résultats : Il n’y a pas de différence de prévalence de l'exposition professionnelle à l'amiante pour les types histologiques. Pour la silice cristalline, un excès limite de la prévalence de l'exposition a été observé pour le carcinome épidermoïde. La prévalence a été maximisée chez les cas diagnostiqués entre 50 et 59 ans pour l'amiante et moins de 50 ans pour la silice cristalline. Une exposition supplémentaire à l'amiante ou à la silice cristalline n'a pas modifié l'effet du tabagisme pour les types histologiques, la localisation de la tumeur ou l'âge au diagnostic.Conclusion : Le type histologique, la localisation de la tumeur, et l'âge au diagnostic ne peuvent pas être utilisés comme indicateurs de l'exposition professionnelle à l'amiante ou à la silice cristalline. / Introduction: The objective of this thesis was to study the association between tobacco smoking and occupational exposure to asbestos and crystalline silica with the phenotypes of lung cancer. The second objective was to assess the effect modification of the association between tobacco smoking and the phenotypes of lung cancer by occupational exposure to asbestos or to crystalline silica. Methods : The CaProMat study is a pooled retrospective case-only study consisted of9,623 French and Canadian lung cancer cases. All lung cancer cases were histologically confirmed. Data were collected from medical records and through standardized questionnaires. Two job-exposure matrices (JEMs) were used to assess the occupational exposure to asbestos and to crystalline silica. Results: We did not identify a difference of prevalence of occupational exposure to asbestos according to histological type. For crystalline silica, a borderline excess of prevalence of exposure was observed for squamous cell carcinoma. The prevalence of occupational exposure was maximized among lung cancer cases diagnosed between 50 and 59 years for asbestos and less than 50 years for crystalline silica. Additional exposure to either asbestos or crystalline silica did not modify the effect of tobacco smoking for histological type, tumor location or age at diagnosis. Conclusions: The histological type, tumor location, and age at diagnosis cannot beused as an indicator for the occupational exposure to asbestos or to crystalline silica.

Contexte : Peu d’études ont recherché le rôle des facteurs de risque professionnels dans la survenue des cancers des voies aérodigestives supérieures (VADS). Ces études ont été conduites principalement chez des hommes.Objectif : L’objectif de cette thèse était d’étudier les associations entre les cancers des VADS et les expositions professionnelles chez les femmes.Méthodes : Icare est une étude cas-témoins en population générale incluant 296 cas féminins de cancers épidermoïdes des VADS et 775 femmes témoins. Les historiques de carrières recueillis ont été codés et croisés avec les matrices emplois-expositions du programme Matgéné. Outre les intitulés d’emplois, les expositions à 5 solvants chlorés (chloroforme, chlorure de méthylène, perchloréthylène, trichloréthylène, tétrachlorure de carbone), 5 solvants oxygénés (éthylène glycol, tétrahydrofurane, éther éthylique, cétones, alcools), 5 solvants pétroliers (essences carburants, essences spéciales, gazole, benzène, white-spirit) et à 7 poussières et fibres (amiante, farine, cuir, fibres céramiques réfractaires, ciment, laines minérales, silice) ont été étudiées. Les odds-ratios et leurs intervalles de confiance à 95% ajustés sur l’âge, le département, les consommations de tabac et d’alcool ont été estimés par régressions logistiques non conditionnelles.Résultats :Plusieurs professions et secteurs d’activité associés à un risque élevé de cancer des VADS ont été identifiés. Certaines professions (ouvrières de l’alimentation et des boissons, monteuses en appareillage électrique ou électronique, soudeuses) peuvent être à l’origine d’expositions professionnelles aux solvants, aux métaux, aux fumées de soudage et à diverses poussières. Les analyses par nuisance ont mis en évidence des associations significatives entre le risque de cancer des VADS et l’exposition au perchloréthylène et au au trichloréthylène. Aucune association claire n’est observée avec les solvants pétroliers et oxygénés, certains largement utilisés par les femmes L’exposition aux poussières de farine augmente significativement le risque de cancer des VADS. Une exposition probable à l’amiante est associée à une augmentation modérée et non significative du risque. Les analyses par localisation de cancer (cavité orale, pharynx, larynx), limitées par des effectifs faibles, ne mettent pas en évidence d’association spécifique.Conclusion : Nos résultats suggèrent un rôle des expositions professionnelles au trichloréthylène, au perchloréthylène et aux poussières de farine dans la survenue des cancers des VADS chez les femmes. / Background : Few occupational studies have addressed head and neck cancer, and these studies have been predominantly conducted in men. Objective : Our objective was to investigate the associations between head and neck cancer and occupational exposures in women Population and methods : ICARE, a French population-based case–control study, included 296 squamous cell carcinomas of the head and neck (HNSCC) in women and 775 female controls. Lifelong occupational history was collected. Job-exposure matrices were used to assess exposure to five chlorinated solvents (carbon tetrachloride; chloroform; methylene chloride; perchloroethylene; trichloroethylene), 5 petroleum solvents (benzene; special petroleum product; gasoline; white-spirits and other light aromatic mixtures; diesel, fuels and kerosene), 5 oxygenated solvents (alcohols; ketones and esters; ethylene glycol; diethyl ether; tetrahydrofuran) and 7 fibers and dusts (asbestos, flour dust, leather dust, refractory ceramic fibers, cement dust, mineral wools and silica) . An analysis by job title was conducted, and then associations with specific occupational exposures were investigated.Odds ratio (ORs) and 95% confidence intervals (CI), adjusted for smoking, alcohol drinking, age and residence area, were estimated with logistic models. Results : Significantly increased HNSCC risks were found for several jobs and industries. Some of these occupations (food and beverage processors, electrical and electronic equipment assemblers, welders and flame cutters) may entail exposure to agents such as solvents, metals, welding fumes and various dusts. Analyses for specific occupational exposures showed a significantly elevated risk of HNSCC associated with exposure to trichloroethylene and perchloroethylene. There is no clear evidence that petroleum or oxygenated solvents, some of them commonly used by women, are risk factors for HNSCC. Exposure to flour dust increased significantly HNSCC risk. Probable exposure to asbestos was associated with a moderate, non-significant elevation in risk. Analyses by cancer site (oral cavity, pharynx, larynx) were hampered by small numbers and did to reveal any specific association.Conclusion : These findings suggest that occupational exposure to perchloroethylene, trichloroethylene and flour dust may increase the risk of HNSCC in women.

Les effets respiratoires aigus des expositions journalières à des particules fines et ultrafines ne sont pas pleinement documentés pour les expositions professionnelles, même si de nombreux travailleurs sont exposés à des niveaux de particules considérablement plus élevés que dans l'environnement. Cela est en partie attribuable au manque de données sur l'exposition. Actuellement, les études évaluant les expositions professionnelles aux particules fines et ultrafines sont peu nombreuses et manquent de méthodes standardisées pour permettre une conclusion générale sur l'exposition des travailleurs. Les paramètres pour améliorer l'évaluation de l'exposition incluent l'harmonisation des stratégies d'échantillonnage et l'évaluation de la distribution des tailles (e.g. particules de diamètres médians de 2.5 et 4 µm et particules ultrafines), de la composition chimique et du potentiel oxydatif de ces particules. Ainsi, dans un contexte d'incertitude sur les risques respiratoires aigus, et considérant le grand nombre de travailleurs potentiellement exposés en l'absence de données d'exposition comparables entre les milieux de travail, les besoins de produire des nouvelles connaissances dans ce domaine sont énormes. Ainsi, l'objectif principal de cette thèse était d’estimer les risques associés à l’exposition journalière aux particules fines et ultrafines dans divers milieux de travail avec les trois sous-objectifs suivant: (1) estimer des niveaux de particules fines et ultrafines dans différents milieux de travail; (2) évaluer le potentiel oxydatif et le fardeau du potentiel oxydatif des expositions professionnelles aux particules fines dans deux milieux d'une école des métiers de la construction; (3) estimer, par une revue systématique et une méta-analyse, la relation entre les expositions professionnelles et environnementales à court terme (c.-à-d. journalière) aux particules fines et leurs effets respiratoires aigus sur la fonction pulmonaire. Pour le premier objectif, des mesures ont été effectuées pendant 12 jours d'échantillonnage dans une mine souterraine, un tunnel de métro, un atelier de réparation de camions et une fonderie. Des instruments à lecture directe et des mesures intégrées ont été utilisés et comprenaient des mesures de la concentration numérique, la concentration massique, la distribution granulométrique, la microscopie électronique à transmission et la composition (par exemple, le carbone total (CT) et le carbone élémentaire (CE)) des particules. Pour le deuxième objectif, le potentiel oxydatif (OPAA) et le fardeau oxydatif (OBAA) ont été évalués par le test d'ascorbate en utilisant un fluide de revêtement des voies respiratoires synthétique. Des échantillons personnels de PM4 (Nsoudage = 53; Nconstruction = 54) ont été prélevés dans la zone respiratoire, tandis que des mesures en postes fixes de PM4 (Nsoudage = 54; Nconstruction = 33) et de PM2.5 (Nsoudage = 53; Nconstruction = 34) ont été collectées à une distance d'environ 1,5 mètre des apprentis. Pour le troisième objectif, nous avons recherché des bases de données bibliographiques pour identifier les études portant sur les associations entre les expositions journalières aux particules fines (c.-à-d. PM2.5 et PM4) et les paramètres de la fonction pulmonaire (e.g. volume expiratoire forcé en 1 sec, FEV1) chez les adultes en bonne santé. Séparément pour les études environnementales et professionnelles, nous avons résumé les résultats à l'aide de méta-analyses à effets aléatoires lorsque cinq estimés d’association ou plus étaient disponibles. Les concentrations en nombre de particules les plus élevées ont été observées dans la mine souterraine, l’atelier de soudage et la fonderie. Pour les milieux de travail avec une exposition au diesel, la mine souterraine présentait la concentration numérique la plus élevée (134 000 particules/cm3) par rapport au tunnel de métro (32 800 particules/cm3) et à l'atelier de réparation de camions (22 700 particules/cm3). De plus, les concentrations massiques des particules fines, du CT et du CE étaient également plus élevées dans la mine souterraine par rapport aux autres milieux. Le ratio CT/CE était de 1,4 dans la mine, 2,5 dans le tunnel et 8,7 dans l'atelier, indiquant la présence d’une importante source de carbone organique non associée aux émanations de moteur diesel dans les milieux de travail non miniers. Cette source de carbone organique peut affecter l'estimation de l'exposition lorsque le CT est utilisé comme indicateur d'exposition au diesel. Les mesures de la distribution de la taille et les images capturées par microscopie à transmission électronique ont indiqué que les particules trouvées dans tous les milieux de travail étaient majoritairement dans la fraction ultrafine. Les particules collectées dans les milieux de travail ont été associés à différents niveaux de potentiel oxydatif. Les particules de soudage présentaient des niveaux plus élevés de OPAA (3,3 ρmol /min/µg) et OBAA (1750 ρmol/min/m3) que le site de construction (OPAA = 1,4 ρmol/min/µg; OBAA = 486 ρmol/min/m3). Ces niveaux d'OBAA dépassaient largement les niveaux trouvés dans l'environnement général. Dans les deux milieux de travail, les niveaux d'OPAA n'ont pas été influencés par les différentes stratégies d'échantillonnage (c.-à-d. mesures personnelles et en postes fixes) ou par la taille des particules (c.-à-d. PM2.5 et PM4). Cependant, en raison des concentrations de particules plus élevées, l'OBAA des échantillons personnels était significativement plus grand que celui des mesures d’ambiance dans l'atelier de soudage. La revue systématique et méta-analyse a montré que les associations entre les expositions journalières aux particules fines dans l’environnement général étaient plus prononcées qu’en milieu de travail pour un même incrément d'exposition. Une qu'une augmentation de 10 ug/m3 des expositions journalières aux particules fines respirables était associée à des réductions du FEV1 de 0,87 ml (IC à 95%: -1,36 à -0,37 ml; I2 = 54 %) dans les études professionnelles, et une augmentation similaire des particules fines était associée à une réduction de 7,62 mL (IC à 95%: -10,62 à -4,63 mL; I2 = 0%) dans les études environnementales. Des résultats similaires ont été observés pour les associations avec la capacité vitale forcée. En résumé, les résultats de cette thèse montrent que les travailleurs sont exposés à des niveaux importants de particules exprimées en termes de concentrations massiques et numériques, et que ces particules se trouvent principalement dans la fraction ultrafine. Les concentrations élevées de ces particules combinées à un potentiel oxydatif important entrainent un fardeau oxydatif qui dépasse largement celui d’études environnementales. De plus, les expositions professionnelles pendant un quart de travail entraineraient des effets sur la santé respiratoire décrits en termes de réduction de la fonction pulmonaire des travailleurs. À la lumière de ces résultats, des améliorations des pratiques d'hygiène industrielle et de la surveillance de l'exposition aux particules fines et ultrafines dans les milieux de travail sont nécessaires pour contrôler et limiter les risques sanitaires potentiels des expositions journalières à ces polluants. / Respiratory effects, such as lung function, of short-term exposures to fine and ultrafine particles are not well documented for occupational exposures, even though many workers are exposed daily to levels considerably higher than in the general environment. This limited understanding can be attributed to the lack of exposure data. Currently, studies assessing occupational exposures to fine particles and ultrafine fraction are few and lack standardized methods to allow a general conclusion about workers’ exposures. The steps for improving exposure assessment include the harmonization of sampling strategies and the assessment of additional information related to the size distribution (e.g. particles of median diameter of 2.5 and 4 µm, and ultrafine particles), chemical composition, and the oxidative potential of these particles. Thus, in a context of uncertainty about the acute respiratory risks, with many potentially exposed workers and in the absence of comparable exposure data, the needs for developing knowledge in this field are enormous. Hence, the main objective of this thesis was to estimate the risk of daily exposures to fine and ultrafine particles in various workplaces with three specific objectives: (1) to quantify and characterize exposures to fine and ultrafine particles in different workplaces in Québec by an innovative multi-metric approach; (2) to estimate the oxidative potential and oxidative burden of particles in two occupational settings from a construction trades school; (3) to separately estimate, by a systematic review and meta-analysis, the associations between short-term (i.e. daily and sub-daily) occupational and environmental exposures to fine particles and its acute respiratory effects on lung function in healthy adults. For the first objective, measurements were performed in an underground mine, a subway tunnel, a truck repair workshop, and a smelting industry for at least 12 sampling days each. Direct-reading instruments and filter-based methods were used and included measurements of the number concentration, mass concentration, size distribution, transmission electron microscopy and composition (e.g. Total carbon (TC) and elemental carbon (EC)) of particles. For the second objective, the oxidative potential (OPAA) and oxidative burden (OBAA) were assessed by the ascorbate assay with a synthetic respiratory tract lining fluid. Personal PM4 (Nwelding = 53; Nconstruction = 54) samples were collected from the breathing zone, while area samples of both PM4 (Nwelding = 54; Nconstruction = 33) and PM2.5 fractions (Nwelding = 53; Nconstruction = 34) were collected at distances of around 1.5 meter from the apprentices. For the third objective, we searched bibliographic databases to identify studies investigating associations between daily and sub-daily exposures to fine particles (i.e. PM2.5 and PM4) and lung function parameters (e.g. Forced Expiratory Volume in 1 sec, FEV1) in healthy adults. Separately for environmental and occupational studies, we summarized findings using random-effects meta-analyses when five or more independent estimates of association were available. The highest particle number concentrations were observed in the underground mine, welding shop and smelting industry. For the workplaces with diesel exposure, the underground mine had the highest geometric mean of particle number concentration (134,000 particles/cm3) compared to the subway tunnel (32,800 particles/cm3) and the truck repair workshop (22,700 particles/cm3). This same pattern of exposure in these workplaces were also observed for the mass concentration of fine particles, TC and EC. The TC/EC ratio was 1.4 in the mine, 2.5 in the tunnel and 8.7 in the workshop, indicating significant organic carbon interference in the non-mining workplaces that can affect exposure estimation when TC is used as an indicator of diesel exposure. Measurements of the size distribution and images captured by transmission electron microscopy indicated that the particles found in all workplaces were mainly in the ultrafine size fraction. Particles collected in the welding shop and construction site were associated with important levels of redox activity. Welding particles had higher OPAA (3.3 ρmol/min/µg) and OBAA (1,750 ρmol/min/m3) compared to the construction site (OPAA = 1.4 ρmol/min/µg; OBAA = 486 ρmol/min/m3). These levels of OBAA largely exceeded the levels found in environmental settings. In both workplaces, OPAA levels were not influenced by the different sampling strategies (i.e. area versus personal measurements) or size fractions (i.e. PM2.5 and PM4). However, driven by the higher particulate matter concentrations, the OBAA from personal samples was higher compared to area samples in the welding shop. The systematic review and meta-analysis showed that associations between daily exposures to fine particles and lung function in environmental settings were more pronounced than in occupational settings for a same exposure increment. An increase of 10 µg/m3 in the daily and sub-daily exposures to respirable fine particles were associated with FEV1 reductions of 0.87 mL (95% CI: -1.36 to -0.37 mL; I2= 54%) in occupational studies, and a similar increase in fine particles was associated with a reduction of 7.63 mL (95% CI: -10.62 to -4.63 mL; I2= 0%) in environmental studies. Similar results were observed for associations with the forced vital capacity. In summary, this thesis’s results showed that workers are exposed to important levels of particles expressed in terms of mass and number concentrations, and these particles are mainly in the ultrafine size range. The high particulate matter concentrations combined with an elevated oxidative potential resulted in significant levels of oxidative burden that largely exceeded those from environmental settings. Also, occupational exposures during a work shift may result in respiratory health effects described in terms of reduction in workers’ lung function. Based on our results, improvements in industrial hygiene practices and the surveillance of exposure to fine and ultrafine particles in the workplace are needed to control and limit potential health risks of daily exposure to these pollutants.

Objectif Estimer les associations entre les expositions professionnelles aux fibres/poussières textiles et le risque de cancer du sein post-ménopausique. Méthodes Une étude cas-témoins populationnelle menée à Montréal (20082011) a identifié les cas incidents (N=695) dans les hôpitaux et les témoins (appariés par groupe d’âge) sur la liste électorale provinciale (N=608). Les renseignements sur leurs facteurs de risque personnels et leurs antécédents professionnels ont été recueillis lors d’entrevues. Des hygiénistes du travail ont évalué ces antécédents afin d’attribuer des expositions professionnelles à plusieurs fibres naturelles et synthétiques. Les indices d'exposition calculés comprenaient: toute exposition antérieure (exposée/non-exposée), intensité cumulative moyenne d’exposition et exposition cumulative moyenne. Pour l’ensemble des tumeurs et selon leur classification biomoléculaire, une régression logistique a été utilisée pour calculer les rapports de cotes (RC) et les intervalles de confiance à 95% (IC95%), avec différents modèles incluant divers facteurs de confusion. Des analyses de sensibilité ont permis d’évaluer la robustesse des estimations. Résultats Une association a été trouvée pour toute exposition antérieure au polyester (RCmodèle8=0,55; IC95%:0,33-0,91). Quelques tendances ont été trouvées pour le même indice d’exposition avec les fibres synthétiques (RCmodèle8=0,63; IC95%:0,38-1,05) et le coton (RCmodèle8=1,42; IC95%:0,95-2,16), et, dans une analyse de sensibilité n’incluant que les expositions avant l'âge de 36 ans ou la première grossesse à terme, avec les fibres naturelles (RCmodèle8=1,59; IC95%:0,95-2,74) et les fibres traitées (RCmodèle2=1,39; IC95%:0,97-2,01). L’analyse par sous-type biomoléculaire n’a révélé aucune tendance. Conclusion Notre étude suggère la possibilité d’associations entre l’exposition professionnelle à certaines fibres textiles et le risque de cancer du sein post-ménopausique. / Objective To estimate the associations between occupational exposures to textile fibers/dusts, and postmenopausal breast cancer risk. Methods A population-based case-control study conducted in Montreal (20082011) identified incident cases (N = 695) in hospitals and frequency age-matched controls from the provincial electoral list (N = 608). Information on subjects’ personal risk factors and occupational history were collected through interviews. Occupational hygienists assessed these histories to attribute occupational exposures to several natural and synthetic fibers. Exposure indices included: any previous exposure (exposed/unexposed), average cumulative intensity of exposure and average cumulative exposure, among others. For all tumors and according to their biomolecular classification, logistic regression was used to calculate odds ratios (OR) and 95% confidence intervals (95%CI), with different models including various confounders. Sensitivity analyses were used to assess the robustness of the estimates. Results An association was found for any previous exposure to polyester (ORmodel8=0.55; 95%CI: 0.33-0.91). Some trends were found for the same exposure index with synthetic fibers (ORmodel8=0.63; 95%CI: 0.38-1.05) and cotton (ORmodel8=1.42, 95%CI: 0.95-2.16), and, in the sensitivity analysis including only exposures before the age of 36 or before the first full-term pregnancy, with natural fibers (ORmodel8=1.59; 95%CI: 0.95-2.74) and treated textile fibers (ORmodel2=1.39; 95%CI: 0.97-2.01). Analysis by tumor biomolecular subtype revealed no differences. Conclusion Our study suggests possible associations between occupational exposure to certain textile fibers and postmenopausal breast cancer risk.