populations, and requires further analysis, given the extensive use of chlordecone and other pesticides in banana farming in the French West Indies [119–121].

The current work on fruits and vegetables showed a confounding effect of tobacco and alcohol on the association between fruits and vegetable consumption and HNSCC risk. The inverse association we found for regular fruit and vegetable consumption coincided with past findings [122, 123]. The effect disappeared upon adjusting for these risk factors. We were able to highlight as well daily alcohol use as an effect modifier in this relationship between fruit and vegetable consumption and HNSCC. This result seems to be in line with a previous study where alcohol use dissipated the protective effect of serum retinol on HNSCC [124].

The previous studies on tea and coffee consumption are inconsistent. Although non-significant, the point estimates for tea and coffee were consistently below 1 in our study and suggestive of an inverse association with HNSCC. While there were quite a few studies which studied these factors [55–57, 91, 125], some of them reported positive associations which opposed what we found [56, 57, 91].

**Table 14** provides a summary of the statistical associations that were found during the work for this thesis.

<table><caption>**Table 14:** Summary of statistical associations from the thesis</caption><thead><tr><th rowspan="2">Risk factors</th><th colspan="3">Statistical association</th><th colspan="3">Interactions</th></tr><tr><th>Negative</th><th>None</th><th>Positive</th><th>Tobacco</th><th>Alcohol</th><th>Hr-HPV</th></tr></thead><tbody><tr><td>Tobacco smoking</td><td></td><td></td><td>x</td><td></td><td>&gt;+</td><td>&lt;*</td></tr><tr><td>Alcohol drinking</td><td></td><td></td><td>x</td><td>&gt;+</td><td></td><td>&lt;*</td></tr><tr><td>HPV, Any</td><td></td><td>x</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>HPV, High-risk</td><td></td><td></td><td>x</td><td>&lt;*</td><td>&lt;*</td><td></td></tr><tr><td>At-risk occupations</td><td></td><td></td><td>x</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>BMI, Low (&lt;18.5)</td><td></td><td></td><td>x</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>BMI, High (≥30)</td><td>x</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Diet rich in fruits and vegetables</td><td></td><td>x</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Coffee</td><td></td><td>x</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tea</td><td></td><td>x</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Family history, any cancer</td><td></td><td>x</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Family history, HNC</td><td></td><td></td><td>x</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hormone exposure</td><td></td><td>x</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

> + : Joint effect significantly more than additive

< * : Joint effect significantly less than multiplicative
## 5.3 Strengths and limitations

Several limitations in this doctoral thesis should be considered. Firstly, the fact that we performed a secondary analysis on the Baromètre Santé DOM survey meant that we utilised that data for a purpose other than the one it was initially designed for. Consequently, we were limited in the manner in which we went about answering our research question on the social distribution of cancer risk factor in the French West Indies which would have benefitted from greater detail on tobacco and alcohol consumption and a longitudinal study design. Nevertheless, the survey provided a large sample that was representative of the general population [69, 72].

Concerning our case-control study, the small sample restricted the possibility of the types of analyses that we could perform and affected considerably the precision in our estimates. We had missing data for HPV in our sample which forced us to further reduce the sample size for some analyses. When we believed it was necessary, we used an imputation procedure to deal with missing data to avoid the loss of subjects.

Selection bias is thought to be kept to minimum in this study. The distribution by sex, age and cancer sites of the cases included in our sample was similar to that of the cases in the Martinique and Guadeloupe cancer registries. Our study population can thus be considered representative of the HNSCC cases in the French West Indies. In terms of the controls, the method used to select the control group was previously demonstrated to yield unbiased samples and controls could be considered representative of the general population of similar age and sex [75]. We confirmed the representativeness of the distribution for tobacco, alcohol, BMI and level of education in our control group to FWI population after comparison with the data from a Baromètre Santé DOM [69]. Sexual behaviour distribution in the control group
was conform to that of the general population after verification with data from a regional
KABP survey [126].

The retrospective character of the case-control design could expose our analyses to several biases, notably recall bias. Furthermore, the use of oral HPV detection to assess the HPV status may have resulted in misclassification. Oral HPV detection has been shown to have good specificity but moderate sensitivity for HPV-positive HNSCC tumours [39]. In spite of the possible errors in classification, they are likely to be non-differential in regards to the case-control status.
Despite a lower prevalence of tobacco smoking and alcohol drinking, it is clear that they are primary drivers for HNSCC in the French West Indies. High risk-HPV as well played a substantial role in the aetiology of HNSCC noted particularly by the significant modification of the effects of tobacco and alcohol. In addition, the particular HPV genotype distribution further raises clues to substantiate the high incidence of HNSCC in this population where the prevalence of the main risk factors is low. Associations with HNSCC were found also for family history, BMI and certain occupations, and together with tobacco and alcohol contributed to close to 90% of the HNSCC burden in the FWI.

Viral factors constitute an important lever for prevention and control of HNSCC and future studies should continue to focus on oral HPV especially in tumours and consider other viral biomarkers. Tumour samples from Guadeloupe are currently in our possession and we have the intention of pursuing these analyses in a subsequent phase of the study. In addition, sexual behaviour and the mode of transmission of HPV were unclear and should be examined more closely in this population.

The role of other risk factors such as occupational risks were associated with HNSCC but were not fully analysed and require further investigation. We possess detailed information from occupation-specific questionnaires covering a panel of occupations which are classically linked to HNSCC. These data were not used during the analyses for this thesis; however, they could be used subsequently to elucidate the exposures involved in HNSCC carcinogenesis.

Similarly, our results on hormonal factors alluded to a significant role in HNSCC however these analyses warrant further studies on a bigger sample to further substantiate the associations that we found.

About 10% HNSCC cases were not explained during this doctoral thesis and could be attributable to residual risk factors that were not taken into account for our study. In
particular, genetic factors and their interaction with environment are yet to be studied in our
sample and could bring further clarification to HNSCC aetiology in the FWI. These types of
analyses require a substantial amount of subjects in order to have sufficient power to detect
significant differences, and are increasingly performed within consortia. Our small sample
size is an inherent characteristic of studies in small populations. In the near future we would
like to pursue analyses on HPV in tumour biopsies, as well as on genetic susceptibility and
gene-environnement interactions. These genetic and biological factors will be mainly
examined through pooled analyses within the INHANCE [127] and African Caribbean Cancer
Consortium (AC3) consortia [128] that we are already members of.

Given the involvement of modifiable risk factors in HNSCC, there is great opportunity in the
French West Indies to reduce the disease burden through tobacco cessation programmes and
possibly HPV vaccination. Decision-makers and public health administrators should be aware
of the specific cancer epidemiology of the French West Indies and thus, should be attentive to
these particularites and advocate for further research and policies appropriate to this
population and the Franco-caribbean context.
## 7.1 Introduction

Les voies aérodigestives supérieures (VADS) correspondent à la partie supérieure de l'appareil digestif et respiratoire et comprennent les cavités naso-sinusiennes, le pharynx, la cavité buccale et le larynx. La plupart des cancers des VADS sont des cancers de la cavité buccale, de l'oropharynx, et l'hypopharynx et du larynx et sont majoritairement des carcinomes épidermoïdes. Plus de 650 000 cas de cancer des VADS surviennent dans le monde chaque année. En Guadeloupe et en Martinique, les deux départements d'outre-mer des Antilles françaises, les taux d'incidence standardisés sur l'âge (monde) des cancers des lèvres, de la cavité buccale, du pharynx (hors nasopharynx) et du larynx pour 100 000 étaient de 8.1 en Guadeloupe (15.5 chez les hommes et 2.1 chez les femmes) et 5.7 en Martinique (12.1 chez les hommes et 0.6 chez les femmes). Ces taux d'incidence sont inférieurs à ceux de la France hexagonale, une zone bien connue d'incidence élevée. Ils sont en revanche parmi les plus élevés d'Amérique latine et des Caraïbes.

Les consommations de tabac et d'alcool sont les facteurs de risque majeurs de ces cancers, et leur effet conjoint est au moins multiplicatif. Le papillomavirus humain (HPV), en particulier de type 16 est une cause reconnue de cancers de l'oropharynx et de la cavité buccale, et suspectée de cancer du larynx. Les expositions professionnelles peuvent également jouer un rôle dans ces cancers. Des associations entre cancers des VADS et exposition professionnelle à l'amiante, aux HAP et aux solvants ont été mises en évidence dans plusieurs études, et des risques élevés de cancer des VADS ont été rapportés dans plusieurs professions ou industries. Les autres facteurs de risque connus ou suspectés d'être associés à un risque accru de cancer des VADS sont notamment un faible statut socioéconomique, une faible consommation de
légumes et de fruits, un faible indice de masse corporelle, et une mauvaise santé buccodentaire.

Dans la population antillaise, la prévalence du tabagisme est faible et la consommation d'alcool modérée. La prévalence de l'infection orale à HPV n'est pas connue. Les raisons de l'incidence relativement élevée des cancers des VADS aux Antilles restent à élucider.

## 7.2 Objectifs

L'objectif général de cette thèse était d'évaluer le rôle et l'impact de différents facteurs de risque sur la survenue des cancers des VADS aux Antilles françaises.

Dans un premier temps, en raison du manque de données publiées sur la prévalence des facteurs de risque comportementaux, une analyse secondaire des données d'une enquête transversale, le Baromètre Santé DOM, a été réalisée, afin de produire une description détaillée de la prévalence du tabagisme, de l'alcool et de l'obésité dans la population générale antillaise, en fonction du sexe, de l'âge et du statut socio-économique.

L'essentiel du travail de thèse s'est ensuite appuyé sur les données d'une étude cas-témoins en population sur les cancers des VADS menée aux Antilles françaises. Il s'agit de la première étude épidémiologique sur ces cancers dans une population afro-caribéenne. Un large éventail de facteurs de risque a été examiné, avec un intérêt particulier pour le tabagisme, la consommation d'alcool et l'infection orale à HPV. Plus précisément, les objectifs étaient :

- d'étudier et de quantifier les associations entre risque de cancer des VADS et facteurs comportementaux, viraux (infection à HPV) et environnementaux ;

- d'évaluer les éventuelles interactions entre ces facteurs,

- d'estimer l'impact des différents facteurs de risque dans cette population, en calculant des fractions de risque attribuables.
## 7.3 Matériel et Méthodes

Le Baromètre Santé DOM est une enquête transversale conduite en 2014 sur un échantillon représentatif de la population de Guadeloupe et de Martinique âgée de 15 à 75 ans (n=4054). Les données ont été pondérées pour tenir compte du plan de sondage à deux degrés et obtenir des estimations corrigées du biais des non-réponses par un calage sur les données du recensement. Les pondérations ont été prises en compte dans les calculs de prévalence, ainsi que dans les régressions de Poisson utilisées pour estimer des rapports de prévalence ajustés sur l'âge.

L'étude cas-témoins est une étude en population générale, conduite en Guadeloupe et en Martinique entre 2013 et 2016. Les cas incidents ont été identifiés avec la collaboration des registres des cancers. Les témoins ont été sélectionnés par une procédure d'appels téléphoniques au hasard. Le recrutement a été stratifié de façon à obtenir une répartition des témoins par âge, sexe et département comparable à celle des cas, et une répartition par catégorie socio-professionnelle comparable à celle de la population. Les cas et les témoins ont été interrogés par des enquêteurs spécialement formés, avec un questionnaire comprenant notamment les caractéristiques sociodémographiques, les consommations détaillées d'alcool et de tabac, la taille et le poids à différents âges, les antécédents médicaux personnels et familiaux, le comportement sexuel, et un historique professionnel complet. Du matériel biologique (salive à l'aide de kits Oragene et tumeurs) a également été recueilli. Une banque d'ADN des sujets de l'étude a été constituée à partir des prélèvements de salive. La recherche et le génotypage des HPV ont été réalisés à l'aide du test INNO-LiPA, qui permet la détection spécifique de 28 types d'HPV. Au total, 170 cas et 405 témoins ont été inclus dans l'étude. Les analyses ont été restreintes aux 145 cas de carcinomes épidermoïdes de la cavité buccale, de l'oropharynx, de l'hypopharynx et du larynx.
Les données ont été analysées principalement à l'aide de modèles logistiques. Les interactions ont été évaluées sur une échelle multiplicative et sur une échelle additive. Des imputations multiples ont été réalisées pour prendre en compte les données manquantes. Les proportions de cas attribuables ont été estimées à partir de l'odds-ratio et de la proportion de cas exposés

## 7.4 Principaux résultats

### 7.4.1 Tabagisme, consommation d'alcool et obésité dans la population antillaise

La prévalence du tabagisme (actuel et vie entière), de la consommation d'alcool (consommation quotidienne et consommation à risque chronique) et de l'obésité a été étudiée en fonction du sexe, de l'âge, et de plusieurs indicateurs socio-économiques (niveau d'études, catégorie socio-professionnelle, revenu et présence d'eau chaude dans le logement). Les prévalences du tabagisme et des consommations d'alcool étaient dans l'ensemble faibles, et plus élevées chez les hommes alors que la prévalence de l'obésité était élevée chez les femmes. L'étude a permis de mettre en évidence des disparités sociales spécifiques. Les femmes de statut socioéconomique élevé étaient plus souvent fumeuses, alors que la consommation d'alcool chez les hommes et l'obésité chez les femmes étaient inversement associées au statut socioéconomique.

### 7.4.2 Prévalence de l'infection orale à HPV dans la population générale et les cas de cancer des VADS

La prévalence des infections orale à HPV, globale et par génotype, a été estimée à partir des données de l'étude cas-témoins. La prévalence de l'HPV tous types confondus était de 26 % chez les témoins et de 36 % chez les cas de cancer des VADS. La prévalence des infections à HPV à haut-risque oncogène (Hr-HPV) a été estimée à 10 % chez les témoins et à 23 % chez les cas. Le génotype le plus fréquemment détecté était HPV52, l'infection à HPV16 ne concernait que 4 cas et deux témoins. La prévalence d'HPV16, HPV33 et HPV51 était significativement plus élevée chez les cas que chez les témoins. L'infection orale à Hr-HPV
était associée à une augmentation du risque de cancer des VADS. HPV-16 n'était associé qu'au cancer de l'oropharynx. Cette étude a mis en évidence une prévalence élevée de l'infection orale à HPV dans la population et une distribution par génotype spécifique.

### 7.4.3 Effets conjoints du tabac, de l'alcool et de l'infection orale à HPV sur le risque de cancer des VADS

Le rôle des consommations de tabac et d'alcool dans la survenue des cancers des VADS a été examiné de façon détaillée, ainsi que les interactions entre ces facteurs et avec l'infection orale à HPV. Le tabac et l'alcool étaient significativement associés au risque de cancer des VADS. Le risque augmentait avec quantité journalière de tabac, la durée du tabagisme et avec le nombre de verres d'alcool par jour. Un effet synergétique du tabac et de l'alcool significatif a été mis en évidence. L'infection orale à Hr-HPV augmentait le risque de cancer des VADS, particulièrement chez les non fumeurs et les non buveurs. Les effets du tabac, de l'alcool et de l'exposition combinée au tabac et à l'alcool étaient nettement plus faibles chez les sujets HPV positifs que chez les sujets HPV négatifs.

### 7.4.4 Fractions de cancers des VADS attribuables aux différents facteurs de risque

Outre le tabac, l'alcool et l'infection à HPV, d'autres facteurs de risque ont été étudiés. Un faible indice de masse corporelle et l'existence d'antécédents familiaux de cancer des VADS étaient associés à une augmentation significative du risque cancer des VADS. Des risques élevés de cancer des VADS ont également été observés dans plusieurs professions ou industries : cuisiniers, travailleurs de la construction, manœuvres, ouvriers agricoles de la banane, travail des métaux. En revanche, aucune association avec l'alimentation, en particulier la consommation de fruits et légumes, n'a été mise en évidence. Les proportions de cas attribuables aux différents facteurs de risque ont été calculées. La majorité des cas étaient attribuables au tabac (63 %) et à l'alcool (55%). Les proportions de cas attribuables à l'alcool et au tabac étaient cependant bien plus faibles chez les femmes (21 % et 24 %) que
chez les hommes (73 % et 60%). Environ 14% des cas étaient attribuables à l'infection orale à Hr-HPV. Les proportions de cas attribuables aux autres facteurs étaient de 27% pour les expositions professionnelles, 12% pour l'indice de masse corporelle et 7 % pour les antécédents familiaux. Au total, 90% des cancers des VADS, 94 % chez les hommes et 65 % chez les femmes, étaient attribuables aux facteurs de risque étudiés. En outre, chez les femmes, un âge aux premières règles supérieur à 13 ans était associé à un risque augmenté de cancer des VADS ; la fraction de risque attribuable globale passait à 91% après la prise en compte de ce facteur. Dans l'ensemble, ces résultats mettent en évidence l'importance des facteurs de risque modifiables dans la survenue des cancers des VADS aux Antilles.

### 7.4.5 Comportement sexuel et risque de cancer des VADS

La transmission par voie sexuelle étant impliquée dans l'infection orale à HPV, les associations entre comportement sexuel et risque de cancer des VADS ont également été examinées. L'absence d'utilisation du préservatif et un délai de moins de 6 mois depuis le dernier rapport étaient associés à une augmentation significative du risque. Le risque diminuait avec l'âge au premier rapport. Cependant, ces associations n'étaient pas modifiées après ajustement sur l'infection orale à Hr-HPV. Aucune augmentation de risque associée aux rapports oro-génitaux n'a été mise en évidence. Bien que certains comportements sexuels soient associés au risque de cancer des VADS, l'infection à HPV ne semble pas jouer de rôle médiateur dans ces associations.

## 7.5 Conclusion et perspectives

Les travaux réalisés ont permis d'explorer un large spectre de facteurs de risque. D'autres travaux de recherches sont à prévoir. L'analyse des HPV dans les tumeurs, prévue à court terme, permettra de mieux comprendre le rôle de ces virus dans la survenue de ces cancers. Certains facteurs de risque n'ont pas été ou n'ont été que partiellement étudiés, comme les antécédents médicaux, les expositions professionnelles et l'alimentation. L'étude des facteurs
de susceptibilité génétique et de leur interaction avec les facteurs environnementaux pourrait
certainement apporter des informations pertinentes dans cette population majoritairement
Afro-Caribéenne. En raison de la faible taille de notre échantillon, qui est la limite principale
de notre étude, ces facteurs devront être étudiés dans le cadre d'analyses groupées au sein de
consortiums.

Dans l'ensemble, ces travaux de thèse ont permis de produire de nouvelles connaissances sur
l'étiologie des cancers des VADS aux Antilles Françaises, avec des implications
potentiellement importantes pour la santé publique. Etant donné le rôle prépondérant des
facteurs de risque modifiables, de nombreuses opportunités de prévention se présentent,
notamment des programmes d'arrêt de tabac et éventuellement la vaccination contre HPV.
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**Titre** : Epidémiologie des cancers des voies aéro-digestives supérieures aux Antilles Françaises : Facteurs de risque comportementaux, viraux et environnementaux

**Mots clés** : Cancers des voies aéro-digestives supérieures ; étude cas-témoins; tabagisme; consommation d'alcool; papillomavirus humain; Antilles françaises

**Résumé** :

L'objectif était d'évaluer le rôle de différents facteurs de risque dans la survenue des cancers des voies aéro-digestives supérieures (VADS) aux Antilles françaises. Dans un premier temps, nous avons utilisé les données d'une enquête transversale sur la santé pour décrire la prévalence du tabagisme, de la consommation d'alcool et de l'obésité, et mis en évidence des disparités sociales. Nous avons ensuite analysé les données d'une étude cas-témoins menée en Martinique et en Guadeloupe entre 2013 et 2016, comprenant 145 cas de cancers des VADS et 405 témoins. Une prévalence élevée d'infection orale par le papillomavirus (HPV) a été mise en évidence, avec une distribution par génotype spécifique, en particulier une faible fréquence d'HPV16. L'infection orale aux HPV à haut risque (Hr-HPV) était associée à une augmentation significative du risque de cancer des VADS. Les consommations de tabac et d'alcool augmentaient fortement le risque de cancer des VADS, avec un effet combiné synergique.

Un faible indice de masse corporelle (IMC), des antécédents familiaux de cancer des VADS, et plusieurs activités professionnelles étaient également associés à un risque accru. L'utilisation du préservatif diminuait le risque, indépendamment de l'infection à Hr-HPV. Chez les femmes, un âge précoce aux premières règles était associé à une diminution du risque. Les consommations de thé, de café, de fruits et de légumes n'étaient pas associées au cancer des VADS.

Dans la population, la majorité des cas de cancers des VADS étaient attribuables au tabagisme (62,5 %) et à l'alcool (55,4 %). Environ 14 % des cas étaient attribuables à l'infection orale à Hr-HPV, 11 % à un faible IMC, 27 % à la profession et 7 % aux antécédents familiaux. Étant donné l'impact prépondérant des facteurs modifiables, de nombreuses opportunités de prévention des cancers des VADS se présentent dans cette population.

**Title** : Epidemiology of cancers of the upper aero-digestive tract in the French West Indies: Behavioral, viral and environmental risk factors

**Keywords** : Head and neck cancer ; case-control study ; tobacco smoking ; alcohol drinking ; human papillomavirus ; French West Indies

**Abstract:** The objective was to assess the potential influence of a large spectrum of risk factors on head and neck cancer (HNC) development in the French West Indies (FWI). As a first step, we used data from a cross-sectional health survey to describe the prevalence of tobacco smoking, alcohol drinking and obesity. This work highlighted significant social disparities in these risk factors in the population.

We then analysed data from a population-based case-control study conducted in Martinique and Guadeloupe between 2013 and 2016, including 145 cases of HNC and 405 controls.

The study revealed a high prevalence of oral infection with human papillomavirus (HPV) in the population, and a specific distribution of HPV genotypes. HPV52 was the most prevalent type and HPV16 was found in only 4% of cases. Tobacco smoking and alcohol drinking increased the risk of HNC, with a synergetic combined effect.

High risk HPV (Hr-HPV) was associated with a significant increase in HNC risk, particularly in non-smokers and non-drinkers. Elevated risks of HNC were found in several occupations. A low body mass index (BMI) and family history of HNC were also associated with an increased risk of HNC. Condom use was found to decrease the risk of HNC, independently of oral HPV. In women, exposure to hormones, notably having menarche before 13, was associated with a decrease in HNC risk. Consumptions of tea, coffee, fruits and vegetables were not associated with HNC.

In the population, the majority of HNC cases were attributable to tobacco smoking (62.5%) and alcohol (55.4%). About 14% of the cases were attributable to Hr-HPV, 11% to low BMI, 27% to occupation and 7% to family history of HNC. Given the predominant role of modifiable factors in HNC aetiology, there are many opportunities for prevention in this population.