第8章 致癌作用(3h)

1、第八章第八章 化學(xué)致癌作用化學(xué)致癌作用2012年年9月月第一節(jié)、背景第一節(jié)、背景o 近年來腫瘤發(fā)病率和死亡率不斷增高，發(fā)癌年齡年近年來腫瘤發(fā)病率和死亡率不斷增高，發(fā)癌年齡年輕化；輕化；o 查明了遺傳因素和病毒的生物學(xué)因素雖與腫瘤發(fā)生查明了遺傳因素和病毒的生物學(xué)因素雖與腫瘤發(fā)生有關(guān)。但并非是導(dǎo)致腫瘤發(fā)病率增高的主要原因；有關(guān)。但并非是導(dǎo)致腫瘤發(fā)病率增高的主要原因；o 發(fā)現(xiàn)環(huán)境化學(xué)污染和某些物理有害因素（如紫外線）發(fā)現(xiàn)環(huán)境化學(xué)污染和某些物理有害因素（如紫外線）與腫瘤發(fā)病率密切相關(guān)。與腫瘤發(fā)病率密切相關(guān)。WHO指出指出, 人類癌癥人類癌癥90%與環(huán)境因素有關(guān)，其中主要是化學(xué)因素。與環(huán)境因素有關(guān)，其中

2、主要是化學(xué)因素。l 惡性腫瘤已成為人類死亡的第一位或第二位惡性腫瘤已成為人類死亡的第一位或第二位 原因，每年全世界約有原因，每年全世界約有700700萬人死于癌癥萬人死于癌癥l 近些年，我國惡性腫瘤在各種死因中排列第近些年，我國惡性腫瘤在各種死因中排列第一位。一位。認(rèn)識(shí)化學(xué)致癌的歷史認(rèn)識(shí)化學(xué)致癌的歷史1775年年 珀西瓦爾珀西瓦爾波特波特（percival pott）掃煙囪掃煙囪工工陰囊癌陰囊癌;1875年年 德國德國 褐煤干餾工人褐煤干餾工人肺癌高發(fā)肺癌高發(fā);1919年年 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)煤焦油誘發(fā)兔耳上皮癌。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)煤焦油誘發(fā)兔耳上皮癌。 1930年年 3-4苯并芘，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)可引起皮膚癌、

3、肉苯并芘，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)可引起皮膚癌、肉瘤等。瘤等。 生產(chǎn)合成染料生產(chǎn)合成染料膀胱癌高發(fā)膀胱癌高發(fā) 在手表指針上涂抹發(fā)冷光的鐳的婦女，因?yàn)槌Ｔ谑直碇羔樕贤磕òl(fā)冷光的鐳的婦女，因?yàn)槌３Ｌ蛩⒚?，?jīng)診斷患有舌癌。常舔刷毛，經(jīng)診斷患有舌癌。20世紀(jì)世紀(jì)50年代早期年代早期 吸煙人群的肺癌發(fā)病率日漸上升，比不抽煙吸煙人群的肺癌發(fā)病率日漸上升，比不抽煙的人群高上的人群高上20至至30倍。倍。 0 02020404060608080100100120120140140160160腫瘤死亡率（腫瘤死亡率（1/101/10萬）萬）1945194519601960197519751990199020052005年份年份

4、36.936.9115.34115.34123.92123.92135.59135.59114.23114.2346.1246.121950-2005年間我國腫瘤死亡率趨勢(shì)年間我國腫瘤死亡率趨勢(shì)5.175.178.598.5918.8418.8420.5720.5722.3922.3924.9324.930 0151530304545606075759090105105構(gòu)成比（）構(gòu)成比（）195719571963196319751975198219821991199120012001年份年份惡性腫瘤惡性腫瘤其他死因其他死因1950-2001年間我國腫瘤死亡人數(shù)占總死亡人數(shù)年間我國腫瘤死亡人數(shù)占

5、總死亡人數(shù)的構(gòu)成比變化趨勢(shì)的構(gòu)成比變化趨勢(shì)第二節(jié)、基本概念第二節(jié)、基本概念o 致癌作用致癌作用(carcinogenesis)是指環(huán)境有害因素引起或增進(jìn)正常細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化并發(fā)展成為腫瘤的過程過程。o 化學(xué)致癌化學(xué)致癌(chemical carcinogenesis)是指化學(xué)物質(zhì)引起或增進(jìn)正常細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化并發(fā)展成為腫瘤的過程過程。o 具有這類作用的化學(xué)物質(zhì)稱為化學(xué)致癌物化學(xué)致癌物(chemical carcinogen)。第三節(jié)、化學(xué)致癌物的分類第三節(jié)、化學(xué)致癌物的分類 按化學(xué)性質(zhì)按化學(xué)性質(zhì)1 烷化劑烷化劑 直接烷化劑：芥子氣、氯甲甲醚、環(huán)氧乙烷等；直接烷化劑：芥子氣、氯甲甲醚、環(huán)氧乙烷等

6、； 間接烷化劑：氯乙烯、苯、丁二烯等；間接烷化劑：氯乙烯、苯、丁二烯等；2 多環(huán)芳烴：苯并芘、煤焦油、瀝青等多環(huán)芳烴：苯并芘、煤焦油、瀝青等3 芳香胺類：聯(lián)苯胺、硝基聯(lián)苯、氨基聯(lián)苯等芳香胺類：聯(lián)苯胺、硝基聯(lián)苯、氨基聯(lián)苯等4 金屬和類金屬：鎳、鉻、鎘、砷等金屬和類金屬：鎳、鉻、鎘、砷等5 霉菌和植物毒素霉菌和植物毒素6 藥物：環(huán)磷酰胺、己烯雌酚等。藥物：環(huán)磷酰胺、己烯雌酚等。 按作用形式按作用形式1 直接致癌物：有些致癌物可以不經(jīng)過代謝活化就直接致癌物：有些致癌物可以不經(jīng)過代謝活化就具有活性，稱為直接致癌物具有活性，稱為直接致癌物2 間接致癌物：大多數(shù)致癌物必須經(jīng)過代謝活化才間接致癌物：大多數(shù)致

7、癌物必須經(jīng)過代謝活化才具有致癌活性，這些致癌物稱為間接致癌物。具有致癌活性，這些致癌物稱為間接致癌物。 前致癌物、近致癌物、終致癌物。前致癌物、近致癌物、終致癌物。苯并芘苯并芘聯(lián)苯胺聯(lián)苯胺2-乙酰氨基芴乙酰氨基芴前致癌物前致癌物近致癌物近致癌物終致癌物終致癌物代謝酶代謝酶前致癌物前致癌物: 化學(xué)物原型無致癌作用，須化學(xué)物原型無致癌作用，須在體內(nèi)在體內(nèi)經(jīng)代謝經(jīng)代謝轉(zhuǎn)化才具有致癌作用，尚轉(zhuǎn)化才具有致癌作用，尚未未代謝活化代謝活化的形式，即母體化合物的形式，即母體化合物。如亞硝胺類，多環(huán)芳烴如亞硝胺類，多環(huán)芳烴前致癌物前致癌物近致癌物近致癌物終致癌物終致癌物代謝酶代謝酶近致癌物近致癌物: 指前致癌物

8、經(jīng)代謝活化過指前致癌物經(jīng)代謝活化過程形成的中間產(chǎn)物，必須進(jìn)一步代謝程形成的中間產(chǎn)物，必須進(jìn)一步代謝活化才具有致癌作用的物質(zhì)活化才具有致癌作用的物質(zhì)。前致癌物前致癌物近致癌物近致癌物終致癌物終致癌物代謝酶代謝酶終致癌物終致癌物: 不需代謝活化的直接致癌不需代謝活化的直接致癌物和間接致癌物經(jīng)過代謝轉(zhuǎn)化最后產(chǎn)物和間接致癌物經(jīng)過代謝轉(zhuǎn)化最后產(chǎn)生的活性代謝產(chǎn)物的統(tǒng)稱。生的活性代謝產(chǎn)物的統(tǒng)稱。黃曲霉毒素黃曲霉毒素B1（aflatoxin AFB1）J 代謝：代謝：脫甲基、羥化、環(huán)氧化反應(yīng)脫甲基、羥化、環(huán)氧化反應(yīng)J 羥化代謝產(chǎn)物：羥化代謝產(chǎn)物：與谷胱甘肽、葡萄糖醛酸、硫酸結(jié)合與谷胱甘肽、葡萄糖醛酸、硫酸結(jié)合

9、 由尿和膽汁排出由尿和膽汁排出L 環(huán)氧化反應(yīng)產(chǎn)物：環(huán)氧化反應(yīng)產(chǎn)物：黃曲霉毒素黃曲霉毒素B1B1，2 2，3-3-環(huán)氧化物環(huán)氧化物 可與可與DNA DNA 脫氧鳥嘌呤脫氧鳥嘌呤第第7 7位位N N結(jié)合結(jié)合 形成加合物形成加合物多環(huán)芳烴（多環(huán)芳烴（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAH） 苯并（苯并（a）芘）芘 benzo ( a ) pyrene，BaPJ 代謝：代謝：羥化、環(huán)氧化反應(yīng)羥化、環(huán)氧化反應(yīng)J 羥化代謝：羥化代謝：產(chǎn)物與谷胱甘肽結(jié)合排出產(chǎn)物與谷胱甘肽結(jié)合排出L 環(huán)氧化反應(yīng)：環(huán)氧化反應(yīng)：主要終致癌物主要終致癌物7 7，8-8-二醇二醇9 9，10-10-

10、環(huán)氧苯并（環(huán)氧苯并（a）芘）芘可與可與DNADNA結(jié)合結(jié)合N-亞硝胺（亞硝胺（nitrosamines） 二甲基亞硝胺二甲基亞硝胺 （dimethynitrosamine DMA）J 代謝代謝：脫甲基、脫亞硝基反應(yīng)脫甲基、脫亞硝基反應(yīng)J 脫亞硝基代謝：脫亞硝基代謝：P450P450催化下生成醛和胺催化下生成醛和胺L 脫甲基代謝：脫甲基代謝：終致癌物終致癌物甲基碳甲基碳鎓鎓離子離子 可使核酸和蛋白質(zhì)的親核部位甲基化可使核酸和蛋白質(zhì)的親核部位甲基化3 遺傳毒性致癌物：化學(xué)物進(jìn)入細(xì)胞后與遺傳毒性致癌物：化學(xué)物進(jìn)入細(xì)胞后與 DNA共價(jià)結(jié)合，引起基因突變或染色體畸共價(jià)結(jié)合，引起基因突變或染色體畸變，從而

11、導(dǎo)致腫瘤形成，稱遺傳毒性致癌物。變，從而導(dǎo)致腫瘤形成，稱遺傳毒性致癌物。4 非遺傳毒性致癌物：以非遺傳物質(zhì)為靶的致非遺傳毒性致癌物：以非遺傳物質(zhì)為靶的致癌物，稱非遺傳毒性致癌物。癌物，稱非遺傳毒性致癌物。 按作用機(jī)制按作用機(jī)制 按作用結(jié)果按作用結(jié)果WHO下屬的國際癌癥研究所（下屬的國際癌癥研究所（International Agency for Research on Cancer, IARC）按動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、臨床觀察）按動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、臨床觀察和人群流行病學(xué)資料，將致癌物分為四類和人群流行病學(xué)資料，將致癌物分為四類 人類致癌物人類致癌物。對(duì)人類致癌證據(jù)充分，三方面證據(jù)充分。對(duì)人類致癌證據(jù)充分，三方面證

12、據(jù)充分。107107種。種。a a 對(duì)人類很可能是致癌物對(duì)人類很可能是致癌物。人類致癌證據(jù)有限（臨床觀察到但。人類致癌證據(jù)有限（臨床觀察到但無流行病學(xué)資料或無直接因果關(guān)系證據(jù)）、動(dòng)物致癌證據(jù)充無流行病學(xué)資料或無直接因果關(guān)系證據(jù)）、動(dòng)物致癌證據(jù)充分。分。5858種。種。b b 對(duì)人類可能是致癌物對(duì)人類可能是致癌物。人類致癌證據(jù)有限、動(dòng)物也不充分。人類致癌證據(jù)有限、動(dòng)物也不充分。249249種。種。 對(duì)人類致癌性未定對(duì)人類致癌性未定。現(xiàn)有資料不能進(jìn)行分類?，F(xiàn)有資料不能進(jìn)行分類。512512種。種。 人類非致癌物人類非致癌物。1 1種（己內(nèi)酰胺）。種（己內(nèi)酰胺）。 第四節(jié)、化學(xué)致癌機(jī)制第四節(jié)、化學(xué)致

13、癌機(jī)制o 是多因素、多基因參與的多階段過程是多因素、多基因參與的多階段過程n致癌過程與多個(gè)腫瘤基因有關(guān)；致癌過程與多個(gè)腫瘤基因有關(guān)；n不同器官來源、不同組織類型、臨床階段乃至同一腫瘤在不同器官來源、不同組織類型、臨床階段乃至同一腫瘤在不同地區(qū)所見的遺傳變化是不同的；不同地區(qū)所見的遺傳變化是不同的；n多種環(huán)境致癌物、致癌因子或條件可協(xié)同作用；多種環(huán)境致癌物、致癌因子或條件可協(xié)同作用；n個(gè)體的不同遺傳背景對(duì)腫瘤的發(fā)生發(fā)展有重要影響。個(gè)體的不同遺傳背景對(duì)腫瘤的發(fā)生發(fā)展有重要影響。 遺傳損傷致癌遺傳損傷致癌 DNA加合物形成 癌基因激活與抑癌基因失活 修復(fù)功能受損 非遺傳損傷致癌非遺傳損傷致癌 細(xì)胞信

14、號(hào)傳導(dǎo)障礙 免疫抑制 內(nèi)分泌失衡 紡錘絲功能受損 1. DNA加合物加合物親電性化合物親電性化合物DNA, RNA, 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)親核基團(tuán)親核基團(tuán)加合物加合物基因突變基因突變結(jié)構(gòu)改變結(jié)構(gòu)改變腫瘤腫瘤細(xì)胞，血液，尿等細(xì)胞，血液，尿等共價(jià)結(jié)合共價(jià)結(jié)合2. 癌基因與抑癌基因癌基因與抑癌基因 人人類類腫腫瘤瘤的的代代表表性性癌癌基基因因及及其其分分類類 前前癌癌基基因因作作用用 癌癌基基因因 活活化化機(jī)機(jī)制制 亞亞細(xì)細(xì)胞胞定定位位 人人類類的的腫腫瘤瘤 生生長長因因子子： PDGF-鏈鏈 FGF sis hst-1 int-2 過過度度表表達(dá)達(dá) 過過度度表表達(dá)達(dá) 細(xì)細(xì)胞胞外外 細(xì)細(xì)胞胞外外 星星形形細(xì)

15、細(xì)胞胞，骨骨肉肉瘤瘤，乳乳腺腺癌癌等等 胃胃癌癌，膠膠質(zhì)質(zhì)母母細(xì)細(xì)胞胞癌癌 膀膀胱胱癌癌，乳乳腺腺癌癌，黑黑色色素素瘤瘤 生生長長因因子子受受體體： EGFR家家族族 csf-1受受體體 erb-B1 erb-B2 erbB-3 過過度度表表達(dá)達(dá) 擴(kuò)擴(kuò) 增增 過過度度表表達(dá)達(dá) fms 點(diǎn)點(diǎn)突突變變 透透 膜膜 透透 膜膜 透透 膜膜 透透 膜膜 肺肺鱗鱗癌癌，腦腦膜膜瘤瘤，卵卵巢巢癌癌等等 乳乳腺腺癌癌，卵卵巢巢癌癌，肺肺癌癌，胃胃癌癌等等 乳乳腺腺癌癌 白白血血病病 參參與與信信息息轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)導(dǎo)蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)： 結(jié)結(jié)合合GTP H-ras K-ras N-ras 點(diǎn)點(diǎn) 突突 變變 點(diǎn)點(diǎn) 突突 變變

16、 點(diǎn)點(diǎn) 突突 變變 胞胞膜膜內(nèi)內(nèi) 胞胞膜膜內(nèi)內(nèi) 胞胞膜膜內(nèi)內(nèi) 甲甲狀狀腺腺癌癌，膀膀胱胱癌癌等等 結(jié)結(jié)腸腸癌癌、肺肺癌癌、胰胰腺腺癌癌等等 白白血血病病，甲甲狀狀腺腺癌癌 非非受受體體酪酪氨氨酸酸激激酶酶 abl 易易 位位 胞胞膜膜內(nèi)內(nèi) 慢慢性性髓髓性性及及急急性性淋淋巴巴細(xì)細(xì)胞胞性性白白血血病病 細(xì)細(xì)胞胞核核調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)性性蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)： 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)錄錄活活化化物物 c-myc N-nyc L-myc 易易 位位 擴(kuò)擴(kuò) 增增 擴(kuò)擴(kuò) 增增 核核 內(nèi)內(nèi) 核核 內(nèi)內(nèi) 核核 內(nèi)內(nèi) Burkitt 淋淋巴巴瘤瘤 神神經(jīng)經(jīng)母母細(xì)細(xì)胞胞瘤瘤，肺肺小小細(xì)細(xì)胞胞癌癌 肺肺小小細(xì)細(xì)胞胞癌癌 人人類類腫腫瘤瘤中中已已發(fā)發(fā)

17、現(xiàn)現(xiàn)和和鑒鑒定定的的抑抑癌癌基基因因 與與基基因因突突變變有有關(guān)關(guān)的的腫腫瘤瘤 基基因因 染染色色體體定定位位 基基因因產(chǎn)產(chǎn)物物的的功功能能 體體細(xì)細(xì)胞胞突突變變 種種系系突突變變 Rb 13p14 核核磷磷酸酸蛋蛋白白、 調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)錄錄因因子子、 介介導(dǎo)導(dǎo)細(xì)細(xì)胞胞生生長長、 分分化化、發(fā)發(fā)育育的的控控制制 視視網(wǎng)網(wǎng)膜膜母母細(xì)細(xì)胞胞瘤瘤、骨骨肉肉瘤瘤，乳乳腺腺癌癌，前前列列腺腺癌癌膀膀胱胱癌癌，小小細(xì)細(xì)胞胞肺肺癌癌等等 視視網(wǎng)網(wǎng)膜膜母母細(xì)細(xì)胞胞瘤瘤、 骨骨肉肉瘤瘤 p53 17p13.1 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)錄錄因因子子、 控控制制細(xì)細(xì)胞胞周周期期和和凋凋亡亡 腦腦、乳乳腺腺、結(jié)結(jié)直直腸腸、食食管管，肝肝與

18、與肺肺癌癌，肉肉瘤瘤 Li-Fraumeni 綜綜合合征征（肉肉瘤瘤、乳乳腺腺癌癌等等） APC 5q21 結(jié)結(jié)合合連連環(huán)環(huán)蛋蛋白白、 調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)細(xì)細(xì)胞胞粘粘附附和和、 細(xì)細(xì)胞胞骨骨架架的的關(guān)關(guān)系系 結(jié)結(jié)腸腸、胃胃及及胰胰腺腺癌癌等等 家家族族性性腺腺瘤瘤性性息息肉肉病病 DCC 18q21 透透膜膜細(xì)細(xì)胞胞粘粘附附分分子子 結(jié)結(jié)腸腸、胃胃癌癌 ？ WT1 11p13 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)錄錄調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)蛋蛋白白 抑抑制制基基因因轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)錄錄 腎腎母母細(xì)細(xì)胞胞瘤瘤（Wilms瘤瘤） Wilms瘤瘤 NF1 17q11 起起GAP樣樣作作用用下下調(diào)調(diào)Rsa蛋蛋白白 神神經(jīng)經(jīng)鞘鞘瘤瘤 型型神神經(jīng)經(jīng)纖纖維維瘤瘤病病 NF2

19、22q12 ? 神神經(jīng)經(jīng)鞘鞘瘤瘤，腦腦膜膜瘤瘤 型型神神經(jīng)經(jīng)經(jīng)經(jīng)纖纖維維瘤瘤病病、 聽聽神神經(jīng)經(jīng)瘤瘤、腦腦膜膜瘤瘤 癌癌基基因因與與抑抑癌癌基基因因特特性性的的比比較較 特特 征征 癌癌 基基 因因 抑抑癌癌基基因因 突突變變等等位位基基因因的的功功能能 獲獲得得功功能能，以以顯顯性性方方式式起起作作用用 喪喪失失功功能能，以以隱隱性性方方式式起起作作用用 致致癌癌所所需需突突變變等等位位基基 因因的的數(shù)數(shù)目目 1 2 可可通通過過種種系系遺遺傳傳 現(xiàn)現(xiàn)尚尚無無例例子子 常常有有遺遺傳傳的的形形式式 體體細(xì)細(xì)胞胞突突變變的的致致癌癌作作用用 有有 有有 突突變變有有組組織織的的特特異異性性 有

20、有一一些些，但但能能在在許許多多組組織織中中 遺遺傳傳型型常常顯顯示示組組織織優(yōu)優(yōu)先先選選擇擇性性起起作作用用 3. DNA損傷的修復(fù)能力損傷的修復(fù)能力n 正常細(xì)胞使受損傷的正常細(xì)胞使受損傷的DNA分子迅速恢復(fù)正常，分子迅速恢復(fù)正常，使細(xì)胞的遺傳穩(wěn)定性和正常功能得以保持而不使細(xì)胞的遺傳穩(wěn)定性和正常功能得以保持而不致發(fā)生惡變；致發(fā)生惡變；n 化學(xué)致癌物可使機(jī)體對(duì)損傷化學(xué)致癌物可使機(jī)體對(duì)損傷DNA的修復(fù)能力減的修復(fù)能力減弱；弱；n DNA損傷修復(fù)缺陷在化學(xué)致癌機(jī)制中也起重要損傷修復(fù)缺陷在化學(xué)致癌機(jī)制中也起重要作用。作用。前致癌物前致癌物終致癌物終致癌物細(xì)胞含錯(cuò)細(xì)胞含錯(cuò)配堿基配堿基細(xì)胞死亡細(xì)胞死亡不

21、分化的癌不分化的癌分化的腫瘤分化的腫瘤致癌物致癌物-DNA加加合物合物引發(fā)的細(xì)胞引發(fā)的細(xì)胞正常細(xì)胞正常細(xì)胞活化活化轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移DNA結(jié)合結(jié)合修復(fù)修復(fù)DNA復(fù)制復(fù)制錯(cuò)配修復(fù)失敗錯(cuò)配修復(fù)失敗DNA修復(fù)修復(fù)促長促長進(jìn)展進(jìn)展第五節(jié)、化學(xué)致癌過程第五節(jié)、化學(xué)致癌過程o引發(fā)階段引發(fā)階段(Initiation)主要涉及三種細(xì)胞功能：主要涉及三種細(xì)胞功能：致癌物代謝致癌物代謝活化致癌物活化致癌物DNA修復(fù)修復(fù) 修復(fù)錯(cuò)誤修復(fù)錯(cuò)誤細(xì)胞增殖細(xì)胞增殖 “固定固定”錯(cuò)誤，產(chǎn)生引發(fā)細(xì)胞，因?yàn)橐e(cuò)誤，產(chǎn)生引發(fā)細(xì)胞，因?yàn)橐l(fā)細(xì)胞不具有自主生長性，因此不是腫瘤細(xì)胞。發(fā)細(xì)胞不具有自主生長性，因此不是腫瘤細(xì)胞。o促長階段促長階段(Pr

22、omotion)引發(fā)細(xì)胞增殖成為癌前病變或良性腫瘤的過程。引發(fā)細(xì)胞增殖成為癌前病變或良性腫瘤的過程。促長劑：影響引發(fā)細(xì)胞增殖，引起良性局灶性促長劑：影響引發(fā)細(xì)胞增殖，引起良性局灶性病理損害。如結(jié)節(jié)、息肉、乳頭瘤。病理損害。如結(jié)節(jié)、息肉、乳頭瘤。促長劑本身為非致突變物，單獨(dú)使用不具有致促長劑本身為非致突變物，單獨(dú)使用不具有致癌性。癌性。主要促癌劑主要促癌劑o 佛波酯佛波酯(TPA)促進(jìn)細(xì)胞增殖、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)促進(jìn)細(xì)胞增殖、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)o 滅蟻靈滅蟻靈皮膚、肝癌皮膚、肝癌o 苯巴比妥苯巴比妥肝癌肝癌o 膽酸膽酸結(jié)腸癌結(jié)腸癌促長階段特點(diǎn)：促長階段特點(diǎn)：o 引發(fā)劑作用之后，在促癌劑慢性作用下引起引發(fā)劑作用之后，

23、在促癌劑慢性作用下引起腫瘤；腫瘤；o 引發(fā)劑單獨(dú)作用不會(huì)引起腫瘤；引發(fā)劑單獨(dú)作用不會(huì)引起腫瘤；o 促癌劑單獨(dú)作用也不會(huì)引起腫瘤；促癌劑單獨(dú)作用也不會(huì)引起腫瘤；o 必須先引發(fā)劑作用，再促癌劑作用；必須先引發(fā)劑作用，再促癌劑作用；o 引發(fā)作用是不可逆的，早期促長作用可逆。引發(fā)作用是不可逆的，早期促長作用可逆。o進(jìn)展階段進(jìn)展階段(progression) 引發(fā)細(xì)胞群轉(zhuǎn)變成惡性腫瘤的過程，是不可引發(fā)細(xì)胞群轉(zhuǎn)變成惡性腫瘤的過程，是不可逆的。逆的。第六節(jié)、致癌作用的影響因素第六節(jié)、致癌作用的影響因素聯(lián)合作用() 致癌性的增強(qiáng)致癌性的增強(qiáng)1增強(qiáng)致癌物的吸收；增強(qiáng)致癌物的吸收；2增強(qiáng)遺傳毒性致癌物的代謝活化或

24、使其解毒減弱；增強(qiáng)遺傳毒性致癌物的代謝活化或使其解毒減弱；3抑制抑制DNA修復(fù)；修復(fù)；4選擇性增強(qiáng)選擇性增強(qiáng)DNA受損細(xì)胞的增殖。受損細(xì)胞的增殖。(二二) 致癌性的抑制致癌性的抑制1在靶器官中發(fā)生競爭性的取代；在靶器官中發(fā)生競爭性的取代；2活化作用酶系統(tǒng)活力發(fā)生改變；活化作用酶系統(tǒng)活力發(fā)生改變；營養(yǎng)因素營養(yǎng)因素 1 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 2 脂肪脂肪 動(dòng)物試驗(yàn)中高脂肪飼料可使致癌作用增強(qiáng)。動(dòng)物試驗(yàn)中高脂肪飼料可使致癌作用增強(qiáng)。 3 碳水化合物碳水化合物 人類結(jié)腸癌的發(fā)生與低渣易消化食物有關(guān)。動(dòng)物試人類結(jié)腸癌的發(fā)生與低渣易消化食物有關(guān)。動(dòng)物試驗(yàn)證實(shí)麥麩、米糠和果膠能降低某些大腸致癌物的致驗(yàn)證實(shí)麥麩、米糠

25、和果膠能降低某些大腸致癌物的致癌性。高溶解度的碳水化合物可增加飼料中致癌物的癌性。高溶解度的碳水化合物可增加飼料中致癌物的吸收。吸收。 4 礦物質(zhì)與維生素礦物質(zhì)與維生素宿主因素 1物種、品系和器官特異性物種、品系和器官特異性o 如豚鼠對(duì)芳香胺、如豚鼠對(duì)芳香胺、2-AAF有抗性，其原因是有抗性，其原因是該致癌物僅能小量轉(zhuǎn)化為近致癌物該致癌物僅能小量轉(zhuǎn)化為近致癌物N-羥化衍羥化衍生物，而大量轉(zhuǎn)化為不致癌的生物，而大量轉(zhuǎn)化為不致癌的7-羥化衍生物。羥化衍生物。再如再如2-萘胺可誘導(dǎo)人、犬、猴和倉鼠膀胱癌，萘胺可誘導(dǎo)人、犬、猴和倉鼠膀胱癌，但對(duì)小鼠僅誘發(fā)肝癌和肺癌，在大鼠和兔幾但對(duì)小鼠僅誘發(fā)肝癌和肺癌

26、，在大鼠和兔幾乎對(duì)各器官均不能誘發(fā)腫瘤。乎對(duì)各器官均不能誘發(fā)腫瘤。 2年齡年齡o 如多環(huán)芳烴類在新生大鼠或小鼠能很快誘發(fā)如多環(huán)芳烴類在新生大鼠或小鼠能很快誘發(fā)肝臟腫瘤，但在初成年者則不易誘發(fā)。同樣，肝臟腫瘤，但在初成年者則不易誘發(fā)。同樣，黃曲霉毒素黃曲霉毒素B1可對(duì)新生小鼠誘發(fā)肝臟腫瘤，可對(duì)新生小鼠誘發(fā)肝臟腫瘤，對(duì)斷奶小鼠則不能誘發(fā)。對(duì)斷奶小鼠則不能誘發(fā)。 3性別和內(nèi)分泌平衡性別和內(nèi)分泌平衡o 如如2-AAF主要在雄性大鼠誘發(fā)肝癌；鄰氨基主要在雄性大鼠誘發(fā)肝癌；鄰氨基偶氮甲苯對(duì)雌性小鼠比雄性更易誘發(fā)肝癌。偶氮甲苯對(duì)雌性小鼠比雄性更易誘發(fā)肝癌。o 如孕婦用大量的二乙基已烯雌酚可使其女兒如孕婦用大

27、量的二乙基已烯雌酚可使其女兒青春期前的陰道癌危險(xiǎn)性增高。青春期前的陰道癌危險(xiǎn)性增高。第七節(jié)、致癌作用評(píng)價(jià)方法第七節(jié)、致癌作用評(píng)價(jià)方法一、構(gòu)效關(guān)系分析一、構(gòu)效關(guān)系分析 從一種同系物著手，找出該系物質(zhì)化學(xué)從一種同系物著手，找出該系物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)中與致癌性關(guān)系最密切的結(jié)構(gòu)成份，以結(jié)構(gòu)中與致癌性關(guān)系最密切的結(jié)構(gòu)成份，以及其它結(jié)構(gòu)成份改變時(shí)所產(chǎn)生的影響。及其它結(jié)構(gòu)成份改變時(shí)所產(chǎn)生的影響。 構(gòu)效關(guān)系分析結(jié)果可靠性的關(guān)鍵在于樣構(gòu)效關(guān)系分析結(jié)果可靠性的關(guān)鍵在于樣本含量。本含量。 二、篩檢試驗(yàn)二、篩檢試驗(yàn)( (致突變?cè)囼?yàn)致突變?cè)囼?yàn)) ) 主要用于遺傳毒性致主要用于遺傳毒性致 癌物檢測(cè)癌物檢測(cè) 靈敏度、特異度、預(yù)報(bào)

28、價(jià)值、總符合率靈敏度、特異度、預(yù)報(bào)價(jià)值、總符合率 目前常用的致突變?cè)囼?yàn)還不能可靠地檢測(cè)出：目前常用的致突變?cè)囼?yàn)還不能可靠地檢測(cè)出： 非整倍性或重組所導(dǎo)致的隱性癌基因的純合子或半非整倍性或重組所導(dǎo)致的隱性癌基因的純合子或半合子；合子； 可使癌基因截短的重組；可使癌基因截短的重組； 能活化原癌基因的基因擴(kuò)增；能活化原癌基因的基因擴(kuò)增； 線粒體線粒體DNA突變。突變。 三、細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)三、細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn): : 可檢出遺傳毒性致癌物和非遺傳毒性致癌物?？蓹z出遺傳毒性致癌物和非遺傳毒性致癌物。1 1 原代細(xì)胞：原代細(xì)胞：SHESHE細(xì)胞、人成纖維細(xì)胞細(xì)胞、人成纖維細(xì)胞2 2 細(xì)胞系：細(xì)胞系：BALB/C-

29、3T3BALB/C-3T3、BHK-21BHK-213 3 病毒感染細(xì)胞：病毒感染細(xì)胞：RLV/RERLV/RE、SA7/SHESA7/SHE四、哺乳動(dòng)物短期誘癌試驗(yàn)四、哺乳動(dòng)物短期誘癌試驗(yàn)1小鼠皮膚腫瘤誘發(fā)試驗(yàn)：小鼠皮膚腫瘤誘發(fā)試驗(yàn)：l 于小鼠皮膚局部連續(xù)涂抹受試物，以觀察皮于小鼠皮膚局部連續(xù)涂抹受試物，以觀察皮膚乳頭瘤和癌的發(fā)生，一般膚乳頭瘤和癌的發(fā)生，一般20周可結(jié)束實(shí)驗(yàn)，周可結(jié)束實(shí)驗(yàn)，較敏感的小鼠為較敏感的小鼠為SENCAR小鼠。小鼠。l 此試驗(yàn)也可設(shè)計(jì)為檢測(cè)受試物的引發(fā)活性或此試驗(yàn)也可設(shè)計(jì)為檢測(cè)受試物的引發(fā)活性或促長活性。促長活性。l 典型的引發(fā)劑為致癌性多環(huán)芳烴；典型的引發(fā)劑為致癌

30、性多環(huán)芳烴； 促長劑為佛波醇酯促長劑為佛波醇酯(TPA)。2小鼠肺瘤誘發(fā)試驗(yàn)小鼠肺瘤誘發(fā)試驗(yàn)l染毒途徑常用腹腔注射，也可灌胃或吸入，一般染毒途徑常用腹腔注射，也可灌胃或吸入，一般30周可結(jié)束實(shí)驗(yàn)，觀察肺腫瘤的發(fā)生。周可結(jié)束實(shí)驗(yàn)，觀察肺腫瘤的發(fā)生。l較敏感的小鼠為較敏感的小鼠為A系小鼠。系小鼠。l此試驗(yàn)也可設(shè)計(jì)為檢測(cè)受試物的引發(fā)活性或促長此試驗(yàn)也可設(shè)計(jì)為檢測(cè)受試物的引發(fā)活性或促長活性?；钚?。l典型的引發(fā)劑為烏拉坦；典型的引發(fā)劑為烏拉坦； 促長劑為二丁基羥基甲苯促長劑為二丁基羥基甲苯(BHT)。3大鼠肝轉(zhuǎn)化灶誘發(fā)試驗(yàn)大鼠肝轉(zhuǎn)化灶誘發(fā)試驗(yàn)l對(duì)大鼠進(jìn)行肝大部切除術(shù)后，給予受試物，一般可在對(duì)大鼠進(jìn)行肝大

31、部切除術(shù)后，給予受試物，一般可在814周結(jié)束實(shí)驗(yàn)，觀察肝轉(zhuǎn)化灶生成。周結(jié)束實(shí)驗(yàn)，觀察肝轉(zhuǎn)化灶生成。l肝轉(zhuǎn)化灶是癌前病變，有肝轉(zhuǎn)化灶是癌前病變，有-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶活性升高，谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶活性升高，G6P酶和酶和ATP酶活性降低，以及鐵攝取能力降低。酶活性降低，以及鐵攝取能力降低。l轉(zhuǎn)化灶可用組織化學(xué)或免疫化學(xué)方法鑒定。轉(zhuǎn)化灶可用組織化學(xué)或免疫化學(xué)方法鑒定。l此試驗(yàn)也可設(shè)計(jì)為檢測(cè)受試物的引發(fā)活性或促長活性。此試驗(yàn)也可設(shè)計(jì)為檢測(cè)受試物的引發(fā)活性或促長活性。l典型的引發(fā)劑為二乙基亞硝胺典型的引發(fā)劑為二乙基亞硝胺(DEN)，促長劑為苯巴比妥，促長劑為苯巴比妥(PB)。4雌性大鼠乳腺癌誘發(fā)試驗(yàn)：雌性大鼠乳腺癌

32、誘發(fā)試驗(yàn)：l一般可用一般可用SD大鼠大鼠(或或Wistar大鼠大鼠)，實(shí)驗(yàn)周期，實(shí)驗(yàn)周期為為6個(gè)月。個(gè)月。l以上四個(gè)試驗(yàn)不是成組試驗(yàn)，應(yīng)根據(jù)受試物的以上四個(gè)試驗(yàn)不是成組試驗(yàn)，應(yīng)根據(jù)受試物的特點(diǎn)選擇使用。此四個(gè)試驗(yàn)任一試驗(yàn)得到陽性特點(diǎn)選擇使用。此四個(gè)試驗(yàn)任一試驗(yàn)得到陽性結(jié)果的意義與長期動(dòng)物致癌試驗(yàn)相似，但陰性結(jié)果的意義與長期動(dòng)物致癌試驗(yàn)相似，但陰性結(jié)果并不能排除受試物的致癌性。結(jié)果并不能排除受試物的致癌性。五、哺乳動(dòng)物長期致癌試驗(yàn)五、哺乳動(dòng)物長期致癌試驗(yàn) 化學(xué)物長期致癌試驗(yàn)優(yōu)先原則化學(xué)物長期致癌試驗(yàn)優(yōu)先原則 人體可能長期暴露于該化學(xué)物；人體可能長期暴露于該化學(xué)物； 該化學(xué)物或其代謝物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與

33、已知致該化學(xué)物或其代謝物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與已知致癌物相似；癌物相似； 重復(fù)染毒毒性試驗(yàn)提示該化學(xué)物可能產(chǎn)生重復(fù)染毒毒性試驗(yàn)提示該化學(xué)物可能產(chǎn)生癌前病變。癌前病變。藥物進(jìn)行長期致癌試驗(yàn)的優(yōu)先原則藥物進(jìn)行長期致癌試驗(yàn)的優(yōu)先原則 臨床上連續(xù)應(yīng)用臨床上連續(xù)應(yīng)用6個(gè)月以上的藥品；個(gè)月以上的藥品； 已知屬于對(duì)人具有潛在致癌性的同類化合物；已知屬于對(duì)人具有潛在致癌性的同類化合物； 具有遺傳毒性的物質(zhì)往往具有致癌性，如擬長期使用，應(yīng)進(jìn)行慢具有遺傳毒性的物質(zhì)往往具有致癌性，如擬長期使用，應(yīng)進(jìn)行慢性毒性試驗(yàn)性毒性試驗(yàn)(1年年)，檢測(cè)早期致癌反應(yīng)，檢測(cè)早期致癌反應(yīng) 擬用于病人預(yù)期壽命少于擬用于病人預(yù)期壽命少于3年的藥品不

34、必進(jìn)行致癌試驗(yàn)，如腫瘤年的藥品不必進(jìn)行致癌試驗(yàn)，如腫瘤治療藥等。治療藥等。 局部使用吸收很差的藥物不必進(jìn)行經(jīng)口致癌試驗(yàn)局部使用吸收很差的藥物不必進(jìn)行經(jīng)口致癌試驗(yàn) 下列生物制品可考慮進(jìn)行致癌試驗(yàn)：下列生物制品可考慮進(jìn)行致癌試驗(yàn)： 生物學(xué)作用明顯不同于天然相應(yīng)物質(zhì)的制品；生物學(xué)作用明顯不同于天然相應(yīng)物質(zhì)的制品； 結(jié)構(gòu)明顯不同于天然相應(yīng)物質(zhì)的制品；結(jié)構(gòu)明顯不同于天然相應(yīng)物質(zhì)的制品； 在人體引起局部或全身濃度明顯增加的制品。在人體引起局部或全身濃度明顯增加的制品。 1 動(dòng)物選擇動(dòng)物選擇 o 物種和品系：要求用兩種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，常規(guī)選物種和品系：要求用兩種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，常規(guī)選用大鼠和小鼠，在選擇品系時(shí)應(yīng)選擇較敏

35、感、用大鼠和小鼠，在選擇品系時(shí)應(yīng)選擇較敏感、自發(fā)腫瘤率低、生活力強(qiáng)及壽命較長的品系。自發(fā)腫瘤率低、生活力強(qiáng)及壽命較長的品系。 o 性別：雌雄兩種性別的動(dòng)物。性別：雌雄兩種性別的動(dòng)物。o 年齡：使用剛斷乳的動(dòng)物，以保證有足夠長年齡：使用剛斷乳的動(dòng)物，以保證有足夠長的染毒和發(fā)生癌癥的時(shí)間，而且幼年動(dòng)物解的染毒和發(fā)生癌癥的時(shí)間，而且幼年動(dòng)物解毒酶及免疫系統(tǒng)尚未完善，對(duì)致癌作用比較毒酶及免疫系統(tǒng)尚未完善，對(duì)致癌作用比較敏感。敏感。 2 劑量選擇劑量選擇 o 致癌試驗(yàn)一般設(shè)三個(gè)試驗(yàn)組。即無作用劑致癌試驗(yàn)一般設(shè)三個(gè)試驗(yàn)組。即無作用劑量、閾劑量和發(fā)生腫瘤劑量。量、閾劑量和發(fā)生腫瘤劑量。o 美國癌癥研究所（美

36、國癌癥研究所（NCI）推薦以最大耐受）推薦以最大耐受劑量劑量(MTD)為高劑量。為高劑量。3 動(dòng)物數(shù)動(dòng)物數(shù)o 每組至少有雌雄各每組至少有雌雄各50只動(dòng)物，在出現(xiàn)第只動(dòng)物，在出現(xiàn)第一例腫瘤時(shí)，每組還有不少于一例腫瘤時(shí)，每組還有不少于25只存活只存活動(dòng)物。動(dòng)物。4 染毒途徑染毒途徑 o 經(jīng)口染毒：一般把受試物摻人飼料或飲水中連續(xù)給予經(jīng)口染毒：一般把受試物摻人飼料或飲水中連續(xù)給予動(dòng)物動(dòng)物(57天天/周周)。摻入濃度要定期監(jiān)測(cè)，觀察其均。摻入濃度要定期監(jiān)測(cè)，觀察其均勻性和穩(wěn)定性，摻入的濃度一般不超過勻性和穩(wěn)定性，摻入的濃度一般不超過5。o 經(jīng)皮染毒，涂敷受試物的面積一般不少于動(dòng)物體表總經(jīng)皮染毒，涂敷受

37、試物的面積一般不少于動(dòng)物體表總面積的面積的10。必須保證受試物與皮膚良好接觸，并防。必須保證受試物與皮膚良好接觸，并防止動(dòng)物舔食。每天涂抹一次，每周止動(dòng)物舔食。每天涂抹一次，每周37次。次。o 吸入染毒，每天染毒吸入染毒，每天染毒4小時(shí)，每周小時(shí)，每周57天。染毒柜內(nèi)天。染毒柜內(nèi)受試物濃度應(yīng)定期或連續(xù)監(jiān)測(cè)，其分布應(yīng)均勻、恒定。受試物濃度應(yīng)定期或連續(xù)監(jiān)測(cè)，其分布應(yīng)均勻、恒定。o 其他注射途徑可根據(jù)需要采用。其他注射途徑可根據(jù)需要采用。 5 試驗(yàn)期限試驗(yàn)期限o ICH(1997)建議參考下面幾條準(zhǔn)則：建議參考下面幾條準(zhǔn)則：(1)一般情況下，試驗(yàn)期限小鼠和倉鼠應(yīng)為一般情況下，試驗(yàn)期限小鼠和倉鼠應(yīng)為18個(gè)月，個(gè)月，大鼠為大鼠為24個(gè)月；然而對(duì)于某些生命期較長或自發(fā)個(gè)月；然而對(duì)于某些生命期較長或自發(fā)腫瘤率低的動(dòng)物品系，小鼠和倉鼠可持續(xù)腫瘤率低的動(dòng)物品系，小鼠和倉鼠可持續(xù)24個(gè)月，個(gè)月，大鼠可持續(xù)大鼠可持續(xù)30個(gè)月。個(gè)月。(2)當(dāng)最低劑量組或?qū)φ战M存活的動(dòng)物只有當(dāng)最低劑量組或?qū)φ战M存活的動(dòng)物只有25時(shí)，時(shí)，也可以結(jié)束試驗(yàn)，對(duì)于有明顯性別差異的試驗(yàn)，也可