外源化學(xué)物致癌作用 (2)講稿

1、外源化學(xué)物致癌作用 (2)第一張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月目的要求掌握：化學(xué)致癌作用、化學(xué)致癌物、直接致癌物、間接致癌物、終致癌物、完全致癌物的概念，致癌物的分類（IARC）；熟悉：細胞癌變過程的3個階段、致癌物評價的主要方法；了解：致癌機制、化學(xué)致癌的阻斷。第二張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月2內(nèi)容一、化學(xué)致癌作用與致癌物二、化學(xué)致癌機制三、化學(xué)致癌物的分類四、化學(xué)致癌物的評價五、化學(xué)致癌過程的阻斷第三張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月3第一節(jié) 化學(xué)致癌作用與致癌物一、概 述癌癥是嚴重威脅人類健康和生命的疾病。惡性腫瘤發(fā)病和死亡率不斷增高，且發(fā)病年

2、齡年輕化。在很多國家中，癌癥死亡率占死因順位的第二位，甚至第一位。第四張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月45據(jù)IACR的癌癥發(fā)病資料全球每年新發(fā)癌癥患者總數(shù)約為840萬，其中發(fā)達國家約占46，發(fā)展中國家占54。每年全世界約有700萬人死于癌癥。第五張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月6第六張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月2006年中國城鄉(xiāng)居民主要死亡原因統(tǒng)計結(jié)果顯示，惡性腫瘤已成為中國城鄉(xiāng)居民首要死因（2007年5月8日衛(wèi)生部）。與2005年相比，城市和農(nóng)村居民惡性腫瘤的死亡率分別上升了18.6和23.1，呈顯著增高狀態(tài)。第七張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于

3、2022年6月78全世界新發(fā)癌癥患者中，僅中國就占有1/5。腫瘤是我國勞動年齡人口尤其是最佳勞動人口的首要死亡原因，在35-59歲年齡人口中，所有年齡組的第一位死因都是腫瘤。只有60歲以后腦血管或心血管疾病才上升為第一位死亡原因。第八張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月降低癌癥的發(fā)生率和死亡率 是整個醫(yī)學(xué)面臨的重大挑戰(zhàn)。 第九張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月910化學(xué)物致癌的歷史可追溯到數(shù)千年前Edwin Smith的文獻中關(guān)于乳腺癌的記載。1700年，Ramazzini描述了第一例職業(yè)腫瘤。他注意到修女中乳腺癌高發(fā)，并將其歸因于獨身生活。二、化學(xué)物致癌研究簡史第十張，

4、PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1775年P(guān)ott指出煤煙、煤焦油可引起煙囪清潔工發(fā)生陰囊癌。1915年日本Yamagava和Ichikawa用煤焦油涂抹兔耳成功地誘發(fā)了實驗性皮膚癌。1922年英國Kennway從煤焦油中分離出多種多環(huán)芳烴類物質(zhì)，其中有幾種可誘發(fā)動物皮膚癌，證實了化學(xué)物質(zhì)的致癌性。第十一張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月111930年生產(chǎn)出第一個致癌性多環(huán)芳烴二苯并蒽，并證實其可誘發(fā)小鼠皮膚癌。1932年強致癌物苯并(a)芘的分離和合成獲得成功。第十二張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月121895年，德國外科醫(yī)生Rehn又發(fā)現(xiàn)苯胺染料生產(chǎn)廠工

5、人膀胱癌發(fā)病率高。1937年，美國人Huepper用狗做實驗證明苯胺工人接觸的聯(lián)苯胺和2-荼胺可致膀胱癌。1945年英國Case對染料工業(yè)膀骯癌流行病學(xué)調(diào)查，證實2-荼胺及聯(lián)苯胺的致癌性。第十三張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月13研究發(fā)現(xiàn)，通常在染料化工發(fā)展15-20年后，職業(yè)性膀胱癌相繼發(fā)生。德國1860年始制造染料，1895年首先報道品紅染料生產(chǎn)工中3例膀胱癌；美國染料生產(chǎn)始于1917年，1934年出現(xiàn)職業(yè)性膀胱癌；日本的染料化工1925投產(chǎn)，報道首例職業(yè)性膀胱癌的時間是1940年；我國的染料生產(chǎn)大約在1940年開始，1959年天津報道第1例職業(yè)性膀胱癌。第十四張，PPT共一

6、百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月14腫瘤發(fā)生是宿主與環(huán)境之間發(fā)生復(fù)雜、動態(tài)的相互作用過程宿主因素：遺傳構(gòu)成和健康狀況。環(huán)境因素：一般估計，80-90的人類腫瘤與環(huán)境有關(guān)。包括物理因素，生物因素，化學(xué)因素。 其中主要是化學(xué)因素。占70-90以上。第十五張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月15歸因于環(huán)境因素的癌癥死亡構(gòu)成比第十六張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月要降低腫瘤的發(fā)生率，首先必須識別、鑒定化學(xué)致癌因素和有害的生活方式，并闡明其作用機制，然后采取措施加以防治。第十七張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月17三、有關(guān)概念腫瘤：指有分裂潛能的細胞受致癌因素的作用后

7、發(fā)生克隆性增生和惡性轉(zhuǎn)化所形成的新生物，在人體任何部位、任何組織都可以發(fā)生。良性腫瘤癌：上皮細胞的惡性病變?nèi)饬觯洪g質(zhì)細胞的惡性病變 毒理學(xué)中“癌”的概念是廣義的。第十八張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月18化學(xué)致癌作用(chemical carcinogenesis)化學(xué)致癌物引起或誘導(dǎo)正常細胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化并發(fā)展成為腫瘤的過程?；瘜W(xué)致癌物(chemical carcinogen) 應(yīng)用于未經(jīng)其他物質(zhì)作用過的動物后，能引起一種或多種組織惡性腫瘤發(fā)生率升高，并且與未處理動物相比，統(tǒng)計學(xué)差異有顯著性的化學(xué)物。第十九張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1920第二節(jié) 化學(xué)致癌機制

8、一、與致癌作用有關(guān)的代謝代謝活化：有些致癌物通過不同的途徑進入人體后，需經(jīng)過、相代謝，所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物才有致癌活性。這個過程成為代謝活化。代謝滅活：各種有活性的致癌物經(jīng)歷不同的代謝過程成為致癌性減弱，極性增高的產(chǎn)物排出體外。這個過程成為代謝滅活。第二十張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月前致癌物(precarcinogens)：本身不直接致癌，必須在體內(nèi)經(jīng)代謝轉(zhuǎn)化，其所形成的代謝產(chǎn)物才具致癌作用。近致癌物(proximate carcinogens)：前致癌物經(jīng)代謝活化過程形成一種或一系列中間代謝產(chǎn)物。終致癌物(ultimate carcinogens)：不需代謝活化的直接致癌物和間

9、接致癌物經(jīng)代謝活化所形成的具有致癌作用的代謝產(chǎn)物的統(tǒng)稱。第二十一張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月體內(nèi)致癌物靶部位活性致癌物致癌性下降、極性高的產(chǎn)物體外靶分子 滅活 活化代謝滅活代謝活化致癌有效劑量直接致癌物第二十二張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月23苯并(a)芘在體內(nèi)的代謝活化AHH:芳烴氫化酶 EH:環(huán)氧化物水化酶AHH環(huán)氧化物B(a)P極性增加，易排出體外代謝滅活GSH-S復(fù)合物GSTEH7,8-二醇-9,10環(huán)氧化物等7,8-二氫二醇等P450與DNA結(jié)合活性最高，是 B(a)P主要終致癌物代謝活化第二十三張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月24二、

10、化學(xué)致癌過程 化學(xué)致癌作用機制目前還有許多尚未徹底闡明。一般認為，化學(xué)致癌作用是一個多因素、多基因參與的多階段過程。第二十四張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月25腫瘤的發(fā)生是一個長期的、多階段改變累積的過程，具有多基因控制和多因素調(diào)節(jié)的復(fù)雜性。目前較公認的階段學(xué)說認為至少包括3個階段引發(fā)階段(initiation)促長階段(promotion)進展階段(progression)該學(xué)說已在動物實驗?zāi)Ｐ椭械玫阶C實。第二十五張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月261、引發(fā)階段（啟動階段）致癌物直接作用于DNA的初級序列，引起基因突變，使單個細胞或少量細胞發(fā)生永久性的、不可逆的遺

11、傳性改變，成為具有發(fā)展為腫瘤潛能的突變細胞，稱“引發(fā)細胞”或“啟動細胞”(initiated cell)。致癌物不可逆地將正常細胞轉(zhuǎn)變?yōu)槟[瘤細胞的起始步驟。引發(fā)劑(initiator)或啟動劑：具有引發(fā)作用的化學(xué)物質(zhì)。第二十六張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月27引發(fā)劑可直接改變細胞遺傳物質(zhì)DNA的成分或結(jié)構(gòu)。一般一次接觸即可完成，歷時短。劑量-反應(yīng)顯示沒有可測定的閾值，無可測定的最大反應(yīng)。不可逆。但并非所有引發(fā)細胞都構(gòu)成腫瘤，其中大多數(shù)將凋亡。需要通過一次或多次細胞分裂加以固定。引發(fā)階段的主要特征第二十七張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月28引發(fā)細胞在形態(tài)上與正常細胞

12、很難區(qū)別。引發(fā)細胞不具有生長自主性，因此不是腫瘤細胞。只有引發(fā)無促長時不導(dǎo)致腫瘤。引發(fā)劑作用的靶主要是原癌基因和腫瘤抑制基因。對外源化學(xué)物及其他化學(xué)因子敏感。第二十八張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月292、促長階段為化學(xué)致癌作用第二階段。引發(fā)細胞增殖成為癌前病變或良性腫瘤（引發(fā)細胞群）的過程。促進作用選擇性地使啟動細胞增殖加快或細胞凋亡減緩，實現(xiàn)克隆擴增，導(dǎo)致局部增殖并引起良性局灶性病理損害如乳頭瘤、結(jié)節(jié)或息肉。促長劑（promotor）或促癌物：具有促長作用的化學(xué)物質(zhì)，稱為促長劑。第二十九張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月30促長階段主要特征促長必須在引發(fā)之后。只有

13、促癌物的慢性作用而沒有引發(fā)作用也不會引起腫瘤。劑量-反應(yīng)曲線顯示有可測定的閾值，有可測定的最大效應(yīng)。促長階段歷時較長，是長期、慢性的作用，必須持續(xù)和反復(fù)暴露（特別在早期），才能引起腫瘤。促進劑有一定的物種特異性，有些具有器官特異性。第三十張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月31促癌物通常是非致突變物。早期有可逆性，很多病損會消退，僅少數(shù)細胞發(fā)生進一步突變引成惡性腫瘤。對生理調(diào)節(jié)因素的敏感，如衰老、飲食和激素。促長階段是腫瘤形成過程較易受干擾的階段，是最容易取得預(yù)防效果的階段。第三十一張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月323、進展階段化學(xué)致癌作用的第三階段，指從癌前病變或良

14、性腫瘤轉(zhuǎn)變成惡性腫瘤，并進一步演變成更具侵襲特征的腫瘤的過程。在進展階段腫瘤獲得惡性化的特征，在形態(tài)上或功能代謝和行為方面逐漸表現(xiàn)出如生長加快、侵襲、轉(zhuǎn)移、抗藥性及生化、免疫性能改變等。進展劑（progressor）或催展物：作用于促長階段的細胞轉(zhuǎn)變成進展期的化學(xué)物。第三十二張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月腫瘤的發(fā)生、發(fā)展非常復(fù)雜。引發(fā)、促長和進展三個階段常難以清楚地界定。動物實驗致癌模型中，某些致癌物的致癌過程的階段劃分較明確。人由于可同時或反復(fù)接觸引發(fā)劑、促長劑或致癌劑，而且一種因素可以起多種作用，致癌分期不很清楚。第三十三張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月完全致

15、癌物（complete carcinogen）兼有引發(fā)劑、促長劑和進展劑作用的化學(xué)致癌物。 促長期是最可能控制癌癥發(fā)生的環(huán)節(jié)，可在此期進行采用化學(xué)預(yù)防，如使用促長劑抑制劑（如維生素A類）、抑制促長期轉(zhuǎn)變成進展期的抑制劑（如抗氧化劑）等。第三十四張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月3435亞致癌劑量涂抹小鼠皮膚，20周巴豆油涂抹同一部位20周苯并(a)芘不發(fā)生腫瘤皮膚癌啟動劑促癌劑不可逆可逆第三十五張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月36正常上皮上皮過度增殖早期腺瘤中期腺瘤晚期腺瘤癌癥轉(zhuǎn)移結(jié)腸癌的多階段模型引發(fā)階段:促長階段:進展階段:正常細胞轉(zhuǎn)變?yōu)橥蛔?引發(fā))細胞腫瘤細胞分

16、裂增殖，形成癌前惡變或良性腫瘤(引發(fā)細胞群)癌前惡變或良性腫瘤轉(zhuǎn)變成惡性腫瘤第三十六張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月37三、化學(xué)致癌機制學(xué)說腫瘤的發(fā)生是一復(fù)雜的生物學(xué)過程。是細胞遺傳物質(zhì)異常的結(jié)果，也涉及機體的內(nèi)環(huán)境的各種因素，包括機體的免疫能力、各種生長因子和生物活性物質(zhì)。至今化學(xué)致癌機制還未完全闡明。第三十七張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月38目前主流的化學(xué)致癌機制學(xué)說為體細胞突變致癌學(xué)說：即造成DNA損傷而引發(fā)腫瘤的遺傳毒性機制，專指DNA堿基序列的改變，可通過細胞分裂傳遞給子代。非突變致癌學(xué)說：即對DNA以外靶分子作用的非遺傳毒性機制。目前認為化學(xué)致癌物誘導(dǎo)

17、腫瘤發(fā)生可能是兩種機制共同作用，即相互作用，共同控制細胞癌變的過程。第三十八張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月39一、化學(xué)致癌作用的遺傳毒性機制大多數(shù)環(huán)境因素的致癌作用都是通過影響遺傳基因起作用的，腫瘤是細胞中多種基因突變累積的結(jié)果。第三十九張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月40大多數(shù)致癌物同時也是致突變物。對某些致癌物的易感性取決于細胞代謝活化酶轉(zhuǎn)化致癌物成為致突變物的活力。DNA修復(fù)能力的缺失增加癌發(fā)生的可能性。在多種癌觀察到染色體和基因組的不穩(wěn)定性。第四十張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月41某些癌具有可遺傳性。某些癌有突變的癌基因。某些癌有腫瘤抑制基

18、因的丟失或突變。許多致癌物的致突變和致癌性質(zhì)取決于它們是否能轉(zhuǎn)變?yōu)橛H電子的代謝產(chǎn)物。DNA加合物的水平通常與致癌性和致突變性成正相關(guān)。第四十一張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）DNA加合物（二）DNA修復(fù)與致癌過程（三）癌基因、原癌基因和抑癌基因 1、癌基因和原癌基因 2、抑癌基因第四十二張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月4243生物轉(zhuǎn)化酶系統(tǒng)致癌物 代謝活化 DNA加合物 DNA分子 部分惡性轉(zhuǎn)化 腫瘤(一) DNA加合物修復(fù)失敗終致癌物(親電基團)DNA突變第四十三張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月44DNA加合物提供了致癌物暴露和DNA原始損傷的

19、證據(jù)，反映致癌物吸收、代謝和修復(fù)等互相作用的綜合效應(yīng)，代表致癌物的生物有效劑量。DNA加合物的數(shù)量與致癌性有密切關(guān)系。DNA加合物可作為人類腫瘤的接觸（效應(yīng)）生物學(xué)標志。第四十四張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月45(二) DNA 修復(fù)與化學(xué)致癌 化學(xué)致癌物對于人體內(nèi)DNA損傷的方式是多種多樣的，機體對DNA損傷相應(yīng)有了多種形式的修復(fù)機制。DNA修復(fù)有兩種后果：一是正確修復(fù)，使機體內(nèi)受損的DNA完全回復(fù)原有的結(jié)構(gòu)和功能。一是錯誤修復(fù)，指經(jīng)修復(fù)的DNA部分仍可能在結(jié)構(gòu)和功能上有缺陷。通常，經(jīng)錯誤修復(fù)的細胞，盡管能夠生存并保持了部分功能，但其代價是出現(xiàn)突變。第四十五張，PPT共一百二十

20、二頁，創(chuàng)作于2022年6月46突變的出現(xiàn)呈現(xiàn)為損傷-修復(fù)-突變模式，即DNA損傷能夠正確修復(fù)，突變就不會發(fā)生；如果修復(fù)錯誤或未經(jīng)修復(fù)，進行DNA復(fù)制后，可出現(xiàn)突變。損傷-修復(fù)-突變-腫瘤，所以，DNA修復(fù)與化學(xué)致癌作用在一定程度上相關(guān)。第四十六張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月47（三）原癌基因、癌基因及抑癌基因癌基因與抑癌基因的發(fā)現(xiàn)對于闡明腫瘤的發(fā)生機制、腫瘤的基因治療以及抗腫瘤藥物的發(fā)展提供了科學(xué)依據(jù)。 第四十七張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月48原癌基因、癌基因 原癌基因（prooncogene），即癌基因的原型，普遍存在于正常動物細胞的基因組內(nèi)，在進化過程中高

21、度保守，具有正常的生物學(xué)功能，對細胞增殖、分化和信息傳遞的調(diào)控起重要作用。截至2004年，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超過100種的原癌基因。第四十八張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月49癌基因(oncogene)原癌基因受到致癌因素（ 膳食和營養(yǎng)因素、化學(xué)致癌、某些病毒、放射線等）作用激活即活化為癌基因，顯示致癌活性。癌基因是顯性基因。在自然或?qū)嶒灄l件下具有誘發(fā)惡性轉(zhuǎn)化的潛在能力，是致癌物的主要靶分子。癌基因指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)能夠促成細胞惡性表型的形成。第四十九張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月50抑癌基因 (anti-oncogene)又稱腫瘤抑制基因（tumor suppressor

22、gene）或抗癌基因，是正常細胞生長、增殖和分化的負性調(diào)節(jié)因子，其編碼的蛋白質(zhì)能夠降低或抑制細胞分裂活性?？梢种颇[瘤細胞的腫瘤性狀的表達。抑癌基因為隱性基因，只有處于純合失活狀態(tài)時，細胞才會因正常抑制的解除而惡性轉(zhuǎn)化。第五十張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月51抑癌基因的產(chǎn)物能阻斷腫瘤的細胞生長，抑癌基因突變后喪失其功能。抑癌基因失活腫瘤細胞增殖失控。第五十一張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月52遺傳毒性致癌物主要通過原癌基因突變激活為癌基因和/或抑癌基因突變失活引起致癌作用。正常細胞轉(zhuǎn)化為腫瘤細胞涉及兩類基因的遺傳學(xué)改變，即癌基因和抑癌基因的改變。第五十二張，PPT共

23、一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月53二、化學(xué)致癌的非遺傳毒性機制有的化學(xué)致癌物對細胞DNA并無致突變作用，用常用致突變試驗方法不能檢出其致突變性。當(dāng)基因以外的物質(zhì)或因素如蛋白質(zhì)、RNA、生物膜發(fā)生了改變，而使與細胞生長、分化有關(guān)的基因異常地關(guān)閉或啟動表達，這樣的細胞就可能轉(zhuǎn)化為癌細胞。第五十三張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月表觀遺傳學(xué)細胞異常增生免疫抑制激素失調(diào)第五十四張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月54第三節(jié) 化學(xué)致癌物的分類一、根據(jù)人類和動物致癌作用證據(jù)分類自1971年起，WHO下屬IARC根據(jù)對人類和對實驗動物致癌性資料，以及實驗系統(tǒng)和人類其他有關(guān)的資料，將

24、各種化學(xué)物質(zhì)（并擴展到物理因子、生物因子）分類。第五十五張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月55其分類只與致癌物的證據(jù)權(quán)重有關(guān)。將化學(xué)物對人類和動物致癌資料分為4級致癌證據(jù)充分(sufficient)致癌證據(jù)有限(limited)致癌證據(jù)不足(inadequate)證據(jù)提示缺乏致癌性(lack of carcinogenicity)第五十六張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月56目前估計有7000種化學(xué)物已經(jīng)過動物致癌試驗，其中約1700種為陽性反應(yīng)。至2012年3月，IARC已評價951種化學(xué)物、混合物和接觸環(huán)境，根據(jù)對人類和對實驗動物致癌性資料，及其他有關(guān)資料進行綜合評

25、價，將環(huán)境致癌因素分為四類。第五十七張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月57組l(group 1)：對人類是致癌物(carcinogenic to human) 對人的致癌性有足夠(sufficient)的證據(jù)。某種因子對人致癌性證據(jù)尚不足夠(1ess than sufficient)，但實驗動物致癌證據(jù)足夠(sufficient)和暴露人體有該因子強有力的致癌機制證據(jù)(strong evidence)時，也可歸為此類。107種，如砷及其化合物、黃曲毒素、苯、雌激素、氯乙烯、鎘及其化合物、鎳化合物、鈹及其化合物、酒精飲料、檳榔與煙草同嚼、腌魚(中國式)等。第五十八張，PPT共一百二十

26、二頁，創(chuàng)作于2022年6月58組2(group 2) 根據(jù)流行病學(xué)、動物致癌及其他有關(guān)資料分為2A和2B兩類。第五十九張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月59組2 A (group 2A)：對人類很可能是致癌物 (possible carcinogenic to human)對人的致癌性的流行病學(xué)證據(jù)有限(limited evidence)，在實驗動物的致癌證據(jù)足夠(sufficient)。某些情況下，將對人的致癌性證據(jù)不充分(inadequate evidence)、在實驗動物的致癌證據(jù)足夠(sufficient)、有在人體同樣發(fā)揮作用的致癌機制的強有力證據(jù)(strong evid

27、ence)的因子歸于此類。63種，苯并(a)芘、多氯聯(lián)苯、氧化苯乙烯等。第六十張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月60組2B (group 2B) ：對人類是可能致癌物 (probably carcinogenic to human)對人的致癌性有有限的證據(jù)(1imited evidence)，動物致癌性證據(jù)不足夠(less than sufficient)?；?qū)θ酥掳┬宰C據(jù)不充分(inadequate evidence)，實驗動物致癌證據(jù)足夠(sufficient)。某些情況下，將對人的致癌性證據(jù)不充分(inadequate evidence)而實驗動物的致癌證據(jù)有限(1immit

28、ed evidence)，但具有其他相關(guān)資料的支持證據(jù)(supporting evidence)的化學(xué)物、混合物和接觸環(huán)境歸為此類。271種，如四氯二苯并對二噁英(TCDD)、苯乙烯、烏拉坦。第六十一張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月61組3(group 3)：對人的致癌性尚不能確定(unclassifiable as to carcinogenicity to human)對人的致癌性證據(jù)不充分(inadequate evidence)，動物致癌性資料也不充分或有限(inadequate or limited)的化學(xué)物、混合物和接觸環(huán)境。對人的致癌性證據(jù)不充分(inadequat

29、e evidence)，動物致癌性資料足夠(sufficient)，但有強有力證據(jù)(strong evidence)表明動物致癌機制在人體不適用的化合物、混合物和接觸環(huán)境也歸此類。509種，如丙烯醛、丙烯酸、偶氮苯、氯消毒飲用水等。第六十二張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月62組4(group 4)：可能對人類不致癌(probably not carcinogenic to human)證據(jù)提示在人類和動物不具致癌性(lack of carcinogenicity)的化學(xué)物、混合物和接觸環(huán)境。有時，將對人的致癌性證據(jù)不充分(inadequate evidence)，動物不具致癌性(

30、lack of carcinogenicity)，并被大量其他相關(guān)資料一致和強有力支持的因子或混合物歸為此類。僅1種，己內(nèi)酰胺。第六十三張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月63美國EPA 1986年致癌物危險性評價方法將致癌物分為六類A：人的致癌物，B1：人的可能致癌物，B2：或許為人的致癌物，C：可疑的人類致癌物，D：證據(jù)不足尚不能進行分類，E：人類非致癌物。第六十四張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月641996年，美國EPA又建議將致癌物分為三類已知/可能(know/likely)不能確定(cannot be determined)不可能(no 1ikely)第六十五

31、張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月652005年美國EPA致癌危險性評價指南最終報告以證據(jù)權(quán)重分為五類對人是致癌性的(carcinogenic to humans)對人可能是致癌的(likely to be carcinogenic to humans)證據(jù)提示有致癌可能(suggestive evidence of carcinogenic potential)評價致癌性的信息不足(indicate information to access carcinogenic potential)對人可能不是致癌性的(not likely to be carcinogenic to hu

32、mans)第六十六張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月66歐共體（EEC）分為三組已知為人類致癌物( know to be carcinogenic to humans)認為是人類致癌物(regarded as of carcinogenic to humans)證據(jù)不足以進行滿意的評價(causes concern due to possible carcinogenic effects)第六十七張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月671、遺傳毒性致癌物(genotoxic carcinogens) 進入人細胞后與DNA共價結(jié)合，引起機體遺傳物質(zhì)改變，導(dǎo)致癌變的化學(xué)物質(zhì)。

33、這類致癌物約占化學(xué)致癌物的大多數(shù)，因其作用機制是損傷遺傳物質(zhì)，故可利用遺傳毒理學(xué)試驗來檢測這類致癌物。 二、根據(jù)化學(xué)致癌物作用模式分類第六十八張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月68(1)直接致癌物（direct carcinogens）本身直接具有致癌作用，在體內(nèi)不需要經(jīng)過代謝活化即可致癌。例如，各種烷化劑，其大多為親電子反應(yīng)物。(2)間接致癌物(indirect carcinogens)本身并不直接致癌，必須在體內(nèi)經(jīng)代謝轉(zhuǎn)化，其所形成的代謝產(chǎn)物才具致癌作用。例如，多環(huán)芳烴、芳香胺類化合物等。第六十九張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月692、非遺傳毒性致癌物(epige

34、notoxic carcinogens)指不作用于機體遺傳物質(zhì)的化學(xué)致癌物。非遺傳毒性致癌物包括以下幾種：第七十張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月70（1）促長劑（2）內(nèi)分泌調(diào)控劑（3）免疫抑制劑（4）細胞毒劑（5）過氧化物酶體增殖劑（6）固態(tài)物質(zhì)（膜片）（7）助癌物第七十一張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月71三、根據(jù)致癌物是否需要活化來分（1）前致癌物（procarcinogen）（2）近致癌物（proximate carcinogen ）（3）終致癌物（ultimate carcinogen）第七十二張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月72四、按化學(xué)結(jié)構(gòu)

35、分類（1）烷化劑：芥子氣、甲醛、氯甲醚（2）多環(huán)芳烴類： 煤焦油、二苯蒽（3）芳香胺類：乙萘胺、硝基聯(lián)苯（4）氨基偶氮染料（5）亞硝胺類化合物（6）黃曲霉毒素（7）植物毒素（8）金屬致癌物：鎳、鉻、鎘第七十三張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月73第四節(jié) 化學(xué)致癌物的評價化學(xué)致癌物危險評價包括兩方面一是定性的，即該化學(xué)物能否致癌；二是定量的，即進行劑量-反應(yīng)關(guān)系分析，推算可接受的危險度的劑量或人體實際可能接觸劑量下的危險度。第七十四張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月74一、定量構(gòu)效關(guān)系分析構(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)結(jié)構(gòu)中與致癌性關(guān)系最密切的結(jié)構(gòu)成分，以

36、及其他構(gòu)分改變時對其致癌性的影響。如對數(shù)百種PAHs類化合物的小鼠皮膚癌誘發(fā)試驗結(jié)果做的構(gòu)效關(guān)系分析表明，不僅化學(xué)結(jié)構(gòu)的微小變化都關(guān)系著致癌性的強弱，而且與其立體結(jié)構(gòu)的變化也有密切關(guān)系。第七十五張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月75二、遺傳毒性試驗遺傳毒性試驗即致突變篩檢試驗，又稱為短期致癌物篩檢試驗。致突變篩檢試驗的理論依據(jù)是：化學(xué)物的致突變性與致癌性相聯(lián)系，即大多數(shù)致癌物具有致突變性，而大多數(shù)非致癌物無致突變性。第七十六張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月76局限性：無法確定非遺傳毒性致癌物(假陰性)和具有遺傳毒性的非致癌物(假陽性)。致癌物的篩選需一組致突變試驗，最

37、好每一遺傳學(xué)終點均有一個試驗。假如在組合試驗中有一項是陽性結(jié)果，即可認為該受試物為致突變物。組合試驗中出現(xiàn)的陽性結(jié)果愈多，受試物致癌的可能性就愈大。Ames試驗是應(yīng)用篩檢致癌物最廣泛和最敏感的致突變試驗。第七十七張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月77三、細胞惡性轉(zhuǎn)化試驗體外培養(yǎng)條件下，細胞在有害因素（受試物）作用下發(fā)生一系列與腫瘤形成有關(guān)的細胞形態(tài)學(xué)及生物學(xué)特性的改變。觀察內(nèi)容包括：生長自控能力、細胞形態(tài)、細胞生長能力、生化表型以及移植于動物體內(nèi)形成腫瘤的能力等。在敏感宿主中的成瘤性是確定轉(zhuǎn)化細胞惡性變性質(zhì)的可靠指標。 第七十八張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月78常用

38、細胞原代細胞：常用敘利亞倉鼠胚體細胞(SHE細胞)、人類成纖維細胞、小鼠皮膚或大鼠支氣管上皮細胞等。細胞系：常用細胞系BALB/C-3T3，C3Hl0Tl/2和BHK21；病毒感染細胞：如RLV/RE細胞(勞舍爾白血病病毒感染Fisher大鼠胚胎細胞)和SA7/SHE細胞(猿猴腺病毒感染的SHE細胞)。 第七十九張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月79試驗的觀察終點：惡性變的細胞細胞偏大，且大小不等核大而畸形，染色質(zhì)深染而粗糙，核漿比例倒置，核膜粗厚，核仁增生而肥大多見核分裂現(xiàn)象正常的接觸抑制消失，它的克隆不是單層細胞且細胞排列有序，而是多層細胞且細胞排列紊亂生長表型的改變 如將此種

39、細胞移植于動物體內(nèi)（一般為裸鼠）可形成腫瘤。第八十張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月80由于它不以致突變?yōu)橛^察終點，可以彌補以致突變試驗來篩查化學(xué)致癌物的不足，即它可檢出遺傳毒性致癌物和非遺傳毒性致癌物。第八十一張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月81局限性本試驗所指的轉(zhuǎn)化大多數(shù)為形態(tài)轉(zhuǎn)化或惡性前期轉(zhuǎn)化。它們可以發(fā)展成為真正的惡性變，但亦可能到此為止，其結(jié)局不一定形成腫瘤。 第八十二張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月82動物短期致癌試驗 （long-term carcinogenicity study) 也叫有限動物試驗 （limited in vivo bi

40、oassay）或 中期致癌試驗（medium-term test）哺乳動物長期誘癌試驗（limited carcinogenicity study) 即終身試驗（life-time test）四、哺乳動物致癌試驗第八十三張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月83在哺乳動物致癌試驗中，發(fā)現(xiàn)受試化合物對某些特定組織的致瘤作用比對其他組織更為明顯，據(jù)此建立了比常規(guī)動物致癌試驗時間更短，更敏感的哺乳動物短期致癌試驗，又稱為有限體內(nèi)試驗。在這些試驗中僅觀察特定靶器官的腫瘤發(fā)生情況，試驗期限一般在數(shù)周到數(shù)月。 1、動物短期致癌試驗第八十四張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月84在有限的短

41、時間內(nèi)完成而不是終生，又指觀察的靶器官限定為一個而不是全部器官和組織。主要有四種：小鼠肺腫瘤誘發(fā)試驗大鼠肝轉(zhuǎn)變灶試驗小鼠皮膚腫瘤誘發(fā)試驗雌性SD大鼠乳腺癌誘發(fā)試驗。第八十五張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月小鼠肺腫瘤誘發(fā)試驗 一次或多次給予受試物后，或一次給予受試物一至兩周后持續(xù)多次給予促癌劑，16周至30周左右結(jié)束試驗。如在肺組織發(fā)現(xiàn)腫瘤，可認為受試物具有誘發(fā)腫瘤作用。大鼠肝轉(zhuǎn)變灶誘發(fā)試驗 肝癌發(fā)生過程有幾種明顯肝細胞病灶，較早發(fā)現(xiàn)的是轉(zhuǎn)變灶，進一步發(fā)展為瘤性結(jié)節(jié)。 用酶組織化學(xué)和免疫組織化學(xué)方法將轉(zhuǎn)變灶和結(jié)節(jié)中的谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶和胚體型谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶染色，顯色表明有肝癌細胞生化表型

42、的癌前細胞。第八十六張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月86小鼠皮膚腫瘤誘發(fā)試驗 小鼠皮膚表面涂抹某些致癌物能誘發(fā)乳頭狀瘤或癌，皮下注射可誘發(fā)肉瘤。 一般9個月左右結(jié)束試驗，如在啟動后加用佛波醇酯，則縮短至20周左右。 適用于煤、石油和煙草的焦油以及其中所含的多環(huán)芳烴，還有許多直接致癌物如硫芥、氮芥、雙氯甲醚和丙環(huán)內(nèi)醋等。雌性SD大鼠乳腺癌誘發(fā)試驗 適用于多環(huán)芳烴、芳香胺、氯烷、亞硝基脲等。能在9個月以內(nèi)誘發(fā)乳腺癌。第八十七張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月87肺和肝是最常見的發(fā)生腫瘤器官，也是許多致癌物的靶器官，故小鼠肺腫瘤和大鼠肝轉(zhuǎn)變灶試驗的應(yīng)用價值較高。上述任一試驗

43、的陽性結(jié)果，其意義與長期動物致癌試驗相當(dāng)。由于實驗期短，又未檢查其他器官和系統(tǒng)，特別是皮膚腫瘤和乳腺癌的誘發(fā)試驗一般僅適用于較小范圍的化學(xué)物質(zhì)類型，所以哺乳動物短期致短試驗陰性結(jié)果的意義較差。第八十八張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月882、哺乳動物長期致癌試驗是目前公認的確認動物致癌物的經(jīng)典方法。用來確定受試物對試驗動物的致癌性、劑量-反應(yīng)關(guān)系及誘發(fā)腫瘤的靶器官等?；瘜W(xué)致癌的最大特點是潛伏期長。嚙齒類動物1-2年的試驗，相當(dāng)于人類大半生的時間。動物試驗可嚴格控制試驗條件，而人群流行病學(xué)調(diào)查不易排除混雜因素的影響。第八十九張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月89局限性需時

44、長（約2年），耗費人力、物力大，需用的染毒劑量大。致癌試驗所用的動物種系有限，試驗用動物數(shù)量也有限。最大局限性是動物試驗結(jié)果外推至人存在不確定性。第九十張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月動物長期致癌試驗的一般原則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)與已知致癌物相似；短期染毒毒性試驗提示該化學(xué)物可能產(chǎn)生癌前病變等。第九十一張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月91(1)動物選擇物種的選擇：根據(jù)動物對腫瘤的易感性，選擇具有特定靶器官的物種和品系。如果無法知道受試物的靶器官時，可選用兩種嚙齒類動物。應(yīng)選擇自發(fā)腫瘤率低的物種。嚙齒類動物對多數(shù)致癌物易感性較高，壽

45、命相對較短，費用也較低，使用最廣泛。常用的是大鼠和小鼠，也可用倉鼠。為避免動物種屬敏感性的差異影響評價的結(jié)果，一般也用兩種物種進行試驗。第九十二張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月92年齡：斷乳或斷乳不久的動物。性別：一般是雌雄各半。除非已證明該受試物結(jié)構(gòu)近似的致癌物有易感性性別差異。 動物數(shù)量：原則上根據(jù)對照組腫瘤的自發(fā)率及試驗組腫瘤的發(fā)生率來確定。對照組自發(fā)率越低及試驗組發(fā)生率越高，每組需要的動物數(shù)越少。一般每組動物數(shù)為雌雄各50只。第九十三張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月93（2）染毒方式根據(jù)受試物的理化特性和對人有代表性的接觸方式，多為經(jīng)口和經(jīng)呼吸道接觸染毒。也

46、可經(jīng)皮。第九十四張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月94胃腸道染毒最好采用口服，把受試物混入飼料、飲水中，或用管飼法連續(xù)給予動物?；烊腼暳现械氖茉囄锏淖罡邼舛炔粦?yīng)超過5%。若受試物有異味影響動物自由攝入，可采用灌胃法。應(yīng)保證實驗動物的營養(yǎng)平衡。營養(yǎng)成分受試物應(yīng)盡可能采用高劑量。較理想的應(yīng)是每周7天均染毒，也可每周5天。但是中斷染毒可使動物得到恢復(fù)或毒性緩解。第九十五張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月95呼吸道染毒每日接觸時間依試驗要求而定。工業(yè)毒物試驗通常每日吸入4-6h；環(huán)境污染物每日吸入8h或更長。第九十六張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月96(3)劑量設(shè)

47、計l個對照組,(必要時設(shè)陽性對照組）3-5個染毒劑量組：最高劑量為最大耐受劑量（MTD,NCI）。最低劑量最好相當(dāng)于人類實際可能接觸的劑量。等比差別，1/4-1/2。第九十七張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月97（4）試驗期限與染毒時間原則上試驗期限要求長期甚至終生，最少不低于受試動物壽命的2/3時間。一般情況下小鼠1.5-2年，大鼠2-2.5年。一般染毒直至試驗結(jié)束。第九十八張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月98出現(xiàn)第一個腫瘤時，每組還有不少于25只動物。當(dāng)最低劑量組或?qū)φ战M存活的動物只有25時，可以結(jié)束試驗。有明顯性別差異的試驗，結(jié)束時間對不同的性別應(yīng)有所不同。因明

48、顯的毒性作用，只造成高劑量組動物過早死亡，此時不應(yīng)結(jié)束試驗。第九十九張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月一個合格的陰性對照試驗應(yīng)符合：因自溶、同類自食，或因管理問題所造成的動物損失在任何一組都不能高于10。小鼠和倉鼠在18個月，大鼠在24個月時各組存活的動物不能少于50。 第一百張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月(5)結(jié)果的觀察、分析和評定每天密切觀察動物1-2次，及時發(fā)現(xiàn)瀕死動物并進行病理學(xué)解剖。試驗最初三個月每周稱體重一次，以后每4周稱體重一次。摻入飼料或飲水中染毒時，應(yīng)記錄食物消耗量或飲水量。第一百零一張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月101發(fā)現(xiàn)第一例腫

49、瘤時存活的動物數(shù)，作為試驗終結(jié)時的有效動物數(shù)。體表及體內(nèi)各組織器官均應(yīng)肉眼觀察，找出可疑腫塊，并進行組織病理學(xué)檢查。確定腫瘤的性質(zhì)和靶器官。對已出現(xiàn)腫瘤或可疑腫瘤的器官和肉眼檢查有明顯病變的器官，應(yīng)注意觀察癌前病變。第一百零二張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月102致癌試驗常用的指標腫瘤發(fā)生率：是最重要的指標腫瘤總發(fā)生率；惡性腫瘤總發(fā)生率；各器官或組織腫瘤發(fā)生率和惡性腫瘤發(fā)生率；各種類型腫瘤發(fā)生率。第一百零三張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1032. 多發(fā)性：是化學(xué)致癌的又一特征，指一個動物出現(xiàn)多個腫瘤或一個器官出現(xiàn)多個腫瘤。計算每組動物的平均腫瘤數(shù)。每組中出現(xiàn)2個（

50、或以上）腫瘤的動物數(shù)或比例。第一百零四張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月104潛伏期體表腫瘤：從接觸致癌物到各組第一個腫瘤出現(xiàn)的時間作為該組潛伏期。內(nèi)臟腫瘤：分批剖殺，計算平均潛伏期?；?qū)⒛[瘤引起動物死亡的時間定為發(fā)生腫瘤的時間。 第一百零五張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1054.陽性結(jié)果的判斷存在劑量-反應(yīng)關(guān)系，并與對照組差異顯著時，為陽性結(jié)果。WHO提出，需滿足下列反應(yīng)的一種或數(shù)種陰性對照組出現(xiàn)的一種或數(shù)種腫瘤，試驗組均有發(fā)生，但腫瘤發(fā)生率高于對照組；試驗組動物發(fā)生陰性組沒有的腫瘤類型；試驗組動物腫瘤發(fā)生早于陰性對照組；試驗組每個動物的平均腫瘤數(shù)超過陰性對照組。

51、第一百零六張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月106五、促癌劑的檢測可用于促癌劑檢測的試驗1.小鼠肺癌誘發(fā)試驗 2.大鼠肝轉(zhuǎn)變灶試驗3.小鼠皮膚腫瘤誘發(fā)試驗首先選用適當(dāng)?shù)膯觿?啟動后l-2周開始用受試物染毒。引發(fā)劑的劑量應(yīng)較低，不致引起或僅引起少量腫瘤。第一百零七張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月107由于有些促癌劑對某些器官具有特異性，上述三種試驗應(yīng)同時做才不致漏檢。也可做體外細胞培養(yǎng)試驗，讓受試物直接與細胞接觸，以解決某些促癌劑的親器官特性。第一百零八張，PPT共一百二十二頁，創(chuàng)作于2022年6月108六、轉(zhuǎn)基因或基因敲除動物在致癌物 評價中的應(yīng)用將目的基因?qū)雱游锸芫阎?，使其與細胞核染色體整合