第七章外源化學(xué)物的致癌作用

第七章外源化學(xué)物的致癌作用1第1頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第2頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)內(nèi)容§1基本概念§2致癌物的分類§3化學(xué)致癌過程與機(jī)制§4致癌性的評價方法第3頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月§1基本概念增生：組織或器官細(xì)胞通過分裂繁殖而數(shù)目增多的現(xiàn)象。腫瘤：人體器官組織的細(xì)胞在外來和內(nèi)在有害因素的長期作用下所產(chǎn)生的一種以細(xì)胞過度增殖為主要特點(diǎn)的新事物。良性腫瘤和惡性腫瘤惡性腫瘤：癌、肉瘤、淋巴瘤化學(xué)致癌：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?；瘜W(xué)致癌物：過去簡單定義為引起正常細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化并發(fā)展成腫瘤的化學(xué)物質(zhì)?，F(xiàn)在定義為當(dāng)給從未染過毒的動物染毒一段時間后，和未染毒的對照組相比較時能引起某種組織或細(xì)胞腫瘤顯著性增加的任何物質(zhì)。第4頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月原癌基因的產(chǎn)物原癌基因：是細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞增殖相關(guān)的基因，是維持機(jī)體正常生命活動所必須的，在進(jìn)化上高度保守。當(dāng)原癌基因的結(jié)構(gòu)或調(diào)控區(qū)發(fā)生變異，基因產(chǎn)物增多或活性增強(qiáng)時，使細(xì)胞過度增殖，從而形成腫瘤。癌基因：細(xì)胞基因組中能夠使正常細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化的基因稱為癌基因。

第5頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月一些原癌基因的產(chǎn)物第6頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月腫瘤抑制基因：又稱抗癌基因，在正常細(xì)胞中起著抑制細(xì)胞增殖、促進(jìn)細(xì)胞分化的作用，一旦發(fā)生丟失或功能改變，可導(dǎo)致正常細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化。第7頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第8頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月§2化學(xué)致癌物第9頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月一、化學(xué)致癌物的分類(一）國際癌癥研究所（2004年）：

Ⅰ組：明確的人類致癌物，95種

Ⅱ組：對人類有致癌能力或致癌能力不確定

A：有致癌能力，66種

B：致癌能力不確定，241種

Ⅲ組：無致癌性物質(zhì)，497種

Ⅳ組：暫定非致癌物，對人類可能是無致癌物，

1種（己內(nèi)酰胺）第10頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月分類IARC人證據(jù)動物證據(jù)人類致癌物1充分充分或有限很可能是人類致癌物2A有限或不足充分可能是人類致癌物2B缺乏或不足充分或有限未分類3缺乏或不足不足或缺乏非致癌物4缺乏至少2個物種陰性結(jié)果第11頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1、遺傳毒性致癌物①直接致癌物：二甲氨基甲酰氯、氮芥、烯化環(huán)氧化物②間接致癌物：黃曲霉毒素B1、多環(huán)芳烴、亞硝胺類、氯乙烯③無機(jī)致癌物（二）按化學(xué)致癌物的作用機(jī)制第12頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月2、非遺傳性致癌物①促癌劑②激素③免疫抑制劑④細(xì)胞毒物⑤過氧化物酶體增生劑⑥固態(tài)物質(zhì)：塑料、石棉第13頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月3、暫未確定遺傳毒性的致癌物致癌機(jī)制尚未清楚如四氯化碳、氯仿、烯烴、硫脲等第14頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）按致癌物的化學(xué)結(jié)構(gòu)烷化劑：氮芥、N—亞硝基化合物、硫酸酯、亞硫酸酯多環(huán)芳烴類化合物：芳香胺類化合物：萘胺、苯胺、氨基聯(lián)苯胺氨基偶氮染料：亞硝胺類化合物：黃曲霉毒素：植物毒素：蘇鐵素、蕨類毒素金屬致癌物：第15頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月ClCH2CH2ClCH2CH2S硫芥第16頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）根據(jù)化學(xué)物質(zhì)對人類的致癌作用分類

（1）肯定對人類有致癌作用的物質(zhì)：苯、黃曲霉毒素、苯并芘、聯(lián)苯胺、砷、鉻、鎳等（2）對人類疑有致癌作用的物質(zhì)：二氯聯(lián)苯胺、堿性品紅、亞硝胺類化合物、鄰—二甲基聯(lián)苯胺等（3）對人類具有潛在致癌能力的物質(zhì)：鉛、汞、四氯化碳、聯(lián)氨、硫酸甲酯、硫脲等第17頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月二、化學(xué)致癌物的主要特性（1）致癌作用依賴于化學(xué)致癌物的劑量（2）化學(xué)致癌物的致癌潛伏期很長（3）致癌作用所引起的細(xì)胞變化可遺傳到下一代細(xì)胞（4）致癌作用可被非致癌因子調(diào)控（5）再生能力強(qiáng)的組織易發(fā)生惡變（6）化學(xué)致癌物的致癌性具有多元性特點(diǎn)第18頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月三、化學(xué)致癌物的活化與滅活除少數(shù)化學(xué)物（如氮芥、環(huán)氧化物）有直接致癌作用，大多數(shù)須激活才起致癌作用。反應(yīng)發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。各種有活性的致癌物再經(jīng)歷不同的代謝過程轉(zhuǎn)變?yōu)槿踔掳┬曰驘o致癌性的極性化合物排除體外，此過程稱作滅活。第19頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月eg:多環(huán)芳烴（PAH）近致癌物第20頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月四、化學(xué)致癌物作用的靶子DNA靶子:前癌基因、腫瘤抑制基因非DNA靶子：作用于紡錘絲系統(tǒng)和作用于與DNA修復(fù)或基因表達(dá)調(diào)控有關(guān)的酶系統(tǒng)。第21頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月§3化學(xué)致癌過程與機(jī)制一、化學(xué)致癌過程與機(jī)制**二、多階段致癌過程中的遺傳學(xué)改變?nèi)?、致癌作用的某些生物學(xué)特征第22頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月正常細(xì)胞癌變細(xì)胞癌變生物大分子結(jié)構(gòu)與功能異常（DNA，RNA，Pr）化學(xué)致癌劑、環(huán)境因素、致癌病毒、放射線外因通過內(nèi)因作用一、化學(xué)致癌過程第23頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)致癌過程—多階段基因突變學(xué)說腫瘤是由基因突變而導(dǎo)致異常增生的單個細(xì)胞，這種異常增生細(xì)胞克隆出來的后裔所形成。然而，腫瘤的克隆性起源并不意味著產(chǎn)生腫瘤的原始細(xì)胞從一開始就已獲得了惡性細(xì)胞的所有特征。相反，惡性腫瘤的發(fā)生是一個多階段逐步演變的過程，腫瘤細(xì)胞是通過一系列進(jìn)行性的改變而逐漸變成惡性的。

從分子生物學(xué)的角度，惡性腫瘤可視為基因的疾病，是因某些染色體上的DNA損傷致使基因突變的結(jié)果，導(dǎo)致細(xì)胞的生長失控、缺乏分化而異常增生，并可侵犯正常組織和器官，最終可散布全身。

第24頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月在這種克隆性演化過程中，常積累一系列的基因突變，可涉及不同染色體上多種基因的變化，包括:癌基因（oncogenes）、腫瘤抑制基因（tumorsuppressorgenes）、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)基因（cellcycleregulatorgenes）、細(xì)胞凋亡基因（cellapoptosisgenes）及維持細(xì)胞基因組穩(wěn)定性的基因（包括：DNA修復(fù)、DNA復(fù)制及染色體分離基因）等。從接角致癌劑到癌癥的臨床癥狀出現(xiàn)，常有一個相當(dāng)長的潛伏期，對人的致癌過程中，可長達(dá)4-30年之久，平均15-20年，故大多癌癥發(fā)生在生命的晚期。這也正說明癌癥的發(fā)生是由多種基因異常在多年的階段中積累的結(jié)果。致癌過程分為三個階段：啟動期（initiation）,促進(jìn)期(promotion)和進(jìn)展（progression）期。這個概念適用于大多數(shù)人和實(shí)驗(yàn)性致癌情況。

第25頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第26頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月啟動*癌癥的啟動：致癌劑在細(xì)胞的基因組中引起某些不可逆的變化（突變）。許多基因發(fā)生突變：原癌基因和腫瘤抑制基因。在關(guān)鍵的基因中誘發(fā)突變，是導(dǎo)致瘤發(fā)生的啟動事件。第27頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第28頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月原癌基因激活第29頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月散發(fā)性和遺傳性Rb功能喪失的機(jī)理

第30頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月在腫瘤形成的啟動階段，細(xì)胞會出現(xiàn)一些形態(tài)學(xué)及生物學(xué)方面特征性的變化：1）獲得不可逆的恒定作為“干細(xì)胞”的一種潛能；2）啟動細(xì)胞與正常細(xì)胞相比沒有顯著的形態(tài)學(xué)方面的改變；3）對于異源的生物活性物質(zhì)及化學(xué)因子具有很強(qiáng)的敏感性；4）啟動細(xì)胞能自發(fā)形成，而且可以定量分析；5）啟動細(xì)胞不具有生長自主性，而是具有較正常的分裂增殖能力；6）劑量—反應(yīng)關(guān)系無明顯的閾值；7）腫瘤啟動劑相對強(qiáng)度的確定，依賴于隨后促癌階段局部損傷的程度的大小。第31頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月啟動的細(xì)胞中染色體的改變很少見，而常見的是一個位點(diǎn)或幾個位點(diǎn)上的點(diǎn)突變，這種變化可以自發(fā)形成，也可以在致癌劑的誘導(dǎo)下發(fā)生，對于一個機(jī)體來說這種微小或簡單改變的細(xì)胞在大多數(shù)成熟器官中都是大量存在的。另外，并不是所有的啟動細(xì)胞最終都能演變?yōu)槟[瘤，而是部分啟動細(xì)胞保持在啟動階段，保持靜止?fàn)顟B(tài)，甚至終生如此。第32頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月促進(jìn)促進(jìn)劑是通過刺激細(xì)胞增生而不是誘發(fā)突變而對腫瘤發(fā)生起作用，它本身無或僅有極微弱的致癌作用，但反復(fù)使用能增加細(xì)胞分裂，使啟動細(xì)胞產(chǎn)生腫瘤發(fā)生早期所需的增生細(xì)胞群，并可形成良性腫瘤。第33頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月INITIATORPROMOTERRELEASESRESTRAINTS第34頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第35頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月每種促癌劑的作用效應(yīng)可多樣，有學(xué)者認(rèn)為促進(jìn)作用的主要機(jī)制是促癌劑與啟動細(xì)胞膜上相應(yīng)的受體分子進(jìn)行結(jié)合，從而激活蛋白激酶C，最終達(dá)到對于特定基因有達(dá)水平的調(diào)控。在腫瘤形成的過程中，不一定都有明顯增加的促癌階段的存在。由于促癌劑有閾劑量且其作用是可逆的，可認(rèn)為這是腫瘤形成過程中較易受干預(yù)的階段，也是最容易取得預(yù)防腫瘤成效的部分。第36頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月促癌階段的細(xì)胞具有下列形態(tài)學(xué)和生物學(xué)方面的特征：1）特異基因的表達(dá)異學(xué)是可逆性的；2）促癌細(xì)胞群的存在，依賴于促癌劑的持續(xù)作用；3）對衰老、營養(yǎng)及激素等因素的作用非常敏感；4）劑量—反應(yīng)關(guān)系具有明顯的閾值，促癌劑的最大作用效果依賴于啟動劑的暴露量；5）可以根據(jù)在持續(xù)給予一定量的促癌劑時，啟動細(xì)胞群數(shù)目增加量，分析促癌劑的相對作用強(qiáng)度；6）單獨(dú)接觸促癌劑無效，必須在啟動之后持續(xù)給予，才可能發(fā)生腫瘤。第37頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月進(jìn)展癌癥的進(jìn)展是指由良性腫瘤轉(zhuǎn)變?yōu)閻盒阅[瘤，并進(jìn)一步演變成更具有惡性表型的腫瘤過程。表現(xiàn)為：自主性和異質(zhì)性增加，生長加速，侵襲性加強(qiáng)，出現(xiàn)浸潤和轉(zhuǎn)移的惡性生物學(xué)行為及對抗癌藥物的耐藥性等。當(dāng)細(xì)胞開始失去維持核型穩(wěn)定的能力和顯示染色體異常時，它們即進(jìn)入進(jìn)展期。核型不穩(wěn)定性的后果不僅可加強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的生長，而且可引起細(xì)胞代謝調(diào)節(jié)機(jī)制的改變，并使腫瘤細(xì)胞能逃避機(jī)體的免疫監(jiān)視，及對抗癌藥物的耐藥性等。第38頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第39頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月Myc基因擴(kuò)增形成雙微核（黃色）的核型第40頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月Myc基因擴(kuò)增形成均染區(qū)（黃色）的核型

第41頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月細(xì)胞發(fā)展為演變細(xì)胞的機(jī)制：一是腫瘤細(xì)胞中原癌基因的擴(kuò)增或過度表達(dá)，使腫瘤細(xì)胞獲得生長優(yōu)勢，促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的發(fā)展；二是抗癌基因的失活。第42頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月癌癥的演進(jìn)階段的細(xì)胞具有以下特征：1）細(xì)胞演進(jìn)階段的變化是不可逆的；2）細(xì)胞的基因組發(fā)生顯著的改變，可能涉及遺傳物質(zhì)的重大改變，如染色體的結(jié)構(gòu)變異、丟失、易位或嵌入；3）演進(jìn)階段早期的細(xì)胞對各種環(huán)境因子的作用非常敏感；4）演進(jìn)階段的細(xì)胞已具有良性或惡性腫瘤的特征，如生長速度、侵襲性、轉(zhuǎn)移能力及生化、免疫性能改變等；5）促進(jìn)細(xì)胞發(fā)展為演進(jìn)階段的細(xì)胞時會受到很多腫瘤演進(jìn)有關(guān)因子的調(diào)控制；6）演進(jìn)有時會自發(fā)產(chǎn)生。第43頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月二、多階段致癌過程中的遺傳學(xué)改變1、遺傳學(xué)改變致癌物引起細(xì)胞的遺傳學(xué)改變包括基因突變、基因擴(kuò)增、染色體重排和非整倍性。一般認(rèn)為，化學(xué)物通過誘發(fā)基因突變或染色體突變，導(dǎo)致某一關(guān)鍵基因的可遺傳改變對腫瘤的形成是必需的。腫瘤的發(fā)生是癌基因和抑癌基因改變積累的結(jié)果。第44頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月2、非遺傳學(xué)改變有致癌物用常用致突變試驗(yàn)方法不能檢出其致突變性，因此推測非遺傳學(xué)改變在腫瘤生成中也可能起重要作用。第45頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月三、致癌作用的某些生物學(xué)特征致癌作用依賴于劑量致癌作用的表達(dá)需要時間致癌作用的癌變細(xì)胞傳代致癌物可被非致癌因子所修飾細(xì)胞增生是細(xì)胞癌變過程的重要階段第46頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月§4致癌性的評價方法一、致癌物的檢測方法

1、構(gòu)效關(guān)系分析

2、短期致癌物篩選試驗(yàn)

3、惡性轉(zhuǎn)化試驗(yàn)

4、哺乳動物短期致癌試驗(yàn)5、哺乳動物長期致癌試驗(yàn)6、促癌劑的檢測二、腫瘤流行病學(xué)調(diào)查三、致癌物的最終確定和評價

1、致癌物的最終確定

2、致癌危險的定量評價第47頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月一、致癌物的檢測方法1、構(gòu)效關(guān)系分析構(gòu)效關(guān)系分析多從一種同系物著手，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，及其它結(jié)構(gòu)成分改變時所產(chǎn)生的影響。構(gòu)效關(guān)系分析結(jié)果可靠性的關(guān)鍵在于樣本含量，不僅要分析的同系物的總數(shù)要充分，而且其中各種類型結(jié)構(gòu)變化的數(shù)目也要足夠。第48頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月2、短期致癌物篩選試驗(yàn)通過以致突變試驗(yàn)作為致癌物篩檢。致突變試驗(yàn)僅能檢測某種因素地致突變性。篩檢試驗(yàn)為陽性的受試物，既可能是具有遺傳毒性的致癌物，也可能是具有遺傳毒性的非致癌物，也不能完全排除致癌性。(1)試驗(yàn)組合按照目前對致癌機(jī)理的認(rèn)識，遺傳毒性致癌物可能具有多種致癌機(jī)理。因此，要求試驗(yàn)組合中盡可能反映較多的遺傳學(xué)終點(diǎn)。遺傳學(xué)終點(diǎn)相同的試驗(yàn)往往不能提供更多的信息，在遺傳學(xué)終點(diǎn)相同的各種試驗(yàn)中應(yīng)優(yōu)先選擇體內(nèi)試驗(yàn)。

第49頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月試驗(yàn)名稱試驗(yàn)材料試驗(yàn)類型觀察終點(diǎn)Ames試驗(yàn)細(xì)菌體外基因突變骨髓微核試驗(yàn)嚙齒類動物體內(nèi)染色體畸變顯性致死試驗(yàn)嚙齒類動物體內(nèi)染色體畸變程序外DNA合成試驗(yàn)哺乳動物細(xì)胞體外原發(fā)性DNA損傷第50頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)篩檢試驗(yàn)的可靠性在致癌物的快速篩檢中，各種致突變試驗(yàn)可靠性的驗(yàn)證，常用一定數(shù)量的已知致癌物和已知非致癌物同時進(jìn)行測定，并以靈敏度和專一性兩個指標(biāo)來衡量其可靠性。靈敏度亦稱陽性符合率，即在試驗(yàn)中已知致癌物呈現(xiàn)陽性結(jié)果的比例。專一性亦稱陰性符合率，是在試驗(yàn)中已知非致癌物呈現(xiàn)陰性結(jié)果的比例。對同一遺傳學(xué)終點(diǎn)的幾種體內(nèi)試驗(yàn)應(yīng)選擇其中靈敏度和特異性好的一種。

第51頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)存在問題目前常用的致突變試驗(yàn)還不能可靠地檢測出：①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；②可使癌基因截短的重組；③能活化原癌基因的基因擴(kuò)增；④線粒體DNA突變。這些單獨(dú)或組合的改變可能是致癌機(jī)理之一，因此改進(jìn)或建立新的致突變試驗(yàn)，適應(yīng)對致癌物進(jìn)行篩檢的需要，具有重要實(shí)際意義。第52頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月3、惡性轉(zhuǎn)化試驗(yàn)惡性轉(zhuǎn)化試驗(yàn)又稱細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)，與淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)有別。細(xì)胞轉(zhuǎn)化是指對培養(yǎng)細(xì)胞誘發(fā)與腫瘤形成有關(guān)的表型改變。此種表型改變是因致癌物所致核型改變的結(jié)果，其改變包括細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞生長能力、生化表型等變化，以及移植于動物體內(nèi)形成腫瘤的能力。進(jìn)行惡性轉(zhuǎn)化試驗(yàn)的目的在于揭示體外培養(yǎng)細(xì)胞接觸受試物后，細(xì)胞生長自控能力的喪失的某些機(jī)理。生長自控能力表現(xiàn)為接觸抑制，在液體培養(yǎng)基中的細(xì)胞貼壁后，正?？寺閱螌忧遗帕杏行虻募?xì)胞；而轉(zhuǎn)化克隆為多層且排列紊亂。惡性轉(zhuǎn)化細(xì)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。核仁和胞漿均由于RNA增多而偏酸性，故呈嗜堿性染色而偏藍(lán)，核分裂多見。

第53頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第54頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月

目前惡性轉(zhuǎn)化試驗(yàn)可按所用的細(xì)胞分為三類：

(1)原代或早代細(xì)胞常用敘利亞倉鼠胚胎細(xì)胞(SHE細(xì)胞)、人類成纖維細(xì)胞、小鼠皮膚或大鼠支氣管上皮細(xì)胞等。

(2)細(xì)胞系常用BALB／C-3T3、C3H10T1／2和BHK-21。

(3)病毒感染細(xì)胞常用RLV／RE細(xì)胞即勞舍爾氏白血病病毒感染的Fisher大鼠胚胎細(xì)胞和SA7/SHE細(xì)胞即猿猴腺病毒感染的SHE細(xì)胞。本試驗(yàn)的觀察終點(diǎn)是細(xì)胞的惡性變，如將此種細(xì)胞移植于動物體內(nèi)可形成腫瘤。因此，其可靠性超過致突變試驗(yàn)，但仍存在假陽性和假陰性問題。第55頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月4、哺乳動物短期致癌試驗(yàn)又稱有限動物試驗(yàn)(limitedinvivobiossay)，即指在有限的短時間內(nèi)完成而不是終生，并且觀察的靶器官限定為一個而不是全部器官和組織的哺乳動物致癌試驗(yàn)。國內(nèi)外目前較受重視的哺乳動物短期致癌試驗(yàn)有四種：小鼠肺腫瘤誘發(fā)試驗(yàn)、雌性SD大鼠乳腺癌誘發(fā)試驗(yàn)、大鼠肝轉(zhuǎn)變灶(altaredfocus)試驗(yàn)和小鼠皮膚腫瘤誘發(fā)試驗(yàn)。由于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。至于小鼠皮膚腫瘤與SD大鼠乳腺癌兩種試驗(yàn)，僅適用于部分類型的化學(xué)物質(zhì)。

第56頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月進(jìn)行這些試驗(yàn)時，除特定要求外，應(yīng)遵從長期動物致癌試驗(yàn)的一般要求。上述任一試驗(yàn)的陽性結(jié)果，其意義與長期動物致癌試驗(yàn)相當(dāng)。由于實(shí)驗(yàn)期短，又未檢查其它器官和系統(tǒng)，特別是皮膚腫瘤和乳腺癌的誘發(fā)試驗(yàn)似乎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癌試驗(yàn)陰性結(jié)果的意義較差。第57頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月5、哺乳動物長期致癌試驗(yàn)哺乳動物長期致癌試驗(yàn)亦稱哺乳動物終生試驗(yàn)，是目前公認(rèn)的確證動物致癌物的經(jīng)典方法，較為可靠。用此法評定化學(xué)致癌性有許多優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)榛瘜W(xué)致癌的一個最大特點(diǎn)是潛伏期長，在嚙齒動物進(jìn)行1～2年的試驗(yàn)即相當(dāng)于人類大半生的時間。而如果采用流行病學(xué)調(diào)查方法來確證一種新化學(xué)物是否為致癌物，一般需要人類接觸受試物20年后才能進(jìn)行。此外，動物試驗(yàn)?zāi)車?yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件，而流行病學(xué)調(diào)查不易排除混雜因素的影響。第58頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)動物選擇在致癌試驗(yàn)中,選擇動物最重要的是對誘發(fā)腫瘤的易感性。除考慮物種、品系、年齡和性別、自發(fā)腫瘤率較低外，選擇具有特定靶器官的物種尤為重要；小鼠對肝腫瘤的易感性與大鼠相近，但肝癌自發(fā)率較高，易患各種肝臟疾病。新生動物比年齡稍大者對致癌和一般毒性敏感，但易患其它感染疾病，死亡率較高。實(shí)際工作中多使用斷乳或斷乳不久的動物,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，才選擇易感的性別。

第59頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)動物數(shù)量致癌作用是嚴(yán)重?fù)p害健康的一種效應(yīng)，因此試驗(yàn)中應(yīng)盡量設(shè)法避免假陰性結(jié)果，所以每組動物數(shù)應(yīng)較一般毒性試驗(yàn)為多。如對照組腫瘤自發(fā)率越高，而染毒組腫瘤發(fā)生率越低，則所需動物數(shù)越多。第60頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月

(3)劑量設(shè)計(jì)為觀察到劑量反應(yīng)關(guān)系一般使用三個劑量，最少兩個劑量。較低劑量為前一級較高劑量的1/3至1/4，最低劑量最好相當(dāng)于或低于人類實(shí)際可能接觸的劑量。最高劑量應(yīng)盡可能加大，但又不致死，這樣才不致于漏檢致癌物。美國國家癌癥研究所推薦的最高劑量應(yīng)為最大耐受劑量（MTD）。理想的MTD非但不應(yīng)致死，也應(yīng)不縮短壽命，與對照組相比，體重下降不大于10%。因此，必須通過預(yù)試來設(shè)計(jì)一個估計(jì)的最大耐受量（EMTD）。根據(jù)急性試驗(yàn)的LD50或LD01，設(shè)計(jì)14天亞急性試驗(yàn)，以確定亞急性MTD；之后再設(shè)計(jì)90天的亞慢性試驗(yàn)，確定亞慢性MTD，然后選擇稍低劑量作為終生試驗(yàn)的EMTD。第61頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)實(shí)驗(yàn)期限與染毒時間原則上實(shí)驗(yàn)期限要求長期或終生。所謂長期，因不同物種壽命長短不一，觀察時間要求不同。一般情況下小鼠最少1.5年，大鼠2年；可能時分別延長至2年和2.5年。一般主張染毒直至試驗(yàn)結(jié)束。第62頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月(5)結(jié)果的觀察、分析和評定實(shí)驗(yàn)過程中每天密切觀察動物1～2次，及時發(fā)現(xiàn)瀕死動物并進(jìn)行病理學(xué)解剖。發(fā)現(xiàn)第一例腫瘤時存活的動物數(shù)，作為試驗(yàn)終結(jié)時的有效動物數(shù)，各種分析指標(biāo)都以此為基數(shù)計(jì)算。當(dāng)然有效動物應(yīng)符合試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求。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(jìn)行組織病理學(xué)檢查。主要分析指標(biāo)如下：第63頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月A．腫瘤發(fā)生率

腫瘤發(fā)生率是最重要的指標(biāo)，需要計(jì)算腫瘤總發(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，以及各種類型腫瘤發(fā)生率。B．多發(fā)性多發(fā)性是指一個動物出現(xiàn)多個腫瘤或一個器官出現(xiàn)多個腫瘤。一般計(jì)算每一組的平均腫瘤數(shù)。有時還可計(jì)算每一組中出現(xiàn)2個、3個或多個腫瘤的動物數(shù)或比例。腫瘤的多發(fā)性是化學(xué)致癌的又一特征。C．潛伏期

從接觸致癌物到用各組出現(xiàn)第一個腫瘤的時間作為該組的潛伏期。這種辦法只適用于能在體表觀察的腫瘤，如皮膚腫瘤或乳腺腫瘤。對于內(nèi)臟腫瘤的潛伏期，則需分批剖殺，計(jì)算平均潛伏期。第64頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月分析以上三種指標(biāo)時應(yīng)首先注意有無劑量-反應(yīng)關(guān)系。染毒組應(yīng)與對照組作顯著性檢驗(yàn)(單側(cè))。存在劑量-反應(yīng)關(guān)系并與對照組差異顯著時，判定為陽性結(jié)果。如染毒組發(fā)生的腫瘤類型在對照組未出現(xiàn)，也作為陽性結(jié)果，但此時的對照組應(yīng)當(dāng)有歷史對照資料。陽性結(jié)果的評定應(yīng)當(dāng)慎重。在較高劑量才與對照組間出現(xiàn)顯著差異，不如在較低劑量下或在人類可能實(shí)際接觸的劑量出現(xiàn)顯著差異的意義重大。第65頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月(6)陰性結(jié)果的確定要使長期動物致癌試驗(yàn)的陰性結(jié)果得到承認(rèn)，一般應(yīng)滿足試驗(yàn)設(shè)計(jì)的最低要求：兩個物種、兩種性別、至少三個劑量水平且其中一個接近MTD、每組有效動物數(shù)至少50只。如將動物數(shù)增至每組100只，則假陰性概率可下降，繼續(xù)增加每組動物數(shù)，可進(jìn)一步降低假陰性概率。因此，即使符合最低要求得到陰性結(jié)果時，特別是當(dāng)存在一定的劑量反應(yīng)關(guān)系時，陰性結(jié)果不一定說明該受試物不致癌，僅能表明，該受試物在該特定染毒劑量下不引起腫瘤凈增率超過染毒組的腫瘤凈增率。第66頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月

6、促癌劑的檢測在哺乳動物長期致癌試驗(yàn)中，有時檢出的是促癌劑，但在該試驗(yàn)中不能與其它類型的致癌物相區(qū)分。前述哺乳動物短期致癌試驗(yàn)的4種方法中，除大鼠乳腺癌誘發(fā)試驗(yàn)外，其余3種都適用于促癌劑的檢測。具體方法是選用適當(dāng)?shù)膯觿?，啟動后l～2周開始用受試物染毒。對于啟動劑，在小鼠皮膚腫瘤后誘發(fā)試驗(yàn)中可用多環(huán)芳烴類，在小鼠肺腫瘤誘發(fā)試驗(yàn)中可用氨基甲酸乙酯；在大鼠肝轉(zhuǎn)變灶誘發(fā)試驗(yàn)中可用二甲苯并蒽，啟動劑的劑量應(yīng)較低，單獨(dú)使用時不應(yīng)引起或僅引起很少腫瘤形成。

第67頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月由于不少促癌劑可能存在器官特異性，所以有時難于在三種試驗(yàn)中作出正確的選擇。從這個角度看，體外試驗(yàn)也許更好，因?yàn)榇藭r受試物直接與細(xì)胞接觸，而不會表現(xiàn)出親器官的特性。有兩個試驗(yàn)稍加更改即可被應(yīng)用，即惡性轉(zhuǎn)化試驗(yàn)和哺乳動物細(xì)胞正向突變試驗(yàn)。第68頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月二、腫瘤流行病學(xué)調(diào)查分析性流行病學(xué)調(diào)查是確定人類致癌物主要的手段之一。進(jìn)行分析流行病學(xué)調(diào)查時，一般是先通過動物腫瘤誘發(fā)試驗(yàn)，根據(jù)陽性結(jié)果檢出潛在的人類致癌物，或先進(jìn)行描述性流行病學(xué)調(diào)查或臨床觀察發(fā)現(xiàn)懷疑某種人類致癌物后才進(jìn)行?？砂床煌?/p>