卫生毒理学第八章化学致癌作用及其评价II课件.ppt

1、化学致癌作用及其评价化学致癌作用及其评价（II）223344一、体细胞突变机制一、体细胞突变机制体细胞突变学说体细胞突变学说（或称遗传损伤机制学说）（或称遗传损伤机制学说）-是主流学说是主流学说55667788991010111412161317二、非突变致癌机制二、非突变致癌机制有的化学致癌物对细胞有的化学致癌物对细胞DNA并无致突变作用并无致突变作用致突变试验方法不能检出其致突变性致突变试验方法不能检出其致突变性14181519（一）表观遗传学说（一）表观遗传学说1620172118221923Mechanism of microRNAmicroRNA在化学致癌方面的研究只是刚刚开始在化学

2、致癌方面的研究只是刚刚开始！202521262227（二）细胞异常增生（二）细胞异常增生2328（三）免疫抑制（三）免疫抑制242925302631一、化学致癌物因素一、化学致癌物因素2732二、宿主因素二、宿主因素（一）物种、品系和器官特异性（一）物种、品系和器官特异性 2833（二）年龄（二）年龄2934（三）性别（三）性别3035（四）饮食与营养（四）饮食与营养 3136三、遗传易感性与化学致癌三、遗传易感性与化学致癌32373338调控毒物代谢酶基因调控毒物代谢酶基因DNA修复基因修复基因影响影响DNA甲基化状态的基因甲基化状态的基因microRNA编码基因编码基因3439四、联合作用

3、四、联合作用第五节第五节 观察化学毒物致癌作用的观察化学毒物致癌作用的基本方法基本方法一、用于致癌物筛选的短期试验一、用于致癌物筛选的短期试验（一）致突变试验：（一）致突变试验：基因突变试验：鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验基因突变试验：鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验(Ames(Ames试验试验););染色体畸变试验：体外细胞系细胞遗传学分析，小鼠骨髓染色体畸变试验：体外细胞系细胞遗传学分析，小鼠骨髓微核试验，大鼠骨髓染色体畸变试验微核试验，大鼠骨髓染色体畸变试验;原发性原发性DNADNA损伤：损伤：DNADNA加合物，链断裂，加合物，链断裂，DNADNA修复诱导修复诱导(细菌细菌SOSSOS反应，大鼠

4、肝反应，大鼠肝UDSUDS诱导诱导)，SCESCE试验；试验；体外细胞转化：叙利亚地鼠胚胎细胞，体外细胞转化：叙利亚地鼠胚胎细胞，Balb/c 3T3Balb/c 3T3细胞。细胞。（二）哺乳动物短期致癌试验：（二）哺乳动物短期致癌试验：哺乳动物短期致癌试验又称为有限体内试验哺乳动物短期致癌试验又称为有限体内试验，指时间有限，指时间有限(数月数月)，靶器官有限。较受重，靶器官有限。较受重视的短期致癌试验有下列四种：视的短期致癌试验有下列四种：1 1小鼠皮肤肿瘤诱发试验：小鼠皮肤肿瘤诱发试验：2 2小鼠肺瘤诱发试验：小鼠肺瘤诱发试验：3 3大鼠肝转化灶诱发试验。大鼠肝转化灶诱发试验。4 4雌性大

5、鼠乳腺癌诱发试验雌性大鼠乳腺癌诱发试验，此四个试验不是成组试验，应根据受试物的特点选此四个试验不是成组试验，应根据受试物的特点选择使用。此四个试验任一试验得到择使用。此四个试验任一试验得到阳性结果的意义与阳性结果的意义与长期动物致癌试验相似，长期动物致癌试验相似，但阴性结果并不能排除受试但阴性结果并不能排除受试物的致癌性。物的致癌性。何时应考虑进行致癌性评价：何时应考虑进行致癌性评价：人体可能长期暴露于该化学物；人体可能长期暴露于该化学物；该化学物或其代谢物的化学结构与已知致癌物相该化学物或其代谢物的化学结构与已知致癌物相似；似；反复染毒毒性试验提示该化学物可能产生癌前病反复染毒毒性试验提示该

6、化学物可能产生癌前病变。变。二、哺乳动物长期致癌试验二、哺乳动物长期致癌试验（一）试验动物（一）试验动物 物种和品系：要求用两种实验动物，常规选用大鼠和小鼠，物种和品系：要求用两种实验动物，常规选用大鼠和小鼠，也可用仓鼠。也可用仓鼠。性别：为接近人类情况，应使用同等数量的雌雄两种性别的性别：为接近人类情况，应使用同等数量的雌雄两种性别的动物。动物。年龄：使用刚断乳的动物，以保证有足够长的染毒和发生癌年龄：使用刚断乳的动物，以保证有足够长的染毒和发生癌症的时间。症的时间。（二）剂量选择和动物数量（二）剂量选择和动物数量 致癌试验一般设三个试验组。致癌试验一般设三个试验组。美国美国NCINCI推荐

7、以最大耐受剂量推荐以最大耐受剂量(MTD)(MTD)为高剂量。为高剂量。ICH(1995)ICH(1995)提出，高剂量选择可以根据：提出，高剂量选择可以根据：毒性终点；毒性终点；药代动力学终点；药代动力学终点；选择吸收饱和剂量选择吸收饱和剂量;药效学终点；药效学终点；最大可行剂量。最大可行剂量。（二）剂量选择和动物数量（二）剂量选择和动物数量中及低剂量组则按等比级数下推，如分别为上一个剂量水中及低剂量组则按等比级数下推，如分别为上一个剂量水平的平的1/21/2或或1/31/3。低剂量组应不影响动物的正常生长、发育。低剂量组应不影响动物的正常生长、发育和寿命，即不产生任何毒性效应。和寿命，即不

8、产生任何毒性效应。同时应设阴性同时应设阴性(溶剂或赋形剂溶剂或赋形剂)对照组。对照组。动物数量：动物数量：每组每组至少有雌雄各至少有雌雄各5050只动物，希望在出现第一只动物，希望在出现第一个肿瘤时，每组还有不少于个肿瘤时，每组还有不少于2525只动物。只动物。（三）染毒途径（三）染毒途径 经口染毒是将受试物给予实验动物的常用途径，经口染毒是将受试物给予实验动物的常用途径，经皮染毒，涂敷受试物的面积一般不少于动物体经皮染毒，涂敷受试物的面积一般不少于动物体表总面积的表总面积的1010。吸入染毒，每天染毒吸入染毒，每天染毒4 4小时，每周小时，每周5 57 7天。天。其他注射途径可根据需要采用。

9、其他注射途径可根据需要采用。（四）试验期限（四）试验期限 ICH(1997)ICH(1997)建议参考下面几条准则建议参考下面几条准则(1)(1)一般情况下，试验期限小鼠和仓鼠应为一般情况下，试验期限小鼠和仓鼠应为1818个月，大鼠为个月，大鼠为2424个个月；月；(2)(2)当最低剂量组或对照组存活的动物只有当最低剂量组或对照组存活的动物只有2525时，也可以结束时，也可以结束试验，试验，（五）观察和结果分析（五）观察和结果分析1 1一般观察一般观察 2 2病理检查病理检查 组织切片检查应包括已出现肿瘤组织切片检查应包括已出现肿瘤或可疑肿瘤的器官和肉眼检查有明显病变的或可疑肿瘤的器官和肉眼检

10、查有明显病变的器官，应注意观察癌前病变器官，应注意观察癌前病变。通过病理检查通过病理检查确定肿瘤的性质和靶器官。确定肿瘤的性质和靶器官。（五）观察和结果分析（五）观察和结果分析3 3结果分析结果分析 肿瘤发生率肿瘤发生率()(实验结束时患肿瘤动物总数实验结束时患肿瘤动物总数/有效动物总有效动物总数数)100100有效动物总数指最早发现肿瘤时存活动物总数。有效动物总数指最早发现肿瘤时存活动物总数。肿瘤潜伏期即从摄入受试物起到发现肿瘤的时间，因为内脏肿瘤潜伏期即从摄入受试物起到发现肿瘤的时间，因为内脏肿瘤不易觉察，通常将肿瘤引起该动物死亡的时间定为发生肿瘤不易觉察，通常将肿瘤引起该动物死亡的时间定

11、为发生肿瘤的时间。肿瘤的时间。致癌试验阳性的判定标准致癌试验阳性的判定标准WHO(1969)WHO(1969)：(1)(1)对于对照组也出现的一种或数种肿瘤，试验组肿瘤发生率增加；对于对照组也出现的一种或数种肿瘤，试验组肿瘤发生率增加；(2)(2)试验组发生对照组没有的肿瘤类型；试验组发生对照组没有的肿瘤类型；(3)(3)试验组肿瘤发生早于对照组；试验组肿瘤发生早于对照组；(4)(4)与对照组比较，试验组每个动物的平均肿瘤数增加。与对照组比较，试验组每个动物的平均肿瘤数增加。在进行试验的在进行试验的两个物种两种性别动物中，有一种结果为阳性，即认为该两个物种两种性别动物中，有一种结果为阳性，即认

12、为该受试物有致癌性受试物有致癌性。两个物种两种性别动物试验结果均为阴性时，方能两个物种两种性别动物试验结果均为阴性时，方能认为未观察到致癌作用。认为未观察到致癌作用。结果报告：结果报告：应应着重报告发现肿瘤的部位、数量、性质、癌前着重报告发现肿瘤的部位、数量、性质、癌前病变，以及其他毒性效应；病变，以及其他毒性效应；应报告应报告剂量剂量反应关系及统计学分析结果。反应关系及统计学分析结果。分别对良性和恶性肿瘤分别进行统计学处理。分别对良性和恶性肿瘤分别进行统计学处理。评价该试验不同剂量良性肿瘤和恶性肿瘤的相对评价该试验不同剂量良性肿瘤和恶性肿瘤的相对数量可有助于确定该受试动物对受试物的剂量反应数

13、量可有助于确定该受试动物对受试物的剂量反应关系。关系。三、人群流行病学观察三、人群流行病学观察（一）接触标记（一）接触标记（二）生物效应标记（二）生物效应标记（三）敏感性标记（三）敏感性标记 四、转基因小鼠在致癌作用的研究四、转基因小鼠在致癌作用的研究 1 1转癌基因小鼠。转癌基因小鼠。2 2肿瘤抑制基因敲除小鼠。肿瘤抑制基因敲除小鼠。3 3转穿梭质粒的转基因动物小鼠转穿梭质粒的转基因动物小鼠思考题思考题 化学致癌物可使实验动物产生哪些反应？化学致癌物可使实验动物产生哪些反应？化学致癌作用机理，目前有哪几种学说？化学致癌作用机理，目前有哪几种学说？简述啮齿类动物致癌试验在动物选择、剂量选择、动物数简述啮齿类动物致癌试验在动物选择、剂量选择、动物数量及观察指标选择的特点。量及观察指标选择的特点。目前还发展了哪几种与化学致癌有关的其它试验方法？目前还发展了哪几种与化学致癌有关的其它试验方法？癌症形成的三个主要步骤是什么？解释，哪些是可逆的，癌症形成的三个主要步骤是什么？解释，哪些是可逆的，哪些是不可逆的。哪些是不可逆的。什么是癌基因，癌基因是怎样诱导或增加癌症发生的可能什么是癌基因，癌基因是怎样诱导或增加癌症发生的可能性的性的？试述化学致癌物分类试述化学致癌物分类