特殊毒性及其試驗(yàn)與評價(jià)方法3

關(guān)于特殊毒性及其試驗(yàn)與評價(jià)方法3一、致癌作用的概念

致癌作用是指環(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)展為腫瘤的過程?；瘜W(xué)致癌(chemicalcarcinogenesis)是指化學(xué)物質(zhì)引起正常細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化并發(fā)展成腫瘤的過程，具有這種作用的化學(xué)物質(zhì)稱為化學(xué)致癌物(chemicalcarcinogen)。第2頁,共86頁，2024年2月25日，星期天

癌癥的發(fā)生80~90％由環(huán)境因素引起，包括物理因素、生物因素和化學(xué)因素。其中主要是化學(xué)因素。在環(huán)境因素引起的腫瘤中，80％以上由化學(xué)因素引起。第3頁,共86頁，2024年2月25日，星期天致癌物可分為三大類：遺傳毒性致癌物、無機(jī)致癌物和非遺傳毒性致癌物。1、遺傳毒性致癌物（1）直接致癌物：不需代謝活化直接與親核分子共價(jià)結(jié)合形成加合物。這類化合物為親電子劑，大多數(shù)為合成有機(jī)物。內(nèi)酯類，如β-丙烯內(nèi)酯等；烯化環(huán)氧化物；亞胺類；芥子氣和氮芥；活性鹵代烴類等。第4頁,共86頁，2024年2月25日，星期天多數(shù)有機(jī)致癌物本身并不致癌，需代謝活化才具有致癌活性，稱為間接致癌物。間接致癌物的原型稱為前致癌物。前致癌物經(jīng)代謝活化形成的中間間代謝產(chǎn)物——近致癌物（半致癌物），有一定致癌作用但必須再一次激活——終致癌物（前致癌物經(jīng)代謝活動(dòng)形成的具有致癌作用的代謝物和不需代謝活化的致癌物）。（2）前致癌物第5頁,共86頁，2024年2月25日，星期天前致癌物終致癌物細(xì)胞含錯(cuò)配堿基細(xì)胞死亡不分化的癌分化的腫瘤致癌物-DNA加合物引發(fā)的細(xì)胞正常細(xì)胞活化轉(zhuǎn)移DNA結(jié)合修復(fù)DNA復(fù)制錯(cuò)配修復(fù)失敗DNA修復(fù)促長進(jìn)展第6頁,共86頁，2024年2月25日，星期天2.無機(jī)致癌物

放射性元素和重金屬。有些可能是親電子劑，但有些是通過選擇性改變DNA復(fù)制保真性，導(dǎo)致DNA的改變。鈾、鐳、氡等可能由于其放射性致癌。鎳、鉻、鈦、錳等金屬及其鹽類可在一定條件下致癌。第7頁,共86頁，2024年2月25日，星期天3.非遺傳毒性致癌物(non-genotoxiccarcinogens)

非遺傳毒性致癌物不與DNA反應(yīng)，可能間接地影響DNA并改變基因組導(dǎo)致細(xì)胞癌變，或者通過促長作用、增強(qiáng)作用導(dǎo)致癌的發(fā)展。第8頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（1）促癌劑：本身無致癌性，在給以遺傳毒性致癌物之后再給以促長劑可增強(qiáng)遺傳毒性致癌物的致癌作用，也可促進(jìn)“自發(fā)性”轉(zhuǎn)化細(xì)胞發(fā)展成癌。如苯巴比妥對大鼠肝癌有促進(jìn)作用；色氨酸和糖精對膀胱癌有促癌作用。第9頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（2）細(xì)胞毒物：可能引起細(xì)胞死亡，導(dǎo)致細(xì)胞增殖活躍及癌發(fā)展。如氮川三乙酸使鋅進(jìn)入腎臟，由于鋅的毒性，造成細(xì)胞死亡，結(jié)果引起增生和腎腫瘤。第10頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（3）激素調(diào)控劑：主要改變內(nèi)分泌系統(tǒng)平衡及細(xì)胞正常分化，常起促長劑作用。（4）免疫抑制劑：主要對病毒誘導(dǎo)的惡性轉(zhuǎn)化起增強(qiáng)作用。如硫唑嘌呤、6-巰基嘌呤等免疫抑制劑或免疫血清，均能使動(dòng)物和人發(fā)生白血病或淋巴瘤，但很少發(fā)生實(shí)體腫瘤。第11頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（5）固態(tài)物質(zhì)：物理狀態(tài)是關(guān)鍵性因素，可能涉及細(xì)胞毒性。如塑料、石棉等。動(dòng)物皮下包埋塑料后，經(jīng)過較長的潛伏期，可導(dǎo)致肉瘤形成。石棉在人和動(dòng)物的胸膜表面可引起胸膜間皮瘤。石棉和其它礦物粉塵，如鈾礦或赤鐵礦粉塵，可增強(qiáng)吸煙致肺癌的作用。第12頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（6）過氧化物酶體增殖劑：過氧化物酶體增殖可導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)氧自由基過量生成。如降血脂藥安妥明、降脂異丙酯、增塑劑鄰苯二甲酸酯和有機(jī)溶劑1，1，2-三氯乙烯。第13頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（7）助癌物：本身無致癌性，在致癌物之前或同時(shí)應(yīng)用助癌物可顯著增加癌癥的發(fā)生。助癌作用的機(jī)制可涉及增加致癌物的吸收、增加活化的致癌物的比例、耗盡內(nèi)源性結(jié)合反應(yīng)底物、抑制DNA修復(fù)、促進(jìn)DNA損傷固定為突變等。第14頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（二）按致癌作用證據(jù)分類第15頁,共86頁，2024年2月25日，星期天

組1，對人類是致癌物。對人類致癌性證據(jù)充分者屬于本組。對人的致癌性證據(jù)尚不充分，但對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的致癌證據(jù)足夠，并且具有可通過相關(guān)致癌機(jī)制對人體發(fā)揮作用的強(qiáng)有力證據(jù)，可歸為此類。如黃曲霉毒素、砒霜、石棉、六價(jià)鉻、二惡英、甲醛、酒精飲料、煙草、檳榔等。

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組2，對人類是很可能或可能致癌物。又分為兩組，即組2A和組2B。

組2A，對人類很可能(probably)是致癌物。指對人類致癌性證據(jù)有限，對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物致癌性證據(jù)充分。對人體致癌的可能性較高的物質(zhì)或混合物，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)充分的致癌性證據(jù)。對人體雖有理論上的致癌性，而實(shí)驗(yàn)性的證據(jù)有限。如丙烯酰胺、無機(jī)鉛化合物、氯霉素等。

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組2B，對人類是可能(possible)致癌物，指對人類致癌性證據(jù)有限，對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物致癌性證據(jù)并不充分；或指對人類致癌性證據(jù)不足，對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物致癌性證據(jù)充分。如氯仿、DDT、敵敵畏、萘衛(wèi)生球、鎳金屬、硝基苯、柴油燃料、汽油等。

第18頁,共86頁，2024年2月25日，星期天組3，對人類的致癌性尚不能確定。指對人類致癌性證據(jù)不充分，對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物致癌性也不充分或有限?；蛉祟愔掳┬宰C據(jù)不充分，對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物致癌性證據(jù)足夠，但有強(qiáng)有力的證據(jù)表明動(dòng)物致癌機(jī)制不適用人體。如苯胺、蘇丹紅、咖啡因、二甲苯、糖精及其鹽、安定、氧化鐵、有機(jī)鉛化合物、靜電磁場、三聚氰胺、汞與其無機(jī)化合物等。組4，對人類可能是非致癌物。指證據(jù)指示對人類和動(dòng)物不具有致癌性。第19頁,共86頁，2024年2月25日，星期天二、致癌作用的發(fā)生過程腫瘤的發(fā)生是一個(gè)長期的、多階段、多基因改變累積的過程，具有多基因控制和多因素調(diào)節(jié)的復(fù)雜性。第20頁,共86頁，2024年2月25日，星期天1、持續(xù)性增殖，分化不良，體外培養(yǎng)無接觸性抑制。永生性。2、浸潤性生長：可侵入其他組織，并發(fā)生轉(zhuǎn)移3、過分旺盛地合成核酸和氨基酸4、強(qiáng)烈的有氧酵解：在供氧充分時(shí)，仍能將葡萄糖轉(zhuǎn)化為乳酸，大量的乳酸使pH下降，影響細(xì)胞酶活力，破壞內(nèi)穩(wěn)態(tài)的維持。5、可將上述特征遺傳給子代細(xì)胞。癌細(xì)胞的生物學(xué)特點(diǎn)第21頁,共86頁，2024年2月25日，星期天癌細(xì)胞大小不等。胞漿著藍(lán)色，邊緣有少許細(xì)小紫紅色顆粒，含空泡。核型不規(guī)則，染色質(zhì)粗點(diǎn)狀排列。核仁明顯，多少不一，有空泡，此外可見裸核細(xì)胞。右上瘤細(xì)胞有血小板附著。第22頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第23頁,共86頁，2024年2月25日，星期天尚未徹底闡明，大體可分為遺傳機(jī)制學(xué)說和非遺傳機(jī)制學(xué)說。1、化學(xué)致癌的多階段學(xué)說（1）啟動(dòng)階段：化學(xué)致癌的第一階段，致癌物對靶細(xì)胞DNA產(chǎn)生損傷作用，經(jīng)細(xì)胞分裂增殖固定下來，造成單個(gè)或少量細(xì)胞發(fā)生永久性、不可逆的遺傳性改變。二、致癌作用的發(fā)生過程第24頁,共86頁，2024年2月25日，星期天

具有引發(fā)作用的化學(xué)物稱為引發(fā)劑。引發(fā)劑本身有致癌性，大多數(shù)是致突變物，沒有可檢測的閾劑量，引發(fā)作用是不可逆的并且是累積性的。但并非所有的引發(fā)細(xì)胞都將構(gòu)成腫瘤，因其中大多數(shù)將經(jīng)歷程序性細(xì)胞死亡（凋亡）。引發(fā)細(xì)胞不具有生長自主性，因此不是腫瘤細(xì)胞。第25頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（2）促長階段促長階段是引發(fā)細(xì)胞增殖成為癌前病變或良性腫瘤的過程。促長劑單獨(dú)使用不具致癌性，必須在引發(fā)劑后使用才發(fā)揮促長作用。促長劑通常是非致突變物，影響引發(fā)細(xì)胞的增殖，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。這些病損很多會(huì)消退，僅少數(shù)細(xì)胞發(fā)生進(jìn)一步突變形成惡性腫瘤。第26頁,共86頁，2024年2月25日，星期天特點(diǎn)：歷時(shí)較長，早期有可逆性，晚期為不可逆的；對生理因素調(diào)節(jié)的敏感性，衰老、飲食和激素可影響促長作用。第27頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（3）進(jìn)展階段進(jìn)展階段是從引發(fā)細(xì)胞群（癌前病變、良性腫瘤）轉(zhuǎn)變成惡性腫瘤的過程。在促進(jìn)之中或之后，細(xì)胞表現(xiàn)出不可逆的遺傳學(xué)改變，其標(biāo)志為遺傳不穩(wěn)定性增加和惡性變化，在形態(tài)上或功能代謝和行為方面逐漸表現(xiàn)出腫瘤的特征，如生長速度、侵襲性、轉(zhuǎn)移能力及生化、免疫性能改變。第28頁,共86頁，2024年2月25日，星期天

使細(xì)胞由促長階段進(jìn)入進(jìn)展階段的化學(xué)物稱為進(jìn)展劑(progressor)。進(jìn)展劑可引起染色體畸變，但不一定具有引發(fā)活性。引發(fā)、促長及進(jìn)展都可自發(fā)發(fā)生。有些化學(xué)致癌物可同時(shí)具有引發(fā)、促長及進(jìn)展的作用，稱為完全致癌物。分化程度高低第29頁,共86頁，2024年2月25日，星期天

在引發(fā)階段主要是細(xì)胞原癌基因和腫瘤抑制基因的突變；在促長階段主要是遺傳外機(jī)制；在進(jìn)展階段主要是核型不穩(wěn)定性。正常細(xì)胞經(jīng)過遺傳學(xué)改變的積累才能轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘?xì)胞。第30頁,共86頁，2024年2月25日，星期天回主目錄

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下一內(nèi)容回主目錄第31頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第32頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第33頁,共86頁，2024年2月25日，星期天外源化學(xué)物與人體接觸包括各種途徑非遺傳毒性化學(xué)物直接或間接誘導(dǎo)有絲分裂、促進(jìn)細(xì)胞過度增殖引發(fā)細(xì)胞絕大多數(shù)經(jīng)代謝解毒排泄少數(shù)經(jīng)代謝活化終致癌物作用于生物大分子DNA加合物形成、癌基因與抑癌基因的改變直接致癌物癌前病變腫瘤逃避宿主的免疫監(jiān)視促癌物DNA損傷修復(fù)多階段致癌理論圖解第34頁,共86頁，2024年2月25日，星期天正常上皮結(jié)腸癌的多階段模型上皮過度增殖早期腺瘤中期腺瘤晚期腺瘤原位癌浸潤轉(zhuǎn)移引發(fā)階段促長階段進(jìn)展階段由抑癌基因APC丟失開始，癌基因Ras突變促進(jìn)克隆的發(fā)展，導(dǎo)致腺瘤發(fā)生。抑癌基因DCC和p53缺失，促進(jìn)結(jié)腸腫瘤從良性到惡性發(fā)展。第35頁,共86頁，2024年2月25日，星期天2、化學(xué)致癌的癌基因?qū)W說調(diào)控細(xì)胞增殖和分化的基因發(fā)生異常，可導(dǎo)致細(xì)胞持續(xù)增殖，不能及時(shí)分化和凋亡，形成腫瘤。與細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化有關(guān)的基因主要有癌基因和腫瘤抑制基因。第36頁,共86頁，2024年2月25日，星期天癌基因：能引起細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化及癌變的基因。通常以原癌基因的形式存在正常動(dòng)物細(xì)胞的基因組中。原癌基因：正常細(xì)胞中的原癌基因表達(dá)并不引起惡性病變，其表達(dá)受到嚴(yán)格控制，通常與機(jī)體的生長和發(fā)育有關(guān)。原癌基因必須經(jīng)過激活才能導(dǎo)致細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。原癌基因是一種顯性基因，當(dāng)其兩個(gè)等位基因之一發(fā)生突變，即可被激活。第37頁,共86頁，2024年2月25日，星期天原癌基因癌基因突變致癌物癌變原癌基因與癌基因關(guān)系示意圖化學(xué)、物理或生物等致癌因素作用于細(xì)胞后，引起原癌基因突變并使之激活，轉(zhuǎn)變成癌基因后才會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞癌變。第38頁,共86頁，2024年2月25日，星期天

腫瘤抑制基因：即抗癌基因。抗癌基因可能是編碼抑制生殖、促進(jìn)分化的基因，也可能是某些基因的負(fù)控制調(diào)節(jié)基因，并是維持基因組織定性的某些基因。抑癌基因失活腫瘤細(xì)胞增殖失控第39頁,共86頁，2024年2月25日，星期天化學(xué)致癌多基因、多因素參與的多階段理論化學(xué)致癌物癌基因抑癌基因DNA修復(fù)基因代謝酶基因凋亡基因抗凋亡基因外源性因素

理化生物因素、營養(yǎng)等內(nèi)源性因素遺傳、免疫、激素、精神等生物體

引起癌基因、抑癌基因等發(fā)生點(diǎn)突變、擴(kuò)增、易位、重排、缺失等使癌基因活化，抑癌基因失活，導(dǎo)致細(xì)胞的增殖、分化、凋亡異常引起腫瘤。

第40頁,共86頁，2024年2月25日，星期天1.哺乳動(dòng)物致癌試驗(yàn)哺乳動(dòng)物致癌試驗(yàn)是鑒定化學(xué)致癌物的標(biāo)準(zhǔn)體內(nèi)試驗(yàn)。哺乳動(dòng)物致癌試驗(yàn)用來確定受試物對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的致癌性、劑量-反應(yīng)關(guān)系及誘發(fā)腫瘤的靶器官。三、致癌試驗(yàn)設(shè)計(jì)第41頁,共86頁，2024年2月25日，星期天在下列情況下，一般應(yīng)考慮進(jìn)行致癌性評價(jià)：①人體可能長期暴露于該化學(xué)物；②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；③反復(fù)染毒毒性試驗(yàn)提示該化學(xué)物可能產(chǎn)生癌前病變。第42頁,共86頁，2024年2月25日，星期天又稱哺乳動(dòng)物終生試驗(yàn)，是目前公認(rèn)的確證動(dòng)物致癌物的經(jīng)典方法?；瘜W(xué)致癌的最大特點(diǎn)是潛伏期長，在嚙齒類動(dòng)物進(jìn)行1~2年的試驗(yàn)即相當(dāng)于人類大半生的時(shí)間。如果采用流行病學(xué)調(diào)查方法確證一種新化學(xué)物的致癌性，一般需要人類接觸受試物20年后才能進(jìn)行。（1）哺乳動(dòng)物長期致癌試驗(yàn)第43頁,共86頁，2024年2月25日，星期天①實(shí)驗(yàn)動(dòng)物物種和品系：要求用兩種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，常規(guī)選用大鼠和小鼠，也可用倉鼠。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。第44頁,共86頁，2024年2月25日，星期天動(dòng)物種屬的選擇，應(yīng)考慮受試物可能作用的靶器官。

大鼠肝癌小鼠呼吸道和肺腫瘤金黃倉鼠、狗或猴膀胱癌靶器官無法估計(jì)大鼠和小鼠第45頁,共86頁，2024年2月25日，星期天性別：應(yīng)使用同等數(shù)量的雌雄兩種性別的動(dòng)物。年齡：使用剛離乳的動(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)物解毒酶及免疫系統(tǒng)尚未完善，對致癌作用比較敏感。第46頁,共86頁，2024年2月25日，星期天

第47頁,共86頁，2024年2月25日，星期天②動(dòng)物數(shù)量為避免假陰性，每組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物較一般毒性試驗(yàn)多。每組至少有雌雄各50只動(dòng)物，希望在出現(xiàn)第一個(gè)腫瘤時(shí)，每組還有不少于25只動(dòng)物。第48頁,共86頁，2024年2月25日，星期天第49頁,共86頁，2024年2月25日，星期天致癌試驗(yàn)一般設(shè)三個(gè)試驗(yàn)組。高劑量組：為最大耐受劑量(MTD)是由亞慢性毒性試驗(yàn)來確定的，此劑量應(yīng)使動(dòng)物體重減輕不超過對照組的10％，并且不引起死亡及導(dǎo)致縮短壽命的中毒癥狀或病理損傷。低劑量組：一般不低于高劑量的10％。最好相當(dāng)于或低于人類實(shí)際接觸的劑量，應(yīng)不影響動(dòng)物的正常生長、發(fā)育和壽命，即不產(chǎn)生任何毒性效應(yīng)。③劑量設(shè)置第50頁,共86頁，2024年2月25日，星期天中劑量組：介于高、低劑量之間（高劑量的1/3~1/4），如有可能按受試物的毒物動(dòng)力學(xué)性質(zhì)來確定。對照組除不給受試物外，其他條件均與試驗(yàn)組相同。同時(shí)應(yīng)設(shè)陰性（溶劑或賦形劑）對照組。必要時(shí)可設(shè)陽性對照組，陽性致癌物最好與受試物的化學(xué)結(jié)構(gòu)相近。第51頁,共86頁，2024年2月25日，星期天④試驗(yàn)期限一般情況下，試驗(yàn)期限小鼠和倉鼠應(yīng)為18個(gè)月，大鼠為24個(gè)月；然而對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)24個(gè)月，大鼠可持續(xù)30個(gè)月。第52頁,共86頁，2024年2月25日，星期天⑤染毒途徑盡可能模擬人體可能的暴露途徑，主要途徑有經(jīng)口、經(jīng)皮和吸入三種，應(yīng)根據(jù)受試物的理化性質(zhì)和接觸方式選擇確定。

受試物優(yōu)先選擇短期致癌試驗(yàn)陽性的化學(xué)物質(zhì)。第53頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（1）一般觀察：每天觀察受試動(dòng)物一次，主要觀察其外表、活動(dòng)、攝食情況等。在實(shí)驗(yàn)最初三個(gè)月每周稱體重一次，以后每兩周稱體重一次。經(jīng)飼料或飲水給以受試物時(shí)，應(yīng)記錄食物消耗量或飲水量，以計(jì)算受試物的攝入量。觀察時(shí)要注意有無腫瘤出現(xiàn)、腫瘤出現(xiàn)時(shí)間及死亡時(shí)間。⑥觀察指標(biāo)第54頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（2）腫瘤發(fā)生情況記錄肉眼可見或可觸及腫瘤出現(xiàn)的時(shí)間、部位、大小、外形、發(fā)展?fàn)顩r并記錄動(dòng)物死亡時(shí)間。第55頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（3）病理檢查

動(dòng)物自然死亡或處死后必須及時(shí)進(jìn)行病理檢查，包括肉眼和組織切片檢查。組織切片檢查應(yīng)包括已出現(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。通過病理檢查確定腫瘤的性質(zhì)和靶器官。第56頁,共86頁，2024年2月25日，星期天統(tǒng)計(jì)各種腫瘤的數(shù)量（包括良性和惡性腫瘤）及任何少見的腫瘤、患腫瘤的動(dòng)物數(shù)、每只動(dòng)物的腫瘤數(shù)及腫瘤潛伏期。腫瘤發(fā)生率（％）＝（實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)患腫瘤動(dòng)物總數(shù)/有效動(dòng)物總數(shù)）×100％

式中，有效動(dòng)物總數(shù)指最早發(fā)現(xiàn)腫瘤時(shí)存活動(dòng)物總數(shù)。⑦結(jié)果分析第57頁,共86頁，2024年2月25日，星期天腫瘤潛伏期即從攝入受試物起到發(fā)現(xiàn)腫瘤的時(shí)間，因?yàn)閮?nèi)臟腫瘤不易覺察，通常將腫瘤引起該動(dòng)物死亡的時(shí)間定為發(fā)生腫瘤的時(shí)間。腫瘤多發(fā)性指一個(gè)動(dòng)物出現(xiàn)多個(gè)器官的腫瘤或一個(gè)器官出現(xiàn)多個(gè)腫瘤。第58頁,共86頁，2024年2月25日，星期天應(yīng)著重報(bào)告發(fā)現(xiàn)腫瘤的部位、數(shù)量、性質(zhì)、癌前病變，以及其他毒性效應(yīng)；應(yīng)報(bào)告劑量-反應(yīng)關(guān)系及統(tǒng)計(jì)學(xué)分析結(jié)果。如在動(dòng)物組織中觀察到良性和惡性腫瘤，并有良性腫瘤向惡性化進(jìn)展的證據(jù)，在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析之前將良性和惡性腫瘤合并是適宜的，但仍希望分別對良性和惡性腫瘤分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。結(jié)果報(bào)告：第59頁,共86頁，2024年2月25日，星期天

致癌試驗(yàn)陽性的判定標(biāo)準(zhǔn)為WHO提出的標(biāo)準(zhǔn)。WHO(1969)提出機(jī)體可以對致癌物有下列一種或多種反應(yīng)：（1）對于對照組也出現(xiàn)的一種或數(shù)種腫瘤，試驗(yàn)組腫瘤發(fā)生率增加；（2）試驗(yàn)組發(fā)生對照組沒有的腫瘤類型；（3）試驗(yàn)組腫瘤發(fā)生早于對照組；（4）與對照組比較，試驗(yàn)組每個(gè)動(dòng)物的平均腫瘤數(shù)增加。

在進(jìn)行試驗(yàn)的兩個(gè)物種兩種性別動(dòng)物中，有一種結(jié)果為陽性，即認(rèn)為該受試物有致癌性。兩個(gè)物種兩種性別動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果均為陰性時(shí)，方能認(rèn)為未觀察到致癌作用。第60頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（2）哺乳動(dòng)物短期致癌試驗(yàn)哺乳動(dòng)物短期致癌試驗(yàn)又稱為有限體內(nèi)試驗(yàn)，指時(shí)間有限（數(shù)月），靶器官有限。較受重視的短期致癌試驗(yàn)有下列四種：小鼠皮膚腫瘤誘發(fā)試驗(yàn)、小鼠肺腫瘤誘發(fā)試驗(yàn)、大鼠肝轉(zhuǎn)化灶誘發(fā)試驗(yàn)、雌性大鼠乳腺癌誘發(fā)試驗(yàn)。第61頁,共86頁，2024年2月25日，星期天①小鼠皮膚腫瘤誘發(fā)試驗(yàn)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20周可結(jié)束實(shí)驗(yàn)，較敏感的小鼠為SENCAR小鼠。此試驗(yàn)也可設(shè)計(jì)為檢測受試物的引發(fā)活性或促長活性。典型的引發(fā)劑為致癌性多環(huán)芳烴，促長劑為佛波醇酯(TPA)。第62頁,共86頁，2024年2月25日，星期天②小鼠肺腫瘤誘發(fā)試驗(yàn)染毒途徑常用腹腔注射，也可灌胃或吸入，一般16~30周可結(jié)束實(shí)驗(yàn)，觀察肺腫瘤的發(fā)生。較敏感的小鼠為A系小鼠。此試驗(yàn)也可設(shè)計(jì)為檢測受試物的引發(fā)活性或促長活性。典型的引發(fā)劑為烏拉坦（抗腫瘤藥物），促長劑為二丁基經(jīng)基甲苯(BHT)。第63頁,共86頁，2024年2月25日，星期天③大鼠肝轉(zhuǎn)化灶誘發(fā)試驗(yàn)對大鼠進(jìn)行肝大部切除術(shù)后，給以受試物，一般可在8～14周結(jié)束實(shí)驗(yàn)，觀察肝轉(zhuǎn)化灶生成。肝轉(zhuǎn)化灶是癌前病變，有γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶活性升高，G6P酶和ATP酶活性降低，以及鐵攝取能力降低。轉(zhuǎn)化灶可用組織化學(xué)或免疫化學(xué)方法鑒定。此試驗(yàn)也可設(shè)計(jì)為檢測受試物的引發(fā)活性或促長活性。典型的引發(fā)劑為二乙基亞硝胺(DEN)，促長劑為苯巴比妥(PB)。第64頁,共86頁，2024年2月25日，星期天④雌性大鼠乳腺癌誘發(fā)試驗(yàn)一般可用SD大鼠（或Wistar大鼠），實(shí)驗(yàn)周期為6個(gè)月。多環(huán)烴芳香胺、氯烷、亞硝基脲等能在9個(gè)月以內(nèi)誘發(fā)乳腺癌。此四個(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。第65頁,共86頁，2024年2月25日，星期天致突變試驗(yàn)主要是對致癌物的篩選，其依據(jù)是化學(xué)物的致突變性與致癌性相聯(lián)系，即大多數(shù)化學(xué)致癌物具有致突變性，而大多數(shù)非致癌物無致突變性。利用致突變試驗(yàn)進(jìn)行致癌物的篩查的毒理學(xué)意義是可檢出基因遺傳毒性的致癌物。?局限性：無法檢出非遺傳毒物的致癌性（假陰性）和具有遺傳毒性的非致癌物（假陽性）。（三）致突變試驗(yàn)

第66頁,共86頁，2024年2月25日，星期天致突變試驗(yàn)用于致癌物篩選的短期試驗(yàn)如下：①基因突變試驗(yàn)：鼠傷寒沙門氏菌回復(fù)突變試驗(yàn)(Ames試驗(yàn))，培養(yǎng)哺乳動(dòng)物細(xì)胞TK或HPRT正向突變試驗(yàn)；②染色體畸變試驗(yàn)：體外細(xì)胞系細(xì)胞遺傳學(xué)分析，小鼠骨髓微核試驗(yàn)，大鼠骨髓染色體畸變試驗(yàn)；③原發(fā)性DNA損傷：DNA加合物，鏈斷裂，DNA修復(fù)誘導(dǎo)（細(xì)菌SOS反應(yīng)，大鼠肝UDS誘導(dǎo)），姐妹染色單體交換試驗(yàn)（SCE）；④體外細(xì)胞轉(zhuǎn)化：敘利亞地鼠胚胎細(xì)胞，Balb/c3T3細(xì)胞。第67頁,共86頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞轉(zhuǎn)化是指受試物與正常細(xì)胞在體外接觸，如有致癌作用，可使正常細(xì)胞形態(tài)、功能發(fā)生變化，發(fā)生與癌細(xì)胞相似的過程。試驗(yàn)的目的是了解體外培養(yǎng)細(xì)胞接觸受試物后，細(xì)胞生長是否發(fā)生癌變，其觀察內(nèi)容包括生長自控能力、細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞生長能力、生化表型以及移植于動(dòng)物體內(nèi)形成腫瘤的能力等。（四）細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)

第68頁,共86頁，2024年2月25日，星期天

原理：癌細(xì)胞與正常細(xì)胞的不同是其核型的改變和因此而導(dǎo)致的生長自控能力的喪失。細(xì)胞自控能力喪失可能導(dǎo)致細(xì)胞在離體培養(yǎng)時(shí)生長特性改變。第69頁,共86頁，2024年2月25日，星期天

正常細(xì)胞：在液體培養(yǎng)時(shí)，克隆中的細(xì)胞排列有序、只能生長成單層；癌細(xì)胞：貼壁生長的克隆失去接觸抑制的能力，因而形成的“惡性轉(zhuǎn)化”克隆中的細(xì)胞排列雜亂，重疊生長。判斷是否出現(xiàn)了細(xì)胞的惡變，須將轉(zhuǎn)化的細(xì)胞植入試驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)，觀察轉(zhuǎn)化的細(xì)胞是否可發(fā)展成腫瘤。第70頁,共86頁，2024年2月25日，星期天惡變的細(xì)胞表現(xiàn)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；核仁核胞漿因RNA增多而偏酸性，呈嗜堿性染色而偏藍(lán)；多見核分裂現(xiàn)象；正常的接觸抑制消失，它的克隆是多層細(xì)胞且排列紊亂；生長表型改變。第71頁,共86頁，2024年2月25日，星期天常用的細(xì)胞種類細(xì)胞選擇的主要原則：1、體外容易培養(yǎng)和傳代，陰性細(xì)胞克隆背景較低；2、細(xì)胞自發(fā)突變率低，或自發(fā)轉(zhuǎn)化能力很弱；3、已獲得無限生長能力，但仍保持接觸抑制而無致腫瘤性。第72頁,共86頁，2024年2月25日，星期天有三類細(xì)胞可應(yīng)用于細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)：①原代細(xì)胞，如敘利亞倉鼠胚胎細(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，常用細(xì)胞系BAIJB/C-3T2，C3H10T1/2和BHK-1；③病毒感染細(xì)胞，如RLV/RE細(xì)胞（勞舍爾白血病病毒感染的Fisher大鼠胚胎細(xì)胞）和SA7/SHE細(xì)胞（猿猴腺病毒感染的SHE細(xì)胞）。第73頁,共86頁，2024年2月25日，星期天優(yōu)點(diǎn)：試驗(yàn)周期短，經(jīng)濟(jì)方便；一個(gè)細(xì)胞克隆或細(xì)胞巢就相當(dāng)于一只受試動(dòng)物；受試物直接與靶細(xì)胞作用，便于控制劑量，不受吸收、代謝、分布的影響，并且可不受體內(nèi)免疫系統(tǒng)等干擾；便于觀察。缺點(diǎn)：仍存在假陽性、假陰性等問題。第74頁,共86頁，2024年2月25日，星期天2.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物致癌檢測模型動(dòng)物致癌試驗(yàn)耗時(shí)長，耗費(fèi)人力物力大，使用的染毒劑量大。轉(zhuǎn)基因底物為快速檢測致癌物和促癌物提供了新的重要途徑。轉(zhuǎn)基因小鼠可用于研究在致癌過程中特定基因的作用，可用于分析化學(xué)物-基因的相互作用。第75頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（1）轉(zhuǎn)癌基因小鼠與轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子連接的癌基因轉(zhuǎn)入后可直接在某些特定的組織中高效表達(dá)，使該組織細(xì)胞處于引發(fā)狀態(tài)，這類轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是研究化學(xué)物致癌作用的敏感體系。攜帶癌基因的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物可用于致癌試驗(yàn)，試驗(yàn)周期僅3個(gè)月左右，有希望發(fā)展成代替長期動(dòng)物致癌試驗(yàn)的試驗(yàn)系統(tǒng)。第76頁,共86頁，2024年2月25日，星期天這些攜帶有癌基因的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，可用來研究外源化學(xué)物與腫瘤相關(guān)基因的作用及外源化學(xué)物在致癌不同階段中的作用機(jī)制。以各種組織特異性的促長劑處理轉(zhuǎn)入不同癌基因的小鼠，可為致癌過程的研究提供新線索。第77頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（2）腫瘤抑制基因敲除小鼠在P53-/-小鼠，腫瘤(特別是淋巴肉瘤)的發(fā)生比正常小鼠(P53+/+)增加而且提前。由于P53-/-小鼠的腫瘤發(fā)生具有組織特異性，進(jìn)一步研究這些腫瘤的遺傳學(xué)基礎(chǔ)有助于鑒定P53基因的功能。而半合子小鼠(P53+/-)在出生后6個(gè)月內(nèi)自發(fā)癌發(fā)生率低，但在之后發(fā)生淋巴瘤和軟組織肉瘤，其中大部分丟失P53野生型等位基因。這種小鼠對遺傳毒性致癌物敏感性并不增加。這種半合子小鼠也可用于鑒定致癌過程中的協(xié)作基因。而且缺P53小鼠加速形成惡性腫瘤，提示此基因主要在進(jìn)展階段起作用。P53在腫瘤發(fā)生中的作用有待進(jìn)一步研究。第78頁,共86頁，2024年2月25日，星期天（3）轉(zhuǎn)穿梭質(zhì)粒的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物小鼠

轉(zhuǎn)入帶有報(bào)告基因的穿梭載體，是研究體內(nèi)基因突變的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型。常用的靶基因如lacI、lacZ可通過噬菌體體外包裝等方法，