致癌作用_毒理学基础.ppt

细胞死亡及细胞增殖----有丝分裂增加与癌症发生 细胞死亡能引起周围增生，导致有丝分裂的增加，可能导致分裂中细胞的发生次级突变从而也可引起癌症。 * 细胞分裂与调亡紊乱所引起的癌症发生 细胞存活与细胞调亡平衡的破坏。TCDD 、TPA（组织性纤溶酶原激活剂）、 戊巴比妥等均能抑制细胞的调亡，从而引起细胞生长、增生、癌症。 细胞信号介导的癌症发生：磷酸脂酶。 DNA的氧化损伤：辐射、脂质过氧化促进剂、多酚等化学物（氧化应激） * 启动阶段/引发阶段 致癌物直接作用于DNA的初级序列，引起基因突变，使单个细胞或少量细胞发生永久性的、不可逆的遗传性改变，此种细胞称为“启动细胞”（initiated cell），诱发细胞突变的因素称为启动剂。 促进阶段/促长阶段 细胞在致癌作用的第一阶段变成启动细胞后，在某些因素作用下，以相对于周围正常细胞的选择优势进行克隆扩增，形成镜下才能观察到的或有时肉眼可见的细胞群，即良性肿瘤，这就是致癌作用的第二阶段，称为促进阶段，起促进作用的因素称作促进剂或促癌剂。 化学致癌的多阶段过程 化学致癌作用 / 化学致癌机制 * 启动剂和促进剂在化学致癌过程中的协同 作用及其后果（啮齿类动物实验模型） * 演变阶段/进展阶段 启动和促进两个阶段所引起的良性损伤并不是致死性的 演变过程使原本彼此都一样的肿瘤细胞变成在遗传表型上是异质的恶性肿瘤细胞 有些化学致癌物同时具有启动、促进和演变的作用，称为完全致癌物 化学致癌机制 /化学致癌的多阶段过程 * * * 短期试验 动物致癌试验 人类流行病学调查 第四节 观察化学毒物致癌作用的基本方法 * 致突变试验 细菌回复突变试验（Ames试验）、染色体畸变试验、微核试验、姐妹染色单体交换试验（SCE） 细胞恶性转化试验 细胞形态、生长能力、生化等表型改变 移植于动物体内形成肿瘤的能力 常用叙利亚仓鼠胚胎细胞 小鼠成纤维细胞 皮肤、器官、肝等器官组织上皮细胞体外培养 短 期 试 验 * 转染细胞和转基因动物试验 转染细胞 将原癌基因或活化癌基因导入细胞，观察致癌物对细胞生长的影响 将人类的P450基因导入动物来源的缺乏此酶系的细胞中，形成具有与人相同的对潜在化学致癌物代谢能力的细胞 转基因动物 通过增强或抑制某个基因的表达，了解这个基因的功能 人为地把某个基因及其相关基因组插入或者把某个基因从基因群中去除，这样得来的新品种称为转基因动物 通过比较转基因动物和正常动物的生理、生化和病理指标，来确定这个基因的功能 * 优点 人类接触受试物后往往需要20年左右的潜伏期，动物试验一般进行1-2年可获阳性结果 能严格控制试验条件，排除流行病学不易控制的许多混杂因素的影响 缺点 动物试验结果外推至人存在不肯定性 动 物 致 癌 试 验 * 受试物优先选择短期致癌试验阳性的化学物质 动物种属的选择，应考虑受试物可能作用的靶器官 大鼠 肝癌 小鼠 呼吸道和肺肿瘤 金黄仓鼠(或称金黄地鼠)、狗或猴 膀胱癌 靶器官无法估计 大鼠和小鼠 染毒剂量 应为最大耐受剂量(MTD)或1／2MTD 试验组 包括空白和溶剂对照 染毒途径 选用与人类接触相同的方式 动物应选择自发肿瘤率低并且对致癌作用不应过分敏感 每剂量组每性别动物不得少于50只 * 哺乳动物长期致癌试验 长期试验期限依据不同种属寿命而定，一般小鼠1.5-2年，大鼠2-2.5年 转癌基因或前癌基因小鼠 一种有望代替长期动物致癌的试验系统 可观察致癌物与基因相互作用以及不同致癌阶段所起的作用 这类方法对确认致癌物以及理解致癌机制很有帮助 不适于作危险性评估 * 啮齿类动物短期致癌试验 小鼠肺肿瘤诱发试验 大鼠肝转移灶诱发试验 小鼠皮肤肿瘤诱发试验 雌性大鼠乳腺癌的诱发试验 促癌剂的检查 选用适当的低剂量启动剂，启动后1-2周开始用受试物染毒 * 肿瘤流行病学调查 以肿瘤的发病率或病死率作为观察终点 多采用分析流行病学的方法（回顾性定群调查、病例对照调查的方法） 调查结果为阳性 + 剂量-反应关系 + 得到动物试验的验证 该化合物为人类致癌物 调查结果为阴性 不能完全确定受试物为非致癌物，可能是接触时间短或剂量低所致 流 行 病 学 调 查 * 生物标记物流行病学调查 内剂量 测定细胞、组织、体液内某些致癌物或其代谢产物的含量，衡量接触的水平 生物有效剂量 进入