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第二节 化学物质对人类致癌危险性评价原理
从暴露、人群流行、动物实验和原理机制及其他有关数据资料等4个方面对致癌因子进行归纳性总结和概括,使用标准的术语对来自人和实验动物数据的致癌证据充分性做出评价。这些评价分类只与暴露导致致癌的证据充分性有关,并不涉及其致癌活性(强度potency)范围。如有更新的数据可能改变其分类。
证据充分性程度的评价限于所检验的物质,包括物理的、化学的或生物的受试物。当工作组认为被评价的一类因子与癌症充分密切相关时,这些因子可能被合并成一组,进行单一的证据程度评价。
IARC专家组通过严谨的工作程序,给出致癌物质的科学性综述和评价,其中包括以下内容:暴露数据、人群中的癌症研究、实验动物中的癌症研究、机制机制和其他有关数据资料、归纳性总结、评价和依据。IARC关于环境因子致人类癌症危险性分类只与一种环境因子致癌性证据的充分性(证据权重)有关,而并不涉及其致癌活性大小及其机制。2007年,IARC将化学物对人类致癌性资料(流行病学调查和病例报告)和对实验动物致癌性资料分为四级:致癌性证据充分、致癌性证据有限、致癌性证据不足及证据提示缺乏致癌性。对化学物质致癌危险性评价的原理依据主要为以下三个方面。
一、对人类研究所获致癌性证据的评价
来自人群研究的致癌性相关证据可划分到以下类别之一:
1.致癌性证据充分(sufficient evidence of carcinogenicity)
致癌性证据充分表明在暴露因子和人类癌症之间存在着病因相关关系。也就是在研究中观察到在暴露和癌之间存在肯定的阳性关联,而且是以合理的可信度排除了因机会,偏倚和混淆所造成的可能。一份有充分证据的陈述会随之说明在被观察人群中所暴露因子识别靶器官或靶组织的过程,同时引起患癌危险性升高。识别特定的靶器官或靶组织,并不排除该因子可能在其他的位置也引发癌的可能性。
2.致癌性证据有限(limited evidence of carcinogenicity)
致癌性证据有限指对人类可能具有致癌作用,但有关资料还不能充分证明因果相关关系。工作组认为在暴露因子和癌之间观察到解释可信的阳性因果关联,但这一关联不能以合理的可信度排除机会,偏倚和混淆所致的可能性。
3.致癌性证据不足(inadequate evidence of carcinogenicity)
致癌性证据不足指有关资料在质量上或数量上均显不足,不允许就因子对人类的致癌性做出任何结论。现有研究在质量,一致性或统计把握度上不能就暴露和癌之间存在的或缺乏的因果关联得出结论,或在人类中没有得到癌的数据。
4.致癌性证据缺乏(evidence suggesting lack of carcinogenicity)
致癌性证据缺乏是指几项已经涵盖人群各级暴露水平的研究,一致提示在观察到的因子暴露水平和癌之间没有显示出阳性关联。来自这些单独或联合的研究结果应该有狭窄的可信限和接近于无效值(如rr =1.0)的上限值。研究应该以合理的可信限排除偏倚和混淆,应有适当的追踪时间。证据提示缺乏致癌性的结论,不可避免地受限于已有研究所涉及的癌部位,暴露状况和水平以及观察随访的时间。此外,也不能排除暴露于低水平小剂量、产生微弱危险的可能性研究。
在某些情况,上述分类可能用来界定在特定器官或组织中的有关致癌性证据程度。
当现有的流行病学研究中存在混合物,制作过程,职业或工业时,工作组寻求识别最可能导致超额危险的特异因子。评价集中限定于暴露和其他的方面现有的数据。
二、对实验动物研究所获致癌性证据的估价
在实验的动物中致癌性评价可使用传统致癌试验、遗传修饰动物致癌试验和其他集中于致癌作用的一个或多个关键阶段体内致癌试验。缺乏来自传统的长期致癌试验数据或从以癌形成为终点的试验时,在多阶段致癌作用过程中的一些阶段、一些模型中得到一致的阳性结果应该考虑评价对实验动物致癌性的证据程度。
在实验动物中与致癌性相关的证据分为下列4类:
1.致癌性证据充分
致癌性证据充分指已经确立了因子与恶性肿瘤发生率升高或恶性肿瘤和良性肿瘤合计发生率升高之间的因果关系:①见于两种或两种以上多系动物;②见于多种实验:一个物种在不同时间、不同实验室或在以不同实验方案经两次或多次独立的试验。在遵循良好的实验室操作下,一个物种的两种性别恶性肿瘤发生率均升高也可提供充分证据。
当恶性肿瘤在发生率、部位、肿瘤类型或癌发生时间出现异常时,或当强烈发现多部位肿瘤时,可考虑单一研究和单一性别研究提供的致癌性证据充分。
2.致癌性证据有限
致癌性证据有限是指资料提示有致癌作用,但在作确定性评价中证据有限:如,①致癌性证据限于一项单一试验;②在研究设计,实施或结果解释的合理性方面尚有疑问;③该因子仅增加良性肿瘤或未确定的潜在肿瘤性损伤、或致癌性证据限于证实对有限范围内的组织或器官具有促生长活性的研究。
3.致癌性证据不足
指由于重要的质量或数量上的限制,或现有实验动物中没有癌症方面的数据,因而不能把已进行的研究解释为能够证明致癌作用的存在与否。
4.证据提示缺乏致癌性
至少在现有的两个物种中,有关的充分研究表明在限定的试验范围内,该物质无致癌性。但证据提示缺乏致癌性的结论必然限于所研究的物种、肿瘤部位、暴露年龄、暴露条件和剂量水平。
三、致癌机制和其他有关数据
致癌机制和其他相关数据关系到判别某一种致癌性和证据充分的重要性,从而影响到对物质的致癌性总评价,因此受到高度重视。这些可能包括癌前损害、瘤病理学、遗传学和相关的效应、结构活性关系、代谢和毒物动力学、物理物理化学参数和类似的生物因子数据。
评价任何致癌物的效应证据强度都是通过某一特殊机制,使用术语加以描述,如:“弱的”、“中等的”或“强的”。然后工作组评定特定的机制是否对人可能起作用。一种特定的机制对人起作用最有力的指征是从人群或暴露人群获得生物学样品上的数据。如果提示因子引起暴露人群的改变是在致癌作用因果途径上,此数据可能被考虑是特别有关的。由于基于在实验系统中的毒性/致癌性的证据,至少某些混合物可能避免人类单独使用,因此这样的数据不易得到。
如果在不同的实验系统得到一致的结果、生物学的合理性、全部数据库的一致性,则加强了一种机制在实验的动物中致癌作用的结论。从验证实验性假设机制出发,通过实验证明抑制主要的致癌机制过程能够导致肿瘤发生受到的抑制的研究,可以获得有力的致癌证据支持。工作组也考虑到是否有多种机制促进肿瘤发生、是否不同的机制可能在不同的剂量范围起作用、是否在人和实验的动物中存在不同作用机制、而且在一个易感组中是否存在独特的作用机制。在得出实验动物中观察到的肿瘤与人类无关的结论之前,一定要考虑其他可能存在的作用机制。不同水平的实验支持不同的机制机制时,可能反映了研究重心集中某一种热点机制。
对于复杂的暴露,包括职业暴露和工业暴露,工作组在制定对人类致癌性的总评价时,考虑到物质的化学组成和已知致癌物的潜在贡献。工作组也确定了在实验系统中的受试物与同时暴露于人类的物质之间的相关程度。