去年11月,一名八岁女童成为中国最年轻的肺癌患者。据她的医生称,病因是积聚在她肺部的细颗粒物,导致细胞发生恶性变化。空气污染一直笼罩着中国城市,形成雾霾,不时导致学校和企业停课停业,并大幅降低能见度。
在女孩被诊断出癌症前一个月,国际癌症研究机构(IARC)宣布室外空气污染及其主要成分之一颗粒物为人类致癌物。该公告为一个期十年的审查划上了句号,该审查检验了多种空气传播污染物的致癌潜力,包括车辆、工业、农场、家庭和自然来源排放的粉尘、溶剂和金属。
自 20 世纪 40 年代以来,科学家一直怀疑空气污染会导致肺癌,但经过七十年的研究才确立了这种联系。在此期间,人们逐渐清楚地认识到,吸烟是导致大多数肺癌死亡(全球 70%)的原因,而且空气污染导致更多人死于心血管疾病,而不是癌症。尽管如此,空气污染造成的癌症死亡人数也在不断增加。研究人员认为,2010 年有 22.3 万例肺癌死亡归因于空气污染,几乎占所有此类死亡人数的 15%。国际癌症研究机构还指出,有证据表明空气污染与膀胱癌有关。
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1.
“每个人都暴露在空气污染中,”马萨诸塞州波士顿健康影响研究所的流行病学家亚伦·科恩说。该研究所是一家由美国政府和汽车工业资助的研究机构。“无论你是谁,你都无法避免呼吸空气。”
科学家们在理解空气污染和其他环境致癌物的影响方面取得了进展。他们了解到,某些化学物质可能会在低于预期的剂量下增加癌症风险,人们在生命的某些时期可能特别脆弱,并且暴露的后果可能会对后代产生影响。研究人员还在研究可能导致特定癌症发作的环境诱因。尽管寻求癌症治疗方法吸引了最多的资金和人才,但一小部分但声音响亮的群体呼吁更多关注环境致癌物,希望减少接触这些致癌物将有助于防止疾病的发生。
国际癌症研究机构总共评估了 970 种天然和人工制剂,并确定其中 464 种对人类具有一定程度的致癌性。美国国家毒理学规划署的一个目录与此有所重叠,列出了 240 种物质为“已知”或“合理预期”的人类致癌物。一些致癌剂天然存在,例如黄曲霉毒素——一种由生长在坚果、种子和豆类中的霉菌产生的有毒化合物。另一些是人造的,例如医学影像产生的电离辐射和各种商业化学品。然而,在商业中使用的 80,000 种化学品中,只有极少一部分经过了致癌性测试。
环境致癌物导致的癌症比例存在争议。1981 年最广为引用的估计将美国 2% 的癌症死亡归因于污染,4% 归因于职业暴露2。这些数字与吸烟和饮食的数字相比相形见绌,吸烟和饮食分别占了 30% 和 35% 的负担。但美国总统癌症小组在 2010 年发布的一份报告中抨击了 1981 年的估计,并指出“环境诱发癌症的真实负担被严重低估了”3。世界卫生组织 (WHO) 的一项全球估计则高得多:全球 19% 的癌症(以及每年 130 万人死亡)归因于环境和职业因素。
2. 那些数字与吸烟和饮食的数字相比相形见绌,吸烟和饮食分别占了 30% 和 35% 的负担。但美国总统癌症小组在 2010 年发布的一份报告中抨击了 1981 年的估计,并指出“环境诱发癌症的真实负担被严重低估了”3。世界卫生组织 (WHO) 的一项全球估计则高得多:全球 19% 的癌症(以及每年 130 万人死亡)归因于环境和职业因素。
尽管如此,马萨诸塞大学洛厄尔分校的流行病学家理查德·克拉普说,许多研究人员、慈善基金会和政府机构仍然低估了环境致癌物的重要性。“环境暴露正在导致我们一部分癌症负担,并且我们可以对此做些什么,这其中有更多的意义,但通常没有得到认可,”他说。
将一种物质指定为致癌物并对其使用提出建议可能会引起争议。例如,2011 年,美国国家毒理学规划署将甲醛(一种建筑材料和家用产品中常见的化学物质)列为致癌物,并将苯乙烯(用于制造塑料和橡胶)列为合理预期的人类致癌物4。尽管国际癌症研究机构和其他机构也做出了类似的认定,但美国化学理事会等行业团体成功地倡导美国国家科学院对该报告进行审查,以努力将这些化学物质从名单中删除并避免进一步监管。审查结果预计很快就会公布。
4。尽管国际癌症研究机构和其他机构也做出了类似的认定,但美国化学理事会等行业团体成功地倡导美国国家科学院对该报告进行审查,以努力将这些化学物质从名单中删除并避免进一步监管。审查结果预计很快就会公布。
数量问题
研究正在描绘一幅日益复杂的图景,展示身体如何对环境化学物质做出反应。在过去两年中,关于内分泌干扰化学物质行为的争论达到了顶峰。2012 年对 800 多项研究进行的综述5得出结论,这些化学物质“非常普遍”地在远低于预期的剂量下诱导生物反应,并且这些反应是非单调的——也就是说,更高的剂量不一定比更低的剂量产生更大的影响。这一论断具有巨大的监管意义,因为大多数化学物质的安全测试不是在环境中的低剂量下进行的,而是在高剂量下进行的。结果被外推到较低剂量,如果非单调行为普遍存在,这种方法将是不合理的。
5 of more than 800 studies concluded that it is “remarkably common” for these chemicals to induce biological responses at much lower doses than expected, and for the responses to be non-monotonic — that is, for higher doses not necessarily to produce greater effects than lower doses. The assertion has huge regulatory implications because safety testing for most chemicals is done not at the low doses at which agents occur in the environment, but at high doses. The results are extrapolated to lower doses, a methodology that would be unsound if non-monotonic behaviour were widespread.
这些现象一直备受争议。美国环境保护署 (EPA) 得出的结论是非单调反应确实会发生,但并不常见。其报告草案目前正在接受美国国家科学院委员会的审查。即便如此,世界卫生组织、联合国环境规划署和美国内分泌学会都强调了低剂量和非单调反应的重要性。
另一个正在兴起的观点是,人们在某些时期特别脆弱,例如在妊娠期、青春期和怀孕期间,以及分娩后。例如,一项6关于植入小鼠体内的人类前列腺干细胞的研究表明,早期接触低剂量的内分泌干扰化学物质双酚 A(用于制造食品容器和饮料瓶)可能会增加男性患前列腺癌的风险。
6 on human prostate stem cells implanted into mice indicated that early-life exposure to low doses of the endocrine-disrupting chemical bisphenol A, which is used in the manufacture of food containers and drink bottles, may increase the risk of a man developing prostate cancer.
人体研究也支持“易感窗口”的观点。“儿童健康与发展研究”(CHDS)发现,分娩后血液中多氯联苯(PCB)含量高的女性,在近二十年后患乳腺癌的风险增加了三倍7。杀虫剂滴滴涕的效果甚至更大8。
7. The pesticide DDT has an even greater effect8.
另一项 CHDS 研究9发现,在三十多岁时患睾丸癌的儿子的母亲,在分娩时血液中往往含有一系列与滴滴涕相关的化合物。流行病学家兼 CHDS 主任芭芭拉·科恩说,现在越来越清楚的是,“那些非常早期的生命暴露和事件可能会影响一生的健康轨迹”。
9 found that mothers of sons who developed testicular cancer in their thirties tended to have had a suite of DDT-related compounds in their blood when they gave birth. It is now becoming clear “that those really early exposures and events in life could influence the health trajectory of a lifetime”, says epidemiolologist and CHDS director Barbara Cohn.
在人体内经常检测到数十种环境化学物质。弄清楚这些混合物如何影响癌症和其他问题的风险可能是研究人员最困惑的问题。大多数研究一次只调查一种化学物质的影响,即使这样也很棘手。“在我们能够理解混合物的含义之前,我们不太可能揭示我们需要了解的关于化学物质的知识,”科恩说。“我们才刚刚开始学习如何做到这一点。”
展望未来,科恩说,她计划研究化学物质暴露是否会影响到第三代和第四代;最初参与研究的妇女的第一批曾孙将很快出生。啮齿动物研究表明,接触有毒物质不仅会增加暴露动物及其后代患癌症和其他疾病的风险,还会增加其后代的后代患癌症和其他疾病的风险——这通常是由于对基因表达的表观遗传改变10。
10.
国际癌症研究机构主任克里斯托弗·怀尔德创造了“暴露组”一词来描述一个人一生中经历的每一种暴露——包括化学物质、传染性病原体、饮食、社会环境等等。为了更好地了解可能引发癌症的原因,怀尔德建议研究人员寻找暴露的标志,例如代谢产物或某些细胞中转录的 RNA 分子库。
一个有希望的进展是,当一个人暴露于特定的环境风险(如烟草或紫外线)时,已发现某些肿瘤的基因组包含独特的突变。“肿瘤开始揭示其自身起源的秘密,”怀尔德说。怀尔德花了三十年时间研究癌症。他说,在这段时间里,“我认为从来没有人问过我:‘我们有没有找到预防方法?’ 总是问:‘我们有没有找到治愈方法?’”
此外,怀尔德和其他人说,预防工作通常侧重于个人应负责的生活方式改变,例如戒烟和健康饮食,而不是将责任推给公司或政府以保护人们免受致癌物侵害的监管变革。
预防呼吁
国际癌症研究机构的《2014 年世界癌症报告》指出,癌症发病率在发展中国家上升最快(见 S18 页),并且一些最新的治疗方法对于大多数人来说过于昂贵而无法获得。该报告呼吁重新致力于预防,包括限制接触环境致癌物的立法。“很明显,你无法通过治疗来摆脱癌症,”怀尔德说。
克拉普对此表示赞同。他指出了绿色化学的前景,即开发安全分子和技术来替代有害分子和技术。一个例子是用基于肥皂的“湿洗”代替使用全氯乙烯(国际癌症研究机构将其归类为可能致癌物)的干洗。克拉普还赞扬了欧盟的化学品法规 REACH,该法规将证明化学品安全性的责任放在公司身上,然后才能将其投放市场。“我们必须停止将这些致癌物质倾倒到经济中,这样人们一开始就不会得癌症,”他说。
中国已开始在空气污染方面采取行动。但对尾气和工业排放的限制以及对污染者的罚款尚未产生太大效果:政府监测的 74 个城市中,只有 3 个城市达到了空气质量标准。目前,一些公民求助于在户外戴口罩并在家中运行空气过滤器——但这只能到此为止。“要净化空气——这才是解决方案,”科恩说。“而不是让人坐在家里或戴着口罩四处走动。”
本文经许可转载,最初于 2014 年 5 月 28 日首次发表。