第二節 化學物質對人類致癌危險性評價原理
從暴露、人群流行、動物實驗和原理機制及其他有關數據資料等4個方面對致癌因子進行歸納性總結和概括,使用標準的術語對來自人和實驗動物數據的致癌證據充分性做出評價。這些評價分類只與暴露導致致癌的證據充分性有關,并不涉及其致癌活性(強度potency)范圍。如有更新的數據可能改變其分類。
證據充分性程度的評價限于所檢驗的物質,包括物理的、化學的或生物的受試物。當工作組認為被評價的一類因子與癌癥充分密切相關時,這些因子可能被合并成一組,進行單一的證據程度評價。
IARC專家組通過嚴謹的工作程序,給出致癌物質的科學性綜述和評價,其中包括以下內容:暴露數據、人群中的癌癥研究、實驗動物中的癌癥研究、機制機制和其他有關數據資料、歸納性總結、評價和依據。IARC關于環境因子致人類癌癥危險性分類只與一種環境因子致癌性證據的充分性(證據權重)有關,而并不涉及其致癌活性大小及其機制。2007年,IARC將化學物對人類致癌性資料(流行病學調查和病例報告)和對實驗動物致癌性資料分為四級:致癌性證據充分、致癌性證據有限、致癌性證據不足及證據提示缺乏致癌性。對化學物質致癌危險性評價的原理依據主要為以下三個方面。
一、對人類研究所獲致癌性證據的評價
來自人群研究的致癌性相關證據可劃分到以下類別之一:
1.致癌性證據充分(sufficient evidence of carcinogenicity)
致癌性證據充分表明在暴露因子和人類癌癥之間存在著病因相關關系。也就是在研究中觀察到在暴露和癌之間存在肯定的陽性關聯,而且是以合理的可信度排除了因機會,偏倚和混淆所造成的可能。一份有充分證據的陳述會隨之說明在被觀察人群中所暴露因子識別靶器官或靶組織的過程,同時引起患癌危險性升高。識別特定的靶器官或靶組織,并不排除該因子可能在其他的位置也引發癌的可能性。
2.致癌性證據有限(limited evidence of carcinogenicity)
致癌性證據有限指對人類可能具有致癌作用,但有關資料還不能充分證明因果相關關系。工作組認為在暴露因子和癌之間觀察到解釋可信的陽性因果關聯,但這一關聯不能以合理的可信度排除機會,偏倚和混淆所致的可能性。
3.致癌性證據不足(inadequate evidence of carcinogenicity)
致癌性證據不足指有關資料在質量上或數量上均顯不足,不允許就因子對人類的致癌性做出任何結論。現有研究在質量,一致性或統計把握度上不能就暴露和癌之間存在的或缺乏的因果關聯得出結論,或在人類中沒有得到癌的數據。
4.致癌性證據缺乏(evidence suggesting lack of carcinogenicity)
致癌性證據缺乏是指幾項已經涵蓋人群各級暴露水平的研究,一致提示在觀察到的因子暴露水平和癌之間沒有顯示出陽性關聯。來自這些單獨或聯合的研究結果應該有狹窄的可信限和接近于無效值(如rr =1.0)的上限值。研究應該以合理的可信限排除偏倚和混淆,應有適當的追蹤時間。證據提示缺乏致癌性的結論,不可避免地受限于已有研究所涉及的癌部位,暴露狀況和水平以及觀察隨訪的時間。此外,也不能排除暴露于低水平小劑量、產生微弱危險的可能性研究。
在某些情況,上述分類可能用來界定在特定器官或組織中的有關致癌性證據程度。
當現有的流行病學研究中存在混合物,制作過程,職業或工業時,工作組尋求識別最可能導致超額危險的特異因子。評價集中限定于暴露和其他的方面現有的數據。
二、對實驗動物研究所獲致癌性證據的估價
在實驗的動物中致癌性評價可使用傳統致癌試驗、遺傳修飾動物致癌試驗和其他集中于致癌作用的一個或多個關鍵階段體內致癌試驗。缺乏來自傳統的長期致癌試驗數據或從以癌形成為終點的試驗時,在多階段致癌作用過程中的一些階段、一些模型中得到一致的陽性結果應該考慮評價對實驗動物致癌性的證據程度。
在實驗動物中與致癌性相關的證據分為下列4類:
1.致癌性證據充分
致癌性證據充分指已經確立了因子與惡性腫瘤發生率升高或惡性腫瘤和良性腫瘤合計發生率升高之間的因果關系:①見于兩種或兩種以上多系動物;②見于多種實驗:一個物種在不同時間、不同實驗室或在以不同實驗方案經兩次或多次獨立的試驗。在遵循良好的實驗室操作下,一個物種的兩種性別惡性腫瘤發生率均升高也可提供充分證據。
當惡性腫瘤在發生率、部位、腫瘤類型或癌發生時間出現異常時,或當強烈發現多部位腫瘤時,可考慮單一研究和單一性別研究提供的致癌性證據充分。
2.致癌性證據有限
致癌性證據有限是指資料提示有致癌作用,但在作確定性評價中證據有限:如,①致癌性證據限于一項單一試驗;②在研究設計,實施或結果解釋的合理性方面尚有疑問;③該因子僅增加良性腫瘤或未確定的潛在腫瘤性損傷、或致癌性證據限于證實對有限范圍內的組織或器官具有促生長活性的研究。
3.致癌性證據不足
指由于重要的質量或數量上的限制,或現有實驗動物中沒有癌癥方面的數據,因而不能把已進行的研究解釋為能夠證明致癌作用的存在與否。
4.證據提示缺乏致癌性
至少在現有的兩個物種中,有關的充分研究表明在限定的試驗范圍內,該物質無致癌性。但證據提示缺乏致癌性的結論必然限于所研究的物種、腫瘤部位、暴露年齡、暴露條件和劑量水平。
三、致癌機制和其他有關數據
致癌機制和其他相關數據關系到判別某一種致癌性和證據充分的重要性,從而影響到對物質的致癌性總評價,因此受到高度重視。這些可能包括癌前損害、瘤病理學、遺傳學和相關的效應、結構活性關系、代謝和毒物動力學、物理物理化學參數和類似的生物因子數據。
評價任何致癌物的效應證據強度都是通過某一特殊機制,使用術語加以描述,如:“弱的”、“中等的”或“強的”。然后工作組評定特定的機制是否對人可能起作用。一種特定的機制對人起作用最有力的指征是從人群或暴露人群獲得生物學樣品上的數據。如果提示因子引起暴露人群的改變是在致癌作用因果途徑上,此數據可能被考慮是特別有關的。由于基于在實驗系統中的毒性/致癌性的證據,至少某些混合物可能避免人類單獨使用,因此這樣的數據不易得到。
如果在不同的實驗系統得到一致的結果、生物學的合理性、全部數據庫的一致性,則加強了一種機制在實驗的動物中致癌作用的結論。從驗證實驗性假設機制出發,通過實驗證明抑制主要的致癌機制過程能夠導致腫瘤發生受到的抑制的研究,可以獲得有力的致癌證據支持。工作組也考慮到是否有多種機制促進腫瘤發生、是否不同的機制可能在不同的劑量范圍起作用、是否在人和實驗的動物中存在不同作用機制、而且在一個易感組中是否存在獨特的作用機制。在得出實驗動物中觀察到的腫瘤與人類無關的結論之前,一定要考慮其他可能存在的作用機制。不同水平的實驗支持不同的機制機制時,可能反映了研究重心集中某一種熱點機制。
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對于復雜的暴露,包括職業暴露和工業暴露,工作組在制定對人類致癌性的總評價時,考慮到物質的化學組成和已知致癌物的潛在貢獻。工作組也確定了在實驗系統中的受試物與同時暴露于人類的物質之間的相關程度。