致癌评价

常用的致癌物判别方法包括三大类

一、短期试验

（一）遗传毒性试验

➢依据：化学物致突变性与致癌性紧密相关。

➢局限性：无法检测出非遗传毒物的致癌性（假阴性）和分辨出具有遗传毒性的非致癌物（假阳性）。

致癌物筛选试验主要包括：

➢基因突变试验：包括用微生物、昆虫、哺乳类动物细胞及啮齿类动物进行体外或体内试验，其中以A m e s最常用。

➢染色体畸变分析，微核试验。

➢其它遗传学观察终点：S C E试验，U D S试验，彗星试验等。

（二）细胞恶性转化试验

●细胞恶性转化试验：是指受试物与正常细胞在体外接触，如有致癌作用，可使正常细

胞形态和功能发生变化，发生与癌细胞相似的过程。

●体外培养细胞观察内容：细胞生长自控能力、增殖速度、细胞形态、生化表型以及移

植于动物体内形成肿瘤的能力等。

原理：癌细胞与正常细胞的不同是细胞核型的改变，导致细胞生长自控能力的丧失，引起细胞在离体培养时表现出生长特性改变。

●正常细胞：在体外培养时，克隆中的细胞排列有序、只能生长成单层；

●癌细胞：贴壁生长的克隆失去接触抑制的能力，因而形成的“恶性转化”克隆中的细

胞排列杂乱无章，重叠生长。

●判断是否出现了细胞的恶变，可将转化的细胞植入试验动物体内，观察转化的细胞是

否可发展成肿瘤。

恶变的细胞表现

●细胞偏大，且大小不等；

●核大而畸形，染色质深染而粗糙，核浆比例倒置，核膜粗厚，核仁增生而肥大；

●核仁核胞浆R N A增多，呈嗜碱性染色而偏蓝；

●多见核分裂现象；

●正常的接触抑制消失，它的克隆是多层细胞且排列紊乱；

●生长表型改变。

常用的细胞种类

●细胞选择的主要原则：

●体外容易培养和传代，阴性细胞克隆背景较低；

●细胞自发突变率低，或自发转化能力很弱；

●已获得无限生长能力，但仍保持接触抑制而无致肿瘤性。

结果判定方法

●体外细胞转化试验是以细胞形态恶性转化为检测终点。对转化细胞的判定通常采

用细胞灶法，计数克隆数，观察鉴定转化灶，单盲法观察，由2人共同认定。

优点：

●试验周期短，经济方便；

●一个细胞克隆或细胞巢相当于一只受试动物；

●受试物直接与靶细胞作用，便于控制剂量，不受吸收、代谢、分布的影响，并且

可不受体内免疫系统等干扰；

●利于观察。

缺点：仍存在假阳性、假阴性等问题。

二、动物致癌试验

（一）哺乳动物短期致癌试验

➢小鼠肺肿瘤诱发试验

➢大鼠肝转变灶诱发试验

➢小鼠皮肤肿瘤诱发试验

➢雌性大鼠乳腺癌诱发试验

结果评价

➢上述任一试验的阳性结果，其意义与长期动物致癌试验相当；

➢但是因试验期短、靶器官局限、适用化学物质类型较少，阴性结果意义不大。（二）哺乳动物长期致癌试验

➢化学致癌物最大的特点是有一个较长的潜伏期，对于一个新化学物的致癌性评价，不可能也不容许等到数十年后取得人群肿瘤流行病调查资料方作出判断。

➢动物致癌试验只需相对较短的时间，对动物进行终生染毒，即可取得资料。

➢可严格控制受试物进入机体的途径、剂量及动物的生活环境，从而排除其他因素对试验结果的干扰。

1.动物选择

●种属：对肿瘤的感受性，特别是对受检物有特定的靶器官尤为重要。

●品系：①已知对相似化学结构的物质敏感；②肿瘤自发率低；③代谢转化速率和方式

与人相似。

●性别：一般是雌雄各半，特殊情况用单性。

●年龄：一般用刚断乳或断乳不久的幼年动物，因为此时动物的感受性高，同时也可以

使试验接触时间更长。

动物数量：每剂量组不少于雌雄各50只，希望在出现第一个肿瘤时，每组还有不少于25只动物。当对照组肿瘤自发率较高，而染毒组肿瘤发生率较低时，所需动物数增加。

2.剂量设计

●低剂量组——无作用剂量组，不产生任何毒性效应

●中剂量组——阈剂量组

●高剂量组——发生肿瘤剂量组

●对照组（必要时另设一个溶剂对照组）

●注：为使染毒组肿瘤的发生率显著高于阴性对照组，在设计剂量时应考虑使用尽

可能大的量，使试验不至于漏检具有阳性致癌作用的物质。

3.染毒途径

经胃肠道、呼吸道、皮肤、注射等途径染毒，前提是尽量按人类实际接触情况选用适宜的染毒途径。

4.试验期限与染毒时间

●染毒时间一般要求染毒至实验结束甚至终身染毒。

●也有研究为了减少中途非肿瘤性死亡，建议在9-10个月后停止染毒。

●观察期限要长，原则上要求长期甚至终生观察，一般小鼠1.5年，大鼠2年，可能时

分别延长至2年和2.5年。

5.结果观察

●一般毒性实验所观察的一些指标，如摄食、活动、体重。

●观察皮肤及全身浅表部位有无肿瘤，并记录发生的部位、数目、性质、大小。

病理学检查必不可少。可从肉眼开始，逐一检查每一个器官，然后进一步作病理切片。其

范围至少包括已出现的肿瘤或可疑肿瘤以及肉眼观察有明显病变和怀疑有某些病变的器官。

6.结果评定

（1）肿瘤的发生率：

●肿瘤的发生率=×100%

●计算时须注意：先计算全部肿瘤的发生率，然后将良性与恶性分开，还应注意统计不

同器官组织肿瘤的发生率。

●当染毒组肿瘤的发生率显著大于对照组，并呈现剂量-反应关系，以及发生与对照组自

发肿瘤类型不同的肿瘤等，均认为是阳性。

实验结束时患肿瘤动物的总数有效动物总数（最早出现肿瘤时存活动物总数）

（2）多发性：

肿瘤的多发性是化学物致癌的又一个特征，这包括一个器官出现多个肿瘤或多个器官出现肿瘤。故要计算各组的平均肿瘤数，以及每一组中出现2个、3个或多个肿瘤的动物数或比例。当染毒组与对照组存在差异，并有剂量-多发性关系，则认为是阳性。（3）潜伏期：

动物从接触受试物起至出现第一个肿瘤的时间。这包括不同染毒时间剖杀的濒死或已死动物的肿瘤发生时间，要求剖杀时要仔细，以防漏检。

致癌指数＝肿瘤发生率（％）/潜伏期（天）×100

当潜伏期缩短，且存在剂量-潜伏期关系时，也视为阳性。

7.阳性结果的确定

任何一项指标与对照组相比出现差异并存在剂量-效应（反应）关系，即使没有统计学意义，但是超出历史性对照范围，均视为阳性。

8.阴性结果的确定

实验设计的最低要求:

①二种种属②二种性别③至少三个剂量水平，其中一个接近最大耐受量

④每组动物至少雌雄各50只⑤肿瘤发生率与对照组比较无差异

三、人群流行病学观察

肿瘤流行病调查的结果判断应遵循的原则：

➢1、证明接触者的发癌率高于对照组，或肿瘤病例中接触者的比例显著超过非肿瘤病例的配对对照。

➢2、肿瘤接触者死亡年龄明显比非接触者提前。

➢3、结果最好存在剂量-反应关系。

➢4、能排除共存的其它因素作用的可能性。

➢5、有动物致癌或细胞恶性转化试验支持。

➢6、所得的结论能够重复。

四、致癌物的确定和评价

动物致癌物的确定：

1.两种或两种以上种系的动物阳性；

2.一种种属但经两次或多次独立试验为阳性；

3.一种种属一次试验阳性，但发生率高，多个部位发生，出现罕见类型肿瘤、诱发肿瘤的时间短。

人类致癌物的确定：

1.能够重复的肿瘤流行病学调查结果；

2.动物致癌试验结果阳性，良好的剂量－反应关系，结果具有重现性。