外源化学物致癌作用chemicalcarcinog.ppt

第八章第八章第八章第八章 外源化学物致癌外源化学物致癌外源化学物致癌外源化学物致癌作用作用作用作用chemical carcinogenesischemical carcinogenesischemical carcinogenesischemical carcinogenesis卫生毒理学教研室卫生毒理学教研室卫生毒理学教研室卫生毒理学教研室2004.52004.52004.52004.5n n1775年年英国英国Pott 阴囊癌阴囊癌n n1895年年德国德国Rehn 职业性膀胱癌职业性膀胱癌n n1915年年日本山极和市川日本山极和市川 试验性皮肤癌试验性皮肤癌n n1922年年英国英国Kennway 动物皮肤癌动物皮肤癌n n1945年年英国英国Case 职业性膀胱癌职业性膀胱癌n n肿瘤肿瘤指有分裂潜能的细胞受致癌因素的作用指有分裂潜能的细胞受致癌因素的作用后发生恶性转化和克隆性增生所形成的新生后发生恶性转化和克隆性增生所形成的新生物，在人体任何部位、任何组织都可以发生物，在人体任何部位、任何组织都可以发生肿瘤。肿瘤。n n化学致癌作用化学致癌作用(chemical carcinogenesis)是是指化学物质引起正常细胞发生恶性转化并发指化学物质引起正常细胞发生恶性转化并发展成肿瘤的过程。展成肿瘤的过程。n n化学致癌物化学致癌物(chemical carcinogen)是指具是指具有化学致癌作用的化学物质。有化学致癌作用的化学物质。n n第一节第一节 化学致癌机制化学致癌机制n n第二节第二节 化学致癌物的分类化学致癌物的分类 n n第三节第三节 观察化学毒物致癌作用的基本方法观察化学毒物致癌作用的基本方法第一节第一节 化学致癌机制化学致癌机制n n一、化学致癌作用一、化学致癌作用多因素、多基因参与的多因素、多基因参与的多阶段过程多阶段过程n n致癌过程有多个与癌肿有关的基因参与致癌过程有多个与癌肿有关的基因参与致癌过程有多个与癌肿有关的基因参与致癌过程有多个与癌肿有关的基因参与n n不同器官来源、不同组织类型、临床阶段以至同一不同器官来源、不同组织类型、临床阶段以至同一不同器官来源、不同组织类型、临床阶段以至同一不同器官来源、不同组织类型、临床阶段以至同一种肿瘤在不同地区所见的遗传变化是不同的种肿瘤在不同地区所见的遗传变化是不同的种肿瘤在不同地区所见的遗传变化是不同的种肿瘤在不同地区所见的遗传变化是不同的n n多种环境致癌物、致癌因子或条件可协同作用多种环境致癌物、致癌因子或条件可协同作用多种环境致癌物、致癌因子或条件可协同作用多种环境致癌物、致癌因子或条件可协同作用n n个体的不同遗传背景对肿瘤的发生发展有重要影响个体的不同遗传背景对肿瘤的发生发展有重要影响个体的不同遗传背景对肿瘤的发生发展有重要影响个体的不同遗传背景对肿瘤的发生发展有重要影响n n二、与致癌作用有关的代谢活化与灭活：二、与致癌作用有关的代谢活化与灭活：前致癌物前致癌物 近致癌物近致癌物 终致癌物终致癌物 Precarcinogens proximate carcinogens ultimate carcinogens Precarcinogens proximate carcinogens ultimate carcinogens Precarcinogens proximate carcinogens ultimate carcinogens Precarcinogens proximate carcinogens ultimate carcinogens第一节第一节 化学致癌机制化学致癌机制n n三、化学致癌作用的分子机制：三、化学致癌作用的分子机制：n n（一）（一）（一）（一）DNADNA加合物：加合物：加合物：加合物：n n（二）（二）（二）（二）DNADNA修复与致癌过程：修复与致癌过程：修复与致癌过程：修复与致癌过程：n n（三）癌基因、原癌基因和抑癌基因：（三）癌基因、原癌基因和抑癌基因：（三）癌基因、原癌基因和抑癌基因：（三）癌基因、原癌基因和抑癌基因：n n 1 1、癌基因（、癌基因（、癌基因（、癌基因（oncogeneoncogene）和原癌基因（）和原癌基因（）和原癌基因（）和原癌基因（proto-proto-oncogeneoncogene）：）：）：）：n n 2 2、抑癌基因（、抑癌基因（、抑癌基因（、抑癌基因（anti-oncogeneanti-oncogene）n n（四）基因表达调控异常与肿瘤的发生：（四）基因表达调控异常与肿瘤的发生：（四）基因表达调控异常与肿瘤的发生：（四）基因表达调控异常与肿瘤的发生：第一节第一节 化学致癌机制化学致癌机制n n四、化学致癌过程：四、化学致癌过程：n n引发阶段引发阶段 促长阶段促长阶段 进展阶段进展阶段（initiation）（promotion）（）（progression）第一节第一节 化学致癌机制化学致癌机制第一节第一节 化学致癌机制化学致癌机制前致癌物前致癌物终致癌物终致癌物细胞含错细胞含错配碱基配碱基细胞死亡细胞死亡不分化的癌不分化的癌分化的肿瘤分化的肿瘤致癌物致癌物-DNA加加合物合物引发的细胞引发的细胞正常细胞正常细胞活化活化活化活化转移转移DNADNA结合结合结合结合修复修复修复修复DNADNA复制复制复制复制错配修复失败错配修复失败错配修复失败错配修复失败DNADNA修复修复修复修复促长促长促长促长进展进展进展进展第二节第二节 化学致癌物的分类化学致癌物的分类n nIARCIARC将化学物对人类致癌性资料将化学物对人类致癌性资料将化学物对人类致癌性资料将化学物对人类致癌性资料(流行病学调查和病例报流行病学调查和病例报流行病学调查和病例报流行病学调查和病例报告告告告)和对实验动物致癌性资料分为四级（和对实验动物致癌性资料分为四级（和对实验动物致癌性资料分为四级（和对实验动物致癌性资料分为四级（20022002，878878）：）：）：）：n n组组组组1 1，对对对对人人人人类类类类是是是是致致致致癌癌癌癌物物物物。对对对对人人人人类类类类致致致致癌癌癌癌性性性性证证证证据据据据充充充充分分分分者者者者属属属属于于于于本本本本组。组。组。组。8787n n组组组组2 2，对对对对人人人人类类类类是是是是很很很很可可可可能能能能或或或或可可可可能能能能致致致致癌癌癌癌物物物物。又又又又分分分分为为为为两两两两组组组组，即即即即组组组组2A2A和组和组和组和组2B2B。n n 组组组组2A2A，对对对对人人人人类类类类很很很很可可可可能能能能(probably)(probably)是是是是致致致致癌癌癌癌物物物物，指指指指对对对对人人人人类致癌性证据有限，对实验动物致癌性证据充分。类致癌性证据有限，对实验动物致癌性证据充分。类致癌性证据有限，对实验动物致癌性证据充分。类致癌性证据有限，对实验动物致癌性证据充分。6363n n 组组组组2B2B，对对对对人人人人类类类类是是是是可可可可能能能能(possible)(possible)致致致致癌癌癌癌物物物物，指指指指对对对对人人人人类类类类致致致致癌癌癌癌性性性性证证证证据据据据有有有有限限限限，对对对对实实实实验验验验动动动动物物物物致致致致癌癌癌癌性性性性证证证证据据据据并并并并不不不不充充充充分分分分；或或或或指指指指对对对对人人人人类类类类致致致致癌癌癌癌性性性性证证证证据据据据不不不不足足足足，对对对对实实实实验验验验动动动动物物物物致致致致癌癌癌癌性性性性证证证证据据据据充充充充分分分分。234234n n组组组组3 3，现有的证据不能对人类致癌性进行分类。，现有的证据不能对人类致癌性进行分类。，现有的证据不能对人类致癌性进行分类。，现有的证据不能对人类致癌性进行分类。493493n n组组组组4 4，对人类可能是非致癌物。，对人类可能是非致癌物。，对人类可能是非致癌物。，对人类可能是非致癌物。1 1n n根据致癌机制分类根据致癌机制分类 n n1.genotoxic carcinogens1.genotoxic carcinogensn n直接致癌物直接致癌物直接致癌物直接致癌物n n间接致癌物间接致癌物间接致癌物间接致癌物n n无机致癌物无机致癌物无机致癌物无机致癌物n n2.non-genotoxic carcinogens2.non-genotoxic carcinogensn n促长剂促长剂促长剂促长剂 激素调控剂激素调控剂激素调控剂激素调控剂n n细胞毒剂细胞毒剂细胞毒剂细胞毒剂 过氧化物酶体增殖剂过氧化物酶体增殖剂过氧化物酶体增殖剂过氧化物酶体增殖剂n n免疫抑制剂免疫抑制剂免疫抑制剂免疫抑制剂 固态物质固态物质固态物质固态物质n n3.3.未分类：未分类：未分类：未分类：美舍吡伦美舍吡伦美舍吡伦美舍吡伦第二节第二节 化学致癌物的分类化学致癌物的分类n n一、用于致癌物筛选的短期试验一、用于致癌物筛选的短期试验n n（一）致突变试验：（一）致突变试验：n n基因突变试验：鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验基因突变试验：鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验基因突变试验：鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验基因突变试验：鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验(Ames(Ames试验试验试验试验););n n染色体畸变试验：体外细胞系细胞遗传学分析，小染色体畸变试验：体外细胞系细胞遗传学分析，小染色体畸变试验：体外细胞系细胞遗传学分析，小染色体畸变试验：体外细胞系细胞遗传学分析，小鼠骨髓微核试验，大鼠骨髓染色体畸变试验鼠骨髓微核试验，大鼠骨髓染色体畸变试验鼠骨髓微核试验，大鼠骨髓染色体畸变试验鼠骨髓微核试验，大鼠骨髓染色体畸变试验;n n原发性原发性原发性原发性DNADNA损伤：损伤：损伤：损伤：DNADNA加合物，链断裂，加合物，链断裂，加合物，链断裂，加合物，链断裂，DNADNA修修修修复诱导复诱导复诱导复诱导(细菌细菌细菌细菌SOSSOS反应，大鼠肝反应，大鼠肝反应，大鼠肝反应，大鼠肝UDSUDS诱导诱导诱导诱导)，SCESCE试验；试验；试验；试验；n n体外细胞转化：叙利亚地鼠胚胎细胞，体外细胞转化：叙利亚地鼠胚胎细胞，体外细胞转化：叙利亚地鼠胚胎细胞，体外细胞转化：叙利亚地鼠胚胎细胞，Balb/c Balb/c 3T33T3细胞。细胞。细胞。细胞。第三节第三节 观察化学毒物致癌作用的基本方法观察化学毒物致癌作用的基本方法n n一、用于致癌物筛选的短期试验：一、用于致癌物筛选的短期试验：n n（二）哺乳动物短期致癌试验：（二）哺乳动物短期致癌试验：哺哺哺哺乳乳乳乳动动动动物物物物短短短短期期期期致致致致癌癌癌癌试试试试验验验验又又又又称称称称为为为为有有有有限限限限体体体体内内内内试试试试验验验验，指指指指时时时时间间间间有有有有限限限限(数数数数月月月月)，靶器官有限。较受重视的短期致癌试验有下列四种：，靶器官有限。较受重视的短期致癌试验有下列四种：，靶器官有限。较受重视的短期致癌试验有下列四种：，靶器官有限。较受重视的短期致癌试验有下列四种：n n1 1小小小小鼠鼠鼠鼠皮皮皮皮肤肤肤肤肿肿肿肿瘤瘤瘤瘤诱诱诱诱发发发发试试试试验验验验：于于于于小小小小鼠鼠鼠鼠皮皮皮皮肤肤肤肤局局局局部部部部连连连连续续续续涂涂涂涂抹抹抹抹受受受受试试试试物物物物，以以以以观观观观察察察察皮皮皮皮肤肤肤肤乳乳乳乳头头头头瘤瘤瘤瘤和和和和癌癌癌癌的的的的发发发发生生生生，一一一一般般般般2020周周周周可可可可结结结结束束束束实实实实验验验验，较较较较敏敏敏敏感感感感的的的的小小小小鼠鼠鼠鼠为为为为SENCARSENCAR小小小小鼠鼠鼠鼠。此此此此试试试试验验验验也也也也可可可可设设设设计计计计为为为为检检检检测测测测受受受受试试试试物物物物的的的的引引引引发发发发活活活活性性性性或或或或促促促促长长长长活活活活性。典型的引发剂为致癌性多环芳烃，促长剂为佛波醇酯性。典型的引发剂为致癌性多环芳烃，促长剂为佛波醇酯性。典型的引发剂为致癌性多环芳烃，促长剂为佛波醇酯性。典型的引发剂为致癌性多环芳烃，促长剂为佛波醇酯(TPA)(TPA)。n n2 2小鼠肺瘤诱发试验：小鼠肺瘤诱发试验：小鼠肺瘤诱发试验：小鼠肺瘤诱发试验：染毒途径常用腹腔注射，也可灌胃或吸入，染毒途径常用腹腔注射，也可灌胃或吸入，染毒途径常用腹腔注射，也可灌胃或吸入，染毒途径常用腹腔注射，也可灌胃或吸入，一般一般一般一般3030周可结束实验，观察肺肿瘤的发生。较敏感的小鼠为周可结束实验，观察肺肿瘤的发生。较敏感的小鼠为周可结束实验，观察肺肿瘤的发生。较敏感的小鼠为周可结束实验，观察肺肿瘤的发生。较敏感的小鼠为A A系小鼠。系小鼠。系小鼠。系小鼠。此试验也可设计此试验也可设计此试验也可设计此试验也可设计)b)b检测受试物的引发活性或促长活性。典型的引发剂检测受试物的引发活性或促长活性。典型的引发剂检测受试物的引发活性或促长活性。典型的引发剂检测受试物的引发活性或促长活性。典型的引发剂为乌拉坦，促长剂为二丁基经基甲苯为乌拉坦，促长剂为二丁基经基甲苯为乌拉坦，促长剂为二丁基经基甲苯为乌拉坦，促长剂为二丁基经基甲苯(BHT)(BHT)。第三节第三节 观察化学毒物致癌作用的基本方法观察化学毒物致癌作用的基本方法n n3 3大鼠肝转化灶诱发试验。大鼠肝转化灶诱发试验。大鼠肝转化灶诱发试验。大鼠肝转化灶诱发试验。n n对对对对大大大大鼠鼠鼠鼠进进进进行行行行肝肝肝肝大大大大部部部部切切切切除除除除术术术术后后后后，给给给给以以以以受受受受试试试试物物物物，一一一一般般般般可可可可在在在在8 81414周周周周结结结结束束束束实实实实验验验验，观观观观察察察察肝肝肝肝转转转转化化化化灶灶灶灶生生生生成成成成。肝肝肝肝转转转转化化化化灶灶灶灶是是是是癌癌癌癌前前前前病病病病变变变变，有有有有-谷谷谷谷氨氨氨氨酰酰酰酰转转转转肽肽肽肽酶酶酶酶活活活活性性性性升升升升高高高高，G6PG6P酶酶酶酶和和和和ATPATP酶酶酶酶活活活活性性性性降降降降低低低低，以以以以及及及及铁铁铁铁摄摄摄摄取取取取能能能能力力力力降降降降低低低低。转转转转化化化化灶灶灶灶可可可可用用用用组组组组织织织织化化化化学学学学或或或或免免免免疫疫疫疫化化化化学学学学方方方方法法法法鉴鉴鉴鉴定定定定。此此此此试试试试验验验验也也也也可可可可设设设设计计计计为为为为检检检检测测测测受受受受试试试试物物物物的的的的引引引引发发发发活活活活性性性性或或或或促促促促长长长长活活活活性性性性。典典典典型型型型的的的的引引引引发发发发剂剂剂剂为二乙基亚硝胺为二乙基亚硝胺为二乙基亚硝胺为二乙基亚硝胺(DEN)(DEN)，促长剂为苯巴比妥，促长剂为苯巴比妥，促长剂为苯巴比妥，促长剂为苯巴比妥(PB)(PB)。n n4 4雌雌雌雌性性性性大大大大鼠鼠鼠鼠乳乳乳乳腺腺腺腺癌癌癌癌诱诱诱诱发发发发试试试试验验验验，一一一一般般般般可可可可用用用用SDSD大大大大鼠鼠鼠鼠(或或或或WistarWistar大鼠大鼠大鼠大鼠)，实验周期为，实验周期为，实验周期为，实验周期为6 6个月。个月。个月。个月。n n 此此此此四四四四个个个个试试试试验验验验不不不不是是是是成成成成组组组组试试试试验验验验，应应应应根根根根据据据据受受受受试试试试物物物物的的的的特特特特点点点点选选选选择择择择使使使使用用用用。此此此此四四四四个个个个试试试试验验验验任任任任一一一一试试试试验验验验得得得得到到到到阳阳阳阳性性性性结结结结果果果果的的的的意意意意义义义义与与与与长长长长期期期期动动动动物物物物致致致致癌癌癌癌试试试试验验验验相相相相似似似似，但但但但阴阴阴阴性性性性结结结结果果果果并并并并不不不不能能能能排排排排除除除除受受受受试物的致癌性。试物的致癌性。试物的致癌性。试物的致癌性。第三节第三节 观察化学毒物致癌作用的基本方法观察化学毒物致癌作用的基本方法n n一、用于致癌物筛选的短期试验：一、用于致癌物筛选的短期试验：n n（二）哺乳动物短期致癌试验：（二）哺乳动物短期致癌试验：（二）哺乳动物短期致癌试验：（二）哺乳动物短期致癌试验：n n何时应考虑进行致癌性评价：何时应考虑进行致癌性评价：何时应考虑进行致癌性评价：何时应考虑进行致癌性评价：n n人体可能长期暴露于该化学物；人体可能长期暴露于该化学物；人体可能长期暴露于该化学物；人体可能长期暴露于该化学物；n n该化学物或其代谢物的化学结构与已知致癌物相似；该化学物或其代谢物的化学结构与已知致癌物相似；该化学物或其代谢物的化学结构与已知致癌物相似；该化学物或其代谢物的化学结构与已知致癌物相似；n n反复染毒毒性试验提示该化学物可能产生癌前病变。反复染毒毒性试验提示该化学物可能产生癌前病变。反复染毒毒性试验提示该化学物可能产生癌前病变。反复染毒毒性试验提示该化学物可能产生癌前病变。n n如在如在如在如在3 3种遗传毒理学短期试验均得到阳性结果，可预测为种遗传毒理学短期试验均得到阳性结果，可预测为种遗传毒理学短期试验均得到阳性结果，可预测为种遗传毒理学短期试验均得到阳性结果，可预测为遗传毒性致癌物；如在遗传毒性致癌物；如在遗传毒性致癌物；如在遗传毒性致癌物；如在3 3种遗传毒理学短期试验均得到阴种遗传毒理学短期试验均得到阴种遗传毒理学短期试验均得到阴种遗传毒理学短期试验均得到阴性结果，可预测为非遗传毒性非致癌物；如经性结果，可预测为非遗传毒性非致癌物；如经性结果，可预测为非遗传毒性非致癌物；如经性结果，可预测为非遗传毒性非致癌物；如经5 5种遗传毒种遗传毒种遗传毒种遗传毒理学短期试验仍不能预测其致癌性的化学品，应优先进理学短期试验仍不能预测其致癌性的化学品，应优先进理学短期试验仍不能预测其致癌性的化学品，应优先进理学短期试验仍不能预测其致癌性的化学品，应优先进行哺乳动物致癌试验。行哺乳动物致癌试验。行哺乳动物致癌试验。行哺乳动物致癌试验。第三节第三节 观察化学毒物致癌作用的基本方法观察化学毒物致癌作用的基本方法n nICH(1995)ICH(1995)根据已知的危险因素、拟定的适应症和用药时间，根据已知的危险因素、拟定的适应症和用药时间，根据已知的危险因素、拟定的适应症和用药时间，根据已知的危险因素、拟定的适应症和用药时间，提出下列进行新药致癌性研究的范围，避免不必要的试验。提出下列进行新药致癌性研究的范围，避免不必要的试验。提出下列进行新药致癌性研究的范围，避免不必要的试验。提出下列进行新药致癌性研究的范围，避免不必要的试验。n n临床上连续应用临床上连续应用临床上连续应用临床上连续应用6 6个月以上的药品；对慢性或复发性疾病个月以上的药品；对慢性或复发性疾病个月以上的药品；对慢性或复发性疾病个月以上的药品；对慢性或复发性疾病需间断性长期反复治疗的药品；造成长期暴露的给药系统。需间断性长期反复治疗的药品；造成长期暴露的给药系统。需间断性长期反复治疗的药品；造成长期暴露的给药系统。需间断性长期反复治疗的药品；造成长期暴露的给药系统。n n已知属于对人具有潜在致癌性的同类化合物；构效关系提已知属于对人具有潜在致癌性的同类化合物；构效关系提已知属于对人具有潜在致癌性的同类化合物；构效关系提已知属于对人具有潜在致癌性的同类化合物；构效关系提示具有致癌危险性的物质示具有致癌危险性的物质示具有致癌危险性的物质示具有致癌危险性的物质3 3长期毒性试验发现癌前病变长期毒性试验发现癌前病变长期毒性试验发现癌前病变长期毒性试验发现癌前病变3 3原原原原型或代谢产物在组织内长期蓄积，引起局部组织反应或其他型或代谢产物在组织内长期蓄积，引起局部组织反应或其他型或代谢产物在组织内长期蓄积，引起局部组织反应或其他型或代谢产物在组织内长期蓄积，引起局部组织反应或其他病理生理反应的物质。病理生理反应的物质。病理生理反应的物质。病理生理反应的物质。n n具有遗传毒性的物质往往具有致癌性，如拟长期使用，应具有遗传毒性的物质往往具有致癌性，如拟长期使用，应具有遗传毒性的物质往往具有致癌性，如拟长期使用，应具有遗传毒性的物质往往具有致癌性，如拟长期使用，应进行慢性毒性试验进行慢性毒性试验进行慢性毒性试验进行慢性毒性试验(1(1年年年年)，检测早期致癌反应。，检测早期致癌反应。，检测早期致癌反应。，检测早期致癌反应。n n拟用于病人预期寿命少于拟用于病人预期寿命少于拟用于病人预期寿命少于拟用于病人预期寿命少于3 3年的药品不必进行致癌试验，年的药品不必进行致癌试验，年的药品不必进行致癌试验，年的药品不必进行致癌试验，如肿瘤治疗药等。如肿瘤治疗药等。如肿瘤治疗药等。如肿瘤治疗药等。第三节第三节 观察化学毒物致癌作用的基本方法观察化学毒物致癌作用的基本方法n n 局部使用吸收很差的药物不必进行经口致癌试验。局部使用吸收很差的药物不必进行经口致癌试验。局部使用吸收很差的药物不必进行经口致癌试验。局部使用吸收很差的药物不必进行经口致癌试验。n n 已具有致癌性资料的药物的各种酸、碱、盐应提供已具有致癌性资料的药物的各种酸、碱、盐应提供已具有致癌性资料的药物的各种酸、碱、盐应提供已具有致癌性资料的药物的各种酸、碱、盐应提供其在药物动力学、药效学或安全性方面没有明显改变的其在药物动力学、药效学或安全性方面没有明显改变的其在药物动力学、药效学或安全性方面没有明显改变的其在药物动力学、药效学或安全性方面没有明显改变的证据，对于酯和复杂的衍生物在确定是否需要进行致癌证据，对于酯和复杂的衍生物在确定是否需要进行致癌证据，对于酯和复杂的衍生物在确定是否需要进行致癌证据，对于酯和复杂的衍生物在确定是否需要进行致癌试验时也应有类似的资料，并应个案讨论。试验时也应有类似的资料，并应个案讨论。试验时也应有类似的资料，并应个案讨论。试验时也应有类似的资料，并应个案讨论。n n 基本作为替代治疗的内源性物质不需要进行致癌试基本作为替代治疗的内源性物质不需要进行致癌试基本作为替代治疗的内源性物质不需要进行致癌试基本作为替代治疗的内源性物质不需要进行致癌试验。但对生物技术制品，下列情况可考虑进行致癌试验：验。但对生物技术制品，下列情况可考虑进行致癌试验：验。但对生物技术制品，下列情况可考虑进行致癌试验：验。但对生物技术制品，下列情况可考虑进行致癌试验：生物学作用明显不同于天然相应物质的制品；结构明显生物学作用明显不同于天然相应物质的制品；结构明显生物学作用明显不同于天然相应物质的制品；结构明显生物学作用明显不同于天然相应物质的制品；结构明显不同于天然相应物质的制品；在人体引起局部或全身浓不同于天然相应物质的制品；在人体引起局部或全身浓不同于天然相应物质的制品；在人体引起局部或全身浓不同于天然相应物质的制品；在人体引起局部或全身浓度明显增加的制品。度明显增加的制品。度明显增加的制品。度明显增加的制品。第三节第三节 观察化学毒物致癌作用的基本方法观察化学毒物致癌作用的基本方法第三节第三节 观察化学毒物致癌作用的基本方法观察化学毒物致癌作用的基本方法n n二、哺乳动物长期致癌试验：二、哺乳动物长期致癌试验：二、哺乳动物长期致癌试验：二、哺乳动物长期致癌试验：n n（一）试验动物（一）试验动物（一）试验动物（一）试验动物 n n物种和品系：要求用两种实验动物，常规选用大鼠和物种和品系：要求用两种实验动物，常规选用大鼠和物种和品系：要求用两种实验动物，常规选用大鼠和物种和品系：要求用两种实验动物，常规选用大鼠和小鼠，也可用仓鼠。啮齿类动物对多数致癌物易感性小鼠，也可用仓鼠。啮齿类动物对多数致癌物易感性小鼠，也可用仓鼠。啮齿类动物对多数致癌物易感性小鼠，也可用仓鼠。啮齿类动物对多数致癌物易感性较高，寿命相对较短，费用也较低，生理和病理学资较高，寿命相对较短，费用也较低，生理和病理学资较高，寿命相对较短，费用也较低，生理和病理学资较高，寿命相对较短，费用也较低，生理和病理学资料较完备，因此使用最广泛。在选择品系时应选择较料较完备，因此使用最广泛。在选择品系时应选择较料较完备，因此使用最广泛。在选择品系时应选择较料较完备，因此使用最广泛。在选择品系时应选择较敏感、自发肿瘤率低、生活力强及寿命较长的品系。敏感、自发肿瘤率低、生活力强及寿命较长的品系。敏感、自发肿瘤率低、生活力强及寿命较长的品系。敏感、自发肿瘤率低、生活力强及寿命较长的品系。n n性别：为接近人类情况，应使用同等数量的雌雄两种性别：为接近人类情况，应使用同等数量的雌雄两种性别：为接近人类情况，应使用同等数量的雌雄两种性别：为接近人类情况，应使用同等数量的雌雄两种性别的动物。性别的动物。性别的动物。性别的动物。n n年龄：使用刚断乳的动物，以保证有足够长的染毒和年龄：使用刚断乳的动物，以保证有足够长的染毒和年龄：使用刚断乳的动物，以保证有足够长的染毒和年龄：使用刚断乳的动物，以保证有足够长的染毒和发生癌症的时间，而且幼年动物解毒酶及免疫系统尚发生癌症的时间，而且幼年动物解毒酶及免疫系统尚发生癌症的时间，而且幼年动物解毒酶及免疫系统尚发生癌症的时间，而且幼年动物解毒酶及免疫系统尚未完善，对致癌作用比较敏感。未完善，对致癌作用比较敏感。未完善，对致癌作用比较敏感。未完善，对致癌作用比较敏感。n n（二）剂量选择和动物数量（二）剂量选择和动物数量（二）剂量选择和动物数量（二）剂量选择和动物数量 n n致癌试验一般设三个试验组。致癌试验一般设三个试验组。致癌试验一般设三个试验组。致癌试验一般设三个试验组。n n美国美国美国美国NCINCI推荐以最大耐受剂量推荐以最大耐受剂量推荐以最大耐受剂量推荐以最大耐受剂量(MTD)(MTD)为高剂量。最大耐受为高剂量。最大耐受为高剂量。最大耐受为高剂量。最大耐受剂量是由剂量是由剂量是由剂量是由9090天毒性试验来确定的，此剂量应使动物体重天毒性试验来确定的，此剂量应使动物体重天毒性试验来确定的，此剂量应使动物体重天毒性试验来确定的，此剂量应使动物体重减轻不超过对照组的减轻不超过对照组的减轻不超过对照组的减轻不超过对照组的1010，并且不引起死亡及导致缩短，并且不引起死亡及导致缩短，并且不引起死亡及导致缩短，并且不引起死亡及导致缩短寿命的中毒症状或病理损伤。寿命的中毒症状或病理损伤。寿命的中毒症状或病理损伤。寿命的中毒症状或病理损伤。n nICH(1995)ICH(1995)提出，高剂量选择可以根据：提出，高剂量选择可以根据：提出，高剂量选择可以根据：提出，高剂量选择可以根据：毒性终点，毒性终点，毒性终点，毒性终点，即最大耐受剂量即最大耐受剂量即最大耐受剂量即最大耐受剂量(MTD);(MTD);药代动力学终点，啮齿动物血浆药代动力学终点，啮齿动物血浆药代动力学终点，啮齿动物血浆药代动力学终点，啮齿动物血浆AUC(AUC(时量曲线下面积时量曲线下面积时量曲线下面积时量曲线下面积)为人的为人的为人的为人的2525倍；倍；倍；倍；选择吸收饱和剂选择吸收饱和剂选择吸收饱和剂选择吸收饱和剂量量量量;药效学终点，不应产生生理学和内稳态紊乱药效学终点，不应产生生理学和内稳态紊乱药效学终点，不应产生生理学和内稳态紊乱药效学终点，不应产生生理学和内稳态紊乱;最大最大最大最大可行剂量，受试物在饲料中最高含量为可行剂量，受试物在饲料中最高含量为可行剂量，受试物在饲料中最高含量为可行剂量，受试物在饲料中最高含量为5 5。限制剂量为。限制剂量为。限制剂量为。限制剂量为1500mg1500mg(kg(kg体重体重体重体重d)d)。第三节第三节 观察化学毒物致癌作用的基本方法观察化学毒物致癌作用的基本方法n n（二）剂量选择和动物数量（二）剂量选择和动物数量（二）剂量选择和动物数量（二）剂量选择和动物数量n n中及低剂量组则按等比级数下推，如分别为上一个剂量中及低剂量组则按等比级数下推，如分别为上一个剂量中及低剂量组则按等比级数下推，如分别为上一个剂量中及低剂量组则按等比级数下推，如分别为上一个剂量水平的水平的水平的水平的1/21/2或或或或1/31/3。低剂量组应不影响动物的正常生长、。低剂量组应不影响动物的正常生长、。低剂量组应不影响动物的正常生长、。低剂量组应不影响动物的正常生长、发育和寿命，即不产生任何毒性效应。但低剂量组应高发育和寿命，即不产生任何毒性效应。但低剂量组应高发育和寿命，即不产生任何毒性效应。但低剂量组应高发育和寿命，即不产生任何毒性效应。但低剂量组应高于人的接触剂量，一般不低于高剂量的于人的接触剂量，一般不低于高剂量的于人的接触剂量，一般不低于高剂量的于人的接触剂量，一般不低于高剂量的1010。中剂量组。中剂量组。中剂量组。中剂量组介于高、低剂量之间，如有可能按受试物的毒物动力学介于高、低剂量之间，如有可能按受试物的毒物动力学介于高、低剂量之间，如有可能按受试物的毒物动力学介于高、低剂量之间，如有可能按受试物的毒物动力学性质来确定。对照组除不给受试物外，其他条件均与试性质来确定。对照组除不给受试物外，其他条件均与试性质来确定。对照组除不给受试物外，其他条件均与试性质来确定。对照组除不给受试物外，其他条件均与试验组相同。验组相同。验组相同。验组相同。n n同时应设阴性同时应设阴性同时应设阴性同时应设阴性(溶剂或赋形剂溶剂或赋形剂溶剂或赋形剂溶剂或赋形剂)对照组。必要时可设阳性对照组。必要时可设阳性对照组。必要时可设阳性对照组。必要时可设阳性对照组，阳性致癌物最好与受试物的化学结构相近。对照组，阳性致癌物最好与受试物的化学结构相近。对照组，阳性致癌物最好与受试物的化学结构相近。对照组，阳性致癌物最好与受试物的化学结构相近。n n动物数量：动物数量：动物数量：动物数量：每组至少有雌雄各每组至少有雌雄各每组至少有雌雄各每组至少有雌雄各5050只动物，希望在出只动物，希望在出只动物，希望在出只动物，希望在出现第一个肿瘤时，每组还有不少于现第一个肿瘤时，每组还有不少于现第一个肿瘤时，每组还有不少于现第一个肿瘤时，每组还有不少于2525只动物。只动物。只动物。只动物。第三节第三节 观察化学毒物致癌作用的基本方法观察化学毒物致癌作用的基本方法第三节第三节 观察化学毒物致癌作用的基本方法观察化学毒物致癌作用的基本方法n n（三）染毒途径（三）染毒途径（三）染毒途径（三）染毒途径 n n经口染毒是将受试物给予实验动物的常用途径，一般经口染毒是将受试物给予实验动物的常用途径，一般经口染毒是将受试物给予实验动物的常用途径，一般经口染毒是将受试物给予实验动物的常用途径，一般把受试物掺人饲料或饮水中连续给予动物把受试物掺人饲料或饮水中连续给予动物把受试物掺人饲料或饮水中连续给予动物把受试物掺人饲料或饮水中连续给予动物(5(57 7天天天天/周周周周)。若掺入后的适口性不良，可用灌胃法。掺入浓。若掺入后的适口性不良，可用灌胃法。掺入浓。若掺入后的适口性不良，可用灌胃法。掺入浓。若掺入后的适口性不良，可用灌胃法。掺入浓度要定期监测，观察其均匀性和稳定性，掺入的浓度度要定期监测，观察其均匀性和稳定性，掺入的浓度度要定期监测，观察其均匀性和稳定性，掺入的浓度度要定期监测，观察其均匀性和稳定性，掺入的浓度一般不超过一般不超过一般不超过一般不超过5 5。n n经皮染毒，涂敷受试物的面积一般不少于动物体表总经皮染毒，涂敷受试物的面积一般不少于动物体表总经皮染毒，涂敷受试物的面积一般不少于动物体表总经皮染毒，涂敷受试物的面积一般不少于动物体表总面积的面积的面积的面积的1010。必须保证受试物与皮肤良好接触，并。必须保证受试物与皮肤良好接触，并。必须保证受试物与皮肤良好接触，并。必须保证受试物与皮肤良好接触，并防止动物舔食。每天涂抹一次，每周防止动物舔食。每天涂抹一次，每周防止动物舔食。每天涂抹一次，每周防止动物舔食。每天涂抹一次，每周3 37 7次。次。次。次。n n吸入染毒，每天染毒吸入染毒，每天染毒吸入染毒，每天染毒吸入染毒，每天染毒4 4小时，每周小时，每周小时，每周小时，每周5 57 7天。染毒柜内天。染毒柜内天。染毒柜内天。染毒柜内受试物浓度应定期或连续监测，其分布应均匀、恒定。受试物浓度应定期或连续监测，其分布应均匀、恒定。受试物浓度应定期或连续监测，其分布应均匀、恒定。受试物浓度应定期或连续监测，其分布应均匀、恒定。n n其他注射途径可根据需要采用。其他注射途径可根据需要采用。其他注射途径可根据需要采用。其他注射途径可根据需要采用。第三节第三节 观察化学毒物致癌作用的基本方法观察化学毒物致癌作用的基本方法n n（四）试验期限（四）试验期限（四）试验期限（四）试验期限n n ICH(1997)ICH(1997)建议参考下面几条准则：建议参考下面几条准则：建议参考下面几条准则：建议参考下面几条准则：n n(1)(1)一般情况下，试验期限小鼠和仓鼠应为一般情况下，试验期限小鼠和仓鼠应为一般情况下，试验期限小鼠和仓鼠应为一般情况下，试验期限小鼠和仓鼠应为1818个月，大鼠为个月，大鼠为个月，大鼠为个月，大鼠为2424个月；个月；个月；个月；然而对于某些生命期较长或自发肿瘤率低的动物品系，小鼠和仓鼠可然而对于某些生命期较长或自发肿瘤率低的动物品系，小鼠和仓鼠可然而对于某些生命期较长或自发肿瘤率低的动物品系，小鼠和仓鼠可然而对于某些生命期较长或自发肿瘤率低的动物品系，小鼠和仓鼠可持续持续持续持续2424个月，大鼠可持续个月，大鼠可持续个月，大鼠可持续个月，大鼠可持续3030个月。个月。个月。个月。n n(2)(2)当最低剂量组或对照组存活的动物只有当最低剂量组或对照组存活的动物只有当最低剂量组或对照组存活的动物只有当最低剂量组或对照组存活的动物只有2525时，也可以结束试验，时，也可以结束试验，时，也可以结束试验，时，也可以结束试验，对于有明显性别差异的试验，则试验结束的时间对不同的性别应有所对于有明显性别差异的试验，则试验结束的时间对不同的性别应有所对于有明显性别差异的试验，则试验结束的时间对不同的性别应有所对于有明显性别差异的试验，则试验结束的时间对不同的性别应有所不同，在某种情况下因明显的毒性作用，只造成高剂量组动物过早死不同，在某种情况下因明显的毒性作用，只造成高剂量组动物过早死不同，在某种情况下因明显的毒性作用，只造成高剂量组动物过早死不同，在某种情况下因明显的毒性作用，只造成高剂量组动物过早死亡，此时不应结束试验。亡，此时不应结束试验。亡，此时不应结束试验。亡，此时不应结束试验。n n 一个合格的阴性对照试验应符合下列标准：一个合格的阴性对照试验应符合下列标准：一个合格的阴性对照试验应符合下列标准：一个合格的阴性对照试验应符合下列标准：n n因自溶、同类自食，或因管理问题所造成的动物损失在任何一因自溶、同类自食，或因管理问题所造成的动物损失在任何一因自溶、同类自食，或因管理问题所造成的动物损失在任何一因自溶、同类自食，或因管理问题所造成的动物损失在任何一组都不能高于组都不能高于组都不能高于组都不能高于1010。n n小鼠和仓鼠在小鼠和仓鼠在小鼠和仓鼠在小鼠和仓鼠在1818个月，大鼠在个月，大鼠在个月，大鼠在个月，大鼠在2424个月时各组存活的动物不能少个月时各组存活的动物不能少个月时各组存活的动物不能少个月时各组存活的动物不能少于于于于5050。第三节第三节 观察化学毒物致癌作用的基本方法观察化学毒物致癌作用的基本方法n n（五）观察和结果分析（五）观察和结果分析（五）观察和结果分析（五）观察和结果分析n n 1 1一般观察一般观察一般观察一般观察 每天观察受试动物一次，主要观察其外每天观察受试动物一次，主要观察其外每天观察受试动物一次，主要观察其外每天观察受试动物一次，主要观察其外表、活动、摄食情况等。在实验最初三个月每周称体重一表、活动、摄食情况等。在实验最初三个月每周称体重一表、活动、摄食情况等。在实验最初三个月每周称体重一表、活动、摄食情况等。在实验最初三个月每周称体重一次，以后每两周称体重一次。经饲料或饮水给以受试物时，次，以后每两周称体重一次。经饲料或饮水给以受试物时，次，以后每两周称体重一次。经饲料或饮水给以受试物时，次，以后每两