特殊毒性及其试验与评价方法3课件.ppt

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1、LOGO关于特殊毒性及其试验与评价方法3第1页，此课件共86页哦一、致癌作用的概念一、致癌作用的概念 致致癌癌作作用用是是指指环环境境有有害害因因素素引引起起或或增增进进正正常常细细胞胞发发生生恶恶性性转转化并化并发发展展为肿为肿瘤的瘤的过过程。程。化化学学致致癌癌(chemical carcinogenesis)是是指指化化学学物物质质引引起起正正常常细细胞胞发发生生恶恶性性转转化化并并发发展展成成肿肿瘤瘤的的过过程程，具具有有这这种种作作用用的的化化学学物物质质称称为为化化学学致癌物致癌物(chemical carcinogen)。第2页，此课件共86页哦 癌症的发生癌症的发生8090由环

2、境因素引起，包由环境因素引起，包括物理因素、生物因素和化学因素。其中主括物理因素、生物因素和化学因素。其中主要是要是化学因素化学因素。在环境因素引起的肿瘤中，在环境因素引起的肿瘤中，80以上由以上由化学因素引起。化学因素引起。第3页，此课件共86页哦致致癌癌物物可可分分为为三三大大类类：遗遗传传毒毒性性致致癌癌物物、无无机致癌物机致癌物和和非遗传毒性致癌物非遗传毒性致癌物。1、遗传遗传毒性致癌物毒性致癌物（1）直接致癌物）直接致癌物：不需代：不需代谢谢活化直接与活化直接与亲亲核分核分子共价子共价结结合形成加合物。合形成加合物。这类这类化合物化合物为亲电为亲电子子剂剂，大多数，大多数为为合成有机

3、物。合成有机物。内内酯类酯类，如，如-丙丙烯烯内内酯酯等；等；烯烯化化环环氧化物；氧化物；亚亚胺胺类类；芥子气和氮芥；活性；芥子气和氮芥；活性卤卤代代烃类烃类等。等。第4页，此课件共86页哦多多数数有有机机致致癌癌物物本本身身并并不不致致癌癌，需需代代谢谢活活化化才才具具有有致致癌癌活活性性，称称为为间间接接致致癌癌物物。间间接接致致癌癌物物的的原原型型称称为为前前致致癌癌物物。前前致致癌癌物物经经代代谢谢活活化化形形成成的的中中间间间间代代谢谢产产物物近近致致癌癌物物（半半致致癌癌物物），有有一一定定致致癌癌作作用用但但必必须须再再一一次次激激活活终终致致癌癌物物（前前致致癌癌物物经经代代谢

4、谢活活动动形形成成的的具具有有致致癌癌作作用用的的代代谢谢物物和和不不需需代代谢活化的致癌物）。谢活化的致癌物）。（2）前致癌物）前致癌物第5页，此课件共86页哦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6页，此课件共86页哦2.无机致癌物无机致癌物

5、放放射射性性元元素素和和重重金金属属。有有些些可可能能是是亲亲电电子子剂剂，但但有有些些是是通通过过选选择择性性改改变变DNA复复制制保保真真性性，导导致致DNA的改变。的改变。铀、镭、氡等可能由于其放射性致癌。铀、镭、氡等可能由于其放射性致癌。镍镍、铬铬、钛钛、锰锰等等金金属属及及其其盐盐类类可可在在一一定定条条件件下下致致癌。癌。第7页，此课件共86页哦3.非非 遗遗 传传 毒毒 性性 致致 癌癌 物物(non-genotoxic carcinogens)非非遗传遗传毒性致癌物不与毒性致癌物不与DNA反反应应，可能，可能间间接地影响接地影响DNA并改并改变变基因基因组导组导致致细细胞癌胞癌

6、变变，或，或者通者通过过促促长长作用、增作用、增强强作用作用导导致癌的致癌的发发展。展。第8页，此课件共86页哦（1）促癌剂促癌剂：本身无致癌性，在给以遗传：本身无致癌性，在给以遗传毒性致癌物之后再给以促长剂可增强遗传毒性致癌物之后再给以促长剂可增强遗传毒性致癌物的致癌作用，也可促进毒性致癌物的致癌作用，也可促进“自发自发性性”转化细胞发展成癌。转化细胞发展成癌。如苯巴比妥对大鼠肝癌有促进作用；色氨如苯巴比妥对大鼠肝癌有促进作用；色氨酸和糖精对膀胱癌有促癌作用。酸和糖精对膀胱癌有促癌作用。第9页，此课件共86页哦（2）细胞毒物细胞毒物：可能引起细胞死亡，导致细胞增：可能引起细胞死亡，导致细胞增

7、殖活跃及癌发展。殖活跃及癌发展。如氮川三乙酸使锌进入肾脏，由于锌的毒性，如氮川三乙酸使锌进入肾脏，由于锌的毒性，造成细胞死亡，结果引起增生和肾肿瘤。造成细胞死亡，结果引起增生和肾肿瘤。第10页，此课件共86页哦（3）激素调控剂激素调控剂：主要改变内分泌系统平衡及细：主要改变内分泌系统平衡及细胞正常分化，常起促长剂作用。胞正常分化，常起促长剂作用。（4）免疫抑制剂免疫抑制剂：主要对病毒诱导的恶性转化起：主要对病毒诱导的恶性转化起增强作用。增强作用。如硫唑嘌呤、如硫唑嘌呤、6-巯基嘌呤等免疫抑制剂或免巯基嘌呤等免疫抑制剂或免疫血清，均能使动物和人发生白血病或淋巴瘤，疫血清，均能使动物和人发生白血病

8、或淋巴瘤，但很少发生实体肿瘤。但很少发生实体肿瘤。第11页，此课件共86页哦（5）固态物质固态物质：物理状态是关键性因素，可：物理状态是关键性因素，可能涉及细胞毒性。如塑料、石棉等。能涉及细胞毒性。如塑料、石棉等。动物皮下包埋塑料后，经过较长的潜伏动物皮下包埋塑料后，经过较长的潜伏期，可导致肉瘤形成。石棉在人和动物的期，可导致肉瘤形成。石棉在人和动物的胸膜表面可引起胸膜间皮瘤。石棉和其它胸膜表面可引起胸膜间皮瘤。石棉和其它矿物粉尘，如铀矿或赤铁矿粉尘，可增强矿物粉尘，如铀矿或赤铁矿粉尘，可增强吸烟致肺癌的作用。吸烟致肺癌的作用。第12页，此课件共86页哦（6）过氧化物酶体增殖剂过氧化物酶体增殖

9、剂：过氧化物酶体增：过氧化物酶体增殖可导致细胞内氧自由基过量生成。殖可导致细胞内氧自由基过量生成。如降血脂药安妥明、降脂异丙酯、增塑如降血脂药安妥明、降脂异丙酯、增塑剂邻苯二甲酸酯和有机溶剂剂邻苯二甲酸酯和有机溶剂1，1，2-三氯乙烯。三氯乙烯。第13页，此课件共86页哦（7）助癌物助癌物：本身无致癌性，在致癌物之：本身无致癌性，在致癌物之前或同时应用助癌物可显著增加癌症的发前或同时应用助癌物可显著增加癌症的发生。生。助癌作用的机制可涉及增加致癌物的吸收、助癌作用的机制可涉及增加致癌物的吸收、增加活化的致癌物的比例、耗尽内源性结合反增加活化的致癌物的比例、耗尽内源性结合反应底物、抑制应底物、抑

10、制DNA修复、促进修复、促进DNA损伤固定损伤固定为突变等。为突变等。第14页，此课件共86页哦（二）按致癌作用（二）按致癌作用证证据分据分类类第15页，此课件共86页哦 组组1，对对人人类类是是致致癌癌物物。对对人人类类致致癌癌性性证证据据充充分分者者属属于于本本组组。对对人人的的致致癌癌性性证证据据尚尚不不充充分分，但但对对实实验验动动物物的的致致癌癌证证据据足足够够，并并且且具具有有可可通通过过相相关关致致癌癌机机制制对对人人体体发发挥挥作作用用的的强强有有力力证证据据，可可归为归为此此类类。如如黄黄曲曲霉霉毒毒素素、砒砒霜霜、石石棉棉、六六价价铬铬、二二恶恶英英、甲甲醛醛、酒精、酒精饮

11、饮料、烟草、料、烟草、槟槟榔等。榔等。第16页，此课件共86页哦 组组2，对对人人类类是是很很可可能能或或可可能能致致癌癌物物。又又分分为为两两组组，即即组组2A和和组组2B。组组2A，对对人人类类很很可可能能(probably)是是致致癌癌物物。指指对对人人类类致致癌性癌性证证据有限，据有限，对实验动对实验动物致癌性物致癌性证证据充分。据充分。对对人人体体致致癌癌的的可可能能性性较较高高的的物物质质或或混混合合物物，在在动动物物实实验验中中发发现现充充分分的的致致癌癌性性证证据据。对对人人体体虽虽有有理理论论上上的的致致癌癌性性，而而实验性的证据有限。实验性的证据有限。如如丙烯酰胺丙烯酰胺、

12、无机铅化合物、无机铅化合物、氯霉素氯霉素等。等。第17页，此课件共86页哦 组组2B，对对人人类类是是可可能能(possible)致致癌癌物物，指指对对人人类类致致癌癌性性证证据据有有限限，对对实实验验动动物物致致癌癌性性证证据据并并不不充充分分；或或指指对对人人类类致致癌癌性性证证据据不不足足，对对实实验验动动物致癌性物致癌性证证据充分。据充分。如如氯氯仿仿、DDT、敌敌敌敌畏畏、萘萘卫卫生生球球、镍镍金金属属、硝基苯硝基苯、柴油燃料、柴油燃料、汽油汽油等。等。第18页，此课件共86页哦组组3，对对人人类类的的致致癌癌性性尚尚不不能能确确定定。指指对对人人类类致致癌癌性性证证据据不不充充分分

13、，对对实实验验动动物物致致癌癌性性也也不不充充分分或或有有限限。或或人人类类致致癌癌性性证证据据不不充充分分，对对实实验验动动物物致致癌癌性性证证据据足足够够，但但有有强强有有力力的的证证据据表表明明动动物物致致癌癌机机制制不不适适用用人人体体。如如苯苯胺胺、苏苏丹丹红红、咖咖啡啡因因、二二甲甲苯苯、糖糖精精及及其其盐盐、安安定定、氧氧化化铁铁、有有机机铅铅化化合合物物、静静电电磁磁场场、三聚、三聚氰氰胺、汞与其无机化合物胺、汞与其无机化合物等。等。组组4，对对人人类类可可能能是是非非致致癌癌物物。指指证证据据指指示示对对人人类类和和动动物不具有致癌性。物不具有致癌性。第19页，此课件共86页

14、哦二、致癌作用的发生过程二、致癌作用的发生过程肿瘤的发生是一个长期的、多阶段、多基因改变肿瘤的发生是一个长期的、多阶段、多基因改变累积的过程，具有多基因控制和多因素调节的复累积的过程，具有多基因控制和多因素调节的复杂性。杂性。第20页，此课件共86页哦1、持持续续性性增增殖殖，分分化化不不良良，体体外外培培养养无无接接触触性性抑抑制制。永永生生性。性。2、浸润性生长：可侵入其他组织，并发生转移、浸润性生长：可侵入其他组织，并发生转移3、过分旺盛地合成核酸和氨基酸、过分旺盛地合成核酸和氨基酸4、强强烈烈的的有有氧氧酵酵解解：在在供供氧氧充充分分时时，仍仍能能将将葡葡萄萄糖糖转转化化为为乳乳酸酸，

15、大大量量的的乳乳酸酸使使pH下下降降，影影响响细细胞胞酶酶活活力力，破破坏坏内内稳稳态的维持。态的维持。5、可将上述特征遗传给子代细胞。、可将上述特征遗传给子代细胞。癌细胞的生物学特点癌细胞的生物学特点第21页，此课件共86页哦癌细胞大小不等。胞浆着蓝色，边缘有少许细小紫红色颗粒，含空泡。核型不规则，癌细胞大小不等。胞浆着蓝色，边缘有少许细小紫红色颗粒，含空泡。核型不规则，染色质粗点状排列。核仁明显，多少不一，有空泡，此外可见裸核细胞。右上瘤细染色质粗点状排列。核仁明显，多少不一，有空泡，此外可见裸核细胞。右上瘤细胞有血小板附着。胞有血小板附着。第22页，此课件共86页哦第23页，此课件共86

16、页哦尚尚未未彻彻底底阐阐明明，大大体体可可分分为为遗遗传传机机制制学学说说和和非非遗遗传传机机制制学学说说。1、化学致癌的多、化学致癌的多阶阶段学段学说说（1）启启动动阶阶段段：化化学学致致癌癌的的第第一一阶阶段段，致致癌癌物物对对靶靶细细胞胞DNA产产生生损损伤伤作作用用，经经细细胞胞分分裂裂增增殖殖固固定定下下来来，造造成成单单个个或或少少量量细细胞胞发发生生永永久久性性、不不可可逆逆的的遗遗传传性改性改变变。二、致癌作用的发生过程二、致癌作用的发生过程第24页，此课件共86页哦 具具有有引引发发作作用用的的化化学学物物称称为为引引发发剂剂。引引发发剂剂本本身身有有致致癌癌性性，大大多多数

17、数是是致致突突变变物物，没没有有可可检检测测的的阈阈剂剂量量，引引发发作作用用是是不不可可逆逆的的并并且且是是累累积积性性的的。但但并并非非所所有有的的引引发发细细胞胞都都将将构构成成肿肿瘤瘤，因因其其中中大大多多数数将将经经历历程程序序性性细细胞胞死死亡亡（凋凋亡亡）。引引发发细细胞胞不不具具有有生生长长自自主主性性，因因此不是此不是肿肿瘤瘤细细胞。胞。第25页，此课件共86页哦（2）促长阶段促长阶段 促促长长阶阶段段是是引引发发细细胞胞增增殖殖成成为为癌癌前前病病变变或或良良性性肿肿瘤瘤的的过过程程。促促长长剂剂单单独独使使用用不不具具致致癌癌性性，必必须须在在引引发剂后使用才发挥促长作用

18、。发剂后使用才发挥促长作用。促促长长剂剂通通常常是是非非致致突突变变物物，影影响响引引发发细细胞胞的的增增殖殖，导导致致局局部部增增殖殖并并引引起起良良性性局局灶灶性性病病理理损损害害，如如乳乳头头瘤瘤、结结节节或或息息肉肉。这这些些病病损损很很多多会会消消退退，仅少数细胞发生进一步突变形成恶性肿瘤。仅少数细胞发生进一步突变形成恶性肿瘤。第26页，此课件共86页哦特点特点：历时较长，早期有可逆性，晚期为不可历时较长，早期有可逆性，晚期为不可逆的；逆的；对生理因素调节的敏感性，衰老、饮食和对生理因素调节的敏感性，衰老、饮食和激素可影响促长作用。激素可影响促长作用。第27页，此课件共86页哦（3）

19、进进展展阶阶段段 进进展展阶阶段段是是从从引引发发细细胞胞群群（癌癌前前病病变变、良良性性肿肿瘤）瘤）转变转变成成恶恶性性肿肿瘤的瘤的过过程。程。在在促促进进之之中中或或之之后后，细细胞胞表表现现出出不不可可逆逆的的遗遗传传学学改改变变，其其标标志志为为遗遗传传不不稳稳定定性性增增加加和和恶恶性性变变化化，在在形形态态上上或或功功能能代代谢谢和和行行为为方方面面逐逐渐渐表表现现出出肿肿瘤瘤的的特特征征，如如生生长长速速度度、侵侵袭袭性性、转转移移能能力力及及生生化化、免免疫疫性性能能改改变变。第28页，此课件共86页哦 使细胞由促长阶段使细胞由促长阶段进入进展阶段的化学物进入进展阶段的化学物称

20、为称为进展剂进展剂(progressor)。进展剂可引起染色体畸变，进展剂可引起染色体畸变，但不一定具有引发活性。但不一定具有引发活性。引发、促长及进展都可自发发生。有些化学致引发、促长及进展都可自发发生。有些化学致癌物可同时具有引发、促长及进展的作用，称癌物可同时具有引发、促长及进展的作用，称为完全致癌物。为完全致癌物。分化分化程度程度高高低低第29页，此课件共86页哦 在在引引发发阶阶段段主主要要是是细细胞胞原原癌癌基基因因和和肿肿瘤瘤抑抑制制基因的突基因的突变变；在在促促长长阶阶段主要是段主要是遗传遗传外机制；外机制；在在进进展展阶阶段主要是核型不段主要是核型不稳稳定性。定性。正正常常细

21、细胞胞经经过过遗遗传传学学改改变变的的积积累累才才能能转转变变为为癌癌细细胞。胞。第30页，此课件共86页哦回主目录回主目录返回返回下一内容下一内容返回返回 下一内容下一内容回主目录回主目录第31页，此课件共86页哦第32页，此课件共86页哦第33页，此课件共86页哦外外源源化化学学物物与人体接与人体接 触包括各触包括各 种途径种途径非遗传毒非遗传毒 性化学物性化学物直接或间接诱导直接或间接诱导 有有丝分裂、促进丝分裂、促进 细胞细胞过度增殖过度增殖引发引发细胞细胞绝大多数经绝大多数经代谢解毒代谢解毒排排泄泄少数经代少数经代谢活化谢活化 终致终致癌物癌物作用于生作用于生 物大分子物大分子DNA

22、加合物加合物形成、癌基因形成、癌基因与抑癌基因的与抑癌基因的改变改变直接致癌物直接致癌物癌前病变癌前病变肿瘤肿瘤逃避宿主的免逃避宿主的免疫监视疫监视促癌物促癌物DNA损伤损伤修复修复多阶段致癌多阶段致癌 理论图解理论图解第34页，此课件共86页哦正常上皮结肠癌的多阶段模型结肠癌的多阶段模型上皮过度增殖早期腺瘤中期腺瘤晚期腺瘤原位癌浸润转移引发引发阶段阶段促长促长阶段阶段进展阶段进展阶段由抑癌基因APC丢失开始，癌基因Ras突变促进克隆的发展，导致腺瘤发生。抑癌基因DCC和p53缺失，促进结肠肿瘤从良性到恶性发展。第35页，此课件共86页哦2、化学致癌的癌基因学、化学致癌的癌基因学说说 调调控控

23、细细胞胞增增殖殖和和分分化化的的基基因因发发生生异异常常，可可导导致致细细胞胞持持续续增增殖殖，不不能能及及时时分分化化和和凋凋亡亡，形形成成肿肿瘤瘤。与与细细胞胞恶恶性性转转化化有有关关的的基基因因主主要要有有癌基因和癌基因和肿肿瘤抑制基因瘤抑制基因。第36页，此课件共86页哦癌基因癌基因：能引起细胞恶性转化及癌变的基因。通常：能引起细胞恶性转化及癌变的基因。通常以原癌基因的形式存在正常动物细胞的基因组中。以原癌基因的形式存在正常动物细胞的基因组中。原癌基因原癌基因：正常细胞中的原癌基因表达并不引起恶性病：正常细胞中的原癌基因表达并不引起恶性病变，其表达受到严格控制，通常与机体的生长和发育有

24、变，其表达受到严格控制，通常与机体的生长和发育有关。原癌基因必须经过激活才能导致细胞的恶性转化。关。原癌基因必须经过激活才能导致细胞的恶性转化。原癌基因是一种显性基因，当其两个等位基因之一发生原癌基因是一种显性基因，当其两个等位基因之一发生突变，即可被激活。突变，即可被激活。第37页，此课件共86页哦原癌基因原癌基因癌基因癌基因突变突变致癌物致癌物癌变癌变原癌基因与癌基因关系示意图原癌基因与癌基因关系示意图化学、物理或生物等致癌因素作用于细胞后，引起原癌基因突变并化学、物理或生物等致癌因素作用于细胞后，引起原癌基因突变并使之激活，转变成癌基因后才会导致细胞癌变。使之激活，转变成癌基因后才会导致

25、细胞癌变。第38页，此课件共86页哦 肿肿瘤瘤抑抑制制基基因因：即即抗抗癌癌基基因因。抗抗癌癌基基因因可可能能是是编编码码抑抑制制生生殖殖、促促进进分分化化的的基基因因，也也可可能能是是某某些些基基因因的的负负控控制制调调节节基基因因，并并是是维维持持基基因因组组织织定定性性的的某某些些基基因。因。抑癌基因失活抑癌基因失活肿瘤细胞增殖失控肿瘤细胞增殖失控第39页，此课件共86页哦化学致癌多基因、多因素参与的多阶段理论化学致癌多基因、多因素参与的多阶段理论化学致癌物化学致癌物癌基因癌基因抑癌基因抑癌基因DNA修复基因修复基因代谢酶基因代谢酶基因凋亡基因凋亡基因抗凋亡基因抗凋亡基因外源性因素外源性

26、因素 理化生物因素、营养等理化生物因素、营养等内源性因素内源性因素遗遗传、免疫、激素、精神等传、免疫、激素、精神等生物体生物体 引起癌基因、抑癌基因等发生点突变、扩增、引起癌基因、抑癌基因等发生点突变、扩增、易位、重排、缺失等使癌基因活化，抑癌基因失易位、重排、缺失等使癌基因活化，抑癌基因失活，导致细胞的增殖、分化、凋亡异常引起肿瘤活，导致细胞的增殖、分化、凋亡异常引起肿瘤。第40页，此课件共86页哦1.哺乳哺乳动动物致癌物致癌试验试验 哺哺乳乳动动物物致致癌癌试试验验是是鉴鉴定定化化学学致致癌癌物物的的标标准准体体内内试验试验。哺哺乳乳动动物物致致癌癌试试验验用用来来确确定定受受试试物物对对

27、实实验验动动物物的的致癌性、致癌性、剂剂量量-反反应应关系及关系及诱发肿诱发肿瘤的靶器官。瘤的靶器官。三、致癌试验设计三、致癌试验设计第41页，此课件共86页哦在下列情况下，一般在下列情况下，一般应应考考虑进虑进行致癌性行致癌性评评价：价：人体可能人体可能长长期暴露于期暴露于该该化学物；化学物；该该化化学学物物或或其其代代谢谢物物的的化化学学结结构构与与已已知知致致癌癌物物相似；相似；反复染毒毒性反复染毒毒性试验试验提示提示该该化学物可能化学物可能产产生癌前病生癌前病变变。第42页，此课件共86页哦又又称称哺哺乳乳动动物物终终生生试试验验，是是目目前前公公认认的的确确证证动动物物致致癌癌物物的

28、的经经典方法。典方法。化化学学致致癌癌的的最最大大特特点点是是潜潜伏伏期期长长，在在啮啮齿齿类类动动物物进进行行12年的年的试验试验即相当于人即相当于人类类大半生的大半生的时间时间。如如果果采采用用流流行行病病学学调调查查方方法法确确证证一一种种新新化化学学物物的的致致癌癌性性，一般需要人一般需要人类类接触受接触受试试物物20年后才能年后才能进进行。行。（1）哺乳动物长期致癌试验）哺乳动物长期致癌试验第43页，此课件共86页哦实验动实验动物物物物种种和和品品系系：要要求求用用两两种种实实验验动动物物，常常规规选选用用大鼠和小鼠，也可用大鼠和小鼠，也可用仓仓鼠。鼠。在在选选择择品品系系时时应应选

29、选择择较较敏敏感感、自自发发肿肿瘤瘤率率低低、生活力生活力强强及寿命及寿命较长较长的品系。的品系。第44页，此课件共86页哦动物种属的选择，应考虑受试物可能作用的靶器动物种属的选择，应考虑受试物可能作用的靶器官官。大鼠大鼠 肝癌肝癌 小鼠小鼠 呼吸道和肺肿瘤呼吸道和肺肿瘤金黄仓鼠、狗或猴金黄仓鼠、狗或猴 膀胱癌膀胱癌靶器官无法估计靶器官无法估计 大鼠和小鼠大鼠和小鼠 第45页，此课件共86页哦性性别别：应应使使用用同同等等数数量量的的雌雌雄雄两两种种性性别别的的动动物。物。年年龄龄：使使用用刚刚离离乳乳的的动动物物，以以保保证证有有足足够够长长的的染染毒毒和和发发生生癌癌症症的的时时间间，而而

30、且且幼幼年年动动物物解解毒毒酶酶及免疫系及免疫系统统尚未完善，尚未完善，对对致癌作用比致癌作用比较较敏感。敏感。第46页，此课件共86页哦 第47页，此课件共86页哦动物数量动物数量为避免假阴性，每组实验动物较一般毒性试验多。为避免假阴性，每组实验动物较一般毒性试验多。每每组组至至少少有有雌雌雄雄各各50只只只只动动动动物物物物，希希希希望望望望在在在在出出出出现现现现第第第第一一一一个个个个肿肿肿肿瘤时，每组还有不少于瘤时，每组还有不少于瘤时，每组还有不少于瘤时，每组还有不少于25只动物。只动物。第48页，此课件共86页哦第49页，此课件共86页哦致癌致癌试验试验一般一般设设三个三个试验组试

31、验组。高高剂剂量量组组：为为最最大大耐耐受受剂剂量量(MTD)是是由由亚亚慢慢性性毒毒性性试试验验来来确确定定的的，此此剂剂量量应应使使动动物物体体重重减减轻轻不不超超过过对对照照组组的的10，并并且且不不引引起起死死亡亡及及导导致致缩缩短短寿寿命命的的中中毒毒症症状状或病理损伤。或病理损伤。低低剂剂量量组组：一一般般不不低低于于高高剂剂量量的的10。最最好好相相当当于于或或低低于于人人类类实实际际接接触触的的剂剂量量，应应不不影影响响动动物物的的正正常常生生长长、发育和寿命，即不产生任何毒性效应。发育和寿命，即不产生任何毒性效应。剂量设置剂量设置第50页，此课件共86页哦中中剂剂量量组组：介

32、介于于高高、低低剂剂量量之之间间（高高剂剂量量的的1/31/4），如有可能按受试物的毒物动力学性质来确定。），如有可能按受试物的毒物动力学性质来确定。对对照照组组除除不不给给受受试试物物外外，其其他他条条件件均均与与试试验验组组相相同同。同同时时应应设设阴阴性性（溶溶剂剂或或赋赋形形剂剂）对对照照组组。必必要要时时可可设设阳阳性性对对照照组组，阳阳性性致致癌癌物物最最好好与与受受试试物物的的化化学学结结构相近。构相近。第51页，此课件共86页哦试验试验期限期限 一一般般情情况况下下，试试验验期期限限小小鼠鼠和和仓仓鼠鼠应应为为18个个月月，大大鼠鼠为为24个个月月；然然而而对对于于某某些些生生

33、命命期期较较长长或或自自发发肿肿瘤瘤率率低低的的动动物物品品系系，小小鼠鼠和和仓仓鼠鼠可可持持续续24个个月月，大大鼠可持鼠可持续续30个月。个月。第52页，此课件共86页哦染毒途径染毒途径 尽可能模尽可能模拟拟人体可能的暴露途径，主要途径有人体可能的暴露途径，主要途径有经经口、口、经经皮和吸入三种，皮和吸入三种，应应根据受根据受试试物的理化性物的理化性质质和接触方式和接触方式选择选择确定。确定。受受试试物物优优先先选择选择短期致癌短期致癌试验试验阳性的化学物阳性的化学物质质。第53页，此课件共86页哦（1）一一般般观观察察：每每天天观观察察受受试试动动物物一一次次，主主要要观观察察其其外外表

34、表、活活动动、摄摄食食情情况况等等。在在实实验验最最初初三三个个月月每每周周称称体体重重一一次次，以以后后每每两两周周称称体体重重一一次次。经经饲饲料料或或饮饮水水给给以以受受试试物物时时，应应记记录录食食物物消消耗耗量量或或饮饮水水量量，以以计计算算受受试试物物的的摄摄入入量量。观观察察时时要要注注意意有有无无肿肿瘤瘤出出现现、肿肿瘤瘤出出现时间现时间及死亡及死亡时间时间。观察指标观察指标第54页，此课件共86页哦（2）肿肿瘤瘤发发生情况生情况记记录录肉肉眼眼可可见见或或可可触触及及肿肿瘤瘤出出现现的的时时间间、部部位位、大大小小、外外形形、发发展展状状况况并并记记录录动动物物死死亡亡时间时

35、间。第55页，此课件共86页哦（3）病理检查病理检查 动物自然死亡或处死后必须及时进行病理检查，动物自然死亡或处死后必须及时进行病理检查，包括肉眼和组织切片检查。组织切片检查应包括包括肉眼和组织切片检查。组织切片检查应包括已出现肿瘤或可疑肿瘤的器官和肉眼检查有明显已出现肿瘤或可疑肿瘤的器官和肉眼检查有明显病变的器官病变的器官，应注意观察癌前病变。通过病理检，应注意观察癌前病变。通过病理检查确定肿瘤的性质和靶器官。查确定肿瘤的性质和靶器官。第56页，此课件共86页哦统统计计各各种种肿肿瘤瘤的的数数量量（包包括括良良性性和和恶恶性性肿肿瘤瘤）及及任任何何少少见见的的肿肿瘤瘤、患患肿肿瘤瘤的的动动物

36、物数数、每每只只动动物物的的肿肿瘤瘤数及肿瘤潜伏期。数及肿瘤潜伏期。肿瘤发生率（）（实验结束时患肿瘤动物总肿瘤发生率（）（实验结束时患肿瘤动物总数数/有效动物总数）有效动物总数）100 式中，有效动物总数指最早发现肿瘤时存活动物总数。式中，有效动物总数指最早发现肿瘤时存活动物总数。结果分析结果分析第57页，此课件共86页哦肿肿瘤瘤潜潜伏伏期期即即从从摄摄入入受受试试物物起起到到发发现现肿肿瘤瘤的的时时间间，因因为为内内脏脏肿肿瘤瘤不不易易觉觉察察，通通常常将将肿肿瘤瘤引起引起该动该动物死亡的物死亡的时间时间定定为发为发生生肿肿瘤的瘤的时间时间。肿肿瘤瘤多多发发性性指指一一个个动动物物出出现现多

37、多个个器器官官的的肿肿瘤或一个器官出瘤或一个器官出现现多个多个肿肿瘤。瘤。第58页，此课件共86页哦应着重报告发现肿瘤的部位、数量、性质、癌前病应着重报告发现肿瘤的部位、数量、性质、癌前病变，以及其他毒性效应；变，以及其他毒性效应；应报告剂量应报告剂量-反应关系及统计学分析结果。反应关系及统计学分析结果。如在动物组织中观察到良性和恶性肿瘤，并有良性如在动物组织中观察到良性和恶性肿瘤，并有良性肿瘤向恶性化进展的证据，在进行统计学分析之前肿瘤向恶性化进展的证据，在进行统计学分析之前将良性和恶性肿瘤合并是适宜的，但仍希望分别对将良性和恶性肿瘤合并是适宜的，但仍希望分别对良性和恶性肿瘤分别进行统计学处

38、理。良性和恶性肿瘤分别进行统计学处理。结果报告：结果报告：第59页，此课件共86页哦 致致癌癌试试验验阳阳性性的的判判定定标标准准为为WHO提提出出的的标标准准。WHO(1969)提提出出机机体可以体可以对对致癌物有下列一种或多种反致癌物有下列一种或多种反应应：（1）对对于于对对照照组组也也出出现现的的一一种种或或数数种种肿肿瘤瘤，试试验验组组肿肿瘤瘤发发生生率率增加；增加；（2）试验组发试验组发生生对对照照组组没有的没有的肿肿瘤瘤类类型；型；（3）试验组肿试验组肿瘤瘤发发生早于生早于对对照照组组；（4）与）与对对照照组组比比较较，试验组试验组每个每个动动物的平均物的平均肿肿瘤数增加。瘤数增加

39、。在进行试验的两个物种两种性别动物中，有一种结果为阳性，即认为该在进行试验的两个物种两种性别动物中，有一种结果为阳性，即认为该受试物有致癌性。两个物种两种性别动物试验结果均为阴性时，方能认为受试物有致癌性。两个物种两种性别动物试验结果均为阴性时，方能认为未观察到致癌作用。未观察到致癌作用。第60页，此课件共86页哦（2）哺乳）哺乳动动物短期致癌物短期致癌试验试验 哺哺乳乳动动物物短短期期致致癌癌试试验验又又称称为为有有限限体体内内试试验验，指指时间时间有限（数月），靶器官有限。有限（数月），靶器官有限。较较受受重重视视的的短短期期致致癌癌试试验验有有下下列列四四种种：小小鼠鼠皮皮肤肤肿肿瘤瘤诱

40、诱发发试试验验、小小鼠鼠肺肺肿肿瘤瘤诱诱发发试试验验、大大鼠鼠肝肝转转化灶化灶诱发试验诱发试验、雌性大鼠乳腺癌、雌性大鼠乳腺癌诱发试验诱发试验。第61页，此课件共86页哦小鼠皮肤肿瘤诱发试验小鼠皮肤肿瘤诱发试验 于于小小鼠鼠皮皮肤肤局局部部连连续续涂涂抹抹受受试试物物，以以观观察察皮皮肤肤乳乳头头瘤瘤和和癌癌的的发发生生，一一般般20周周可可结结束束实实验验，较较敏敏感感的的小小鼠鼠为为SENCAR小小鼠鼠。此此试试验验也也可可设设计计为为检检测测受受试试物物的的引引发发活活性性或促长活性。或促长活性。典典型型的的引引发发剂剂为为致致癌癌性性多多环环芳芳烃烃，促促长长剂剂为为佛佛波波醇醇酯酯(

41、TPA)。第62页，此课件共86页哦小鼠肺肿瘤诱发试验小鼠肺肿瘤诱发试验 染毒途径常用腹腔注射，也可灌胃或吸入，一染毒途径常用腹腔注射，也可灌胃或吸入，一般般1630周可结束实验，观察肺肿瘤的发生。较敏周可结束实验，观察肺肿瘤的发生。较敏感的小鼠为感的小鼠为A系小鼠。此试验也可设计为检测受试系小鼠。此试验也可设计为检测受试物的引发活性或促长活性。物的引发活性或促长活性。典型的引发剂为乌拉坦（抗肿瘤药物），促长剂典型的引发剂为乌拉坦（抗肿瘤药物），促长剂为二丁基经基甲苯为二丁基经基甲苯(BHT)。第63页，此课件共86页哦大鼠肝转化灶诱发试验大鼠肝转化灶诱发试验 对大鼠进行肝大部切除术后，给以受

42、试物，一般可在对大鼠进行肝大部切除术后，给以受试物，一般可在814周结束实验，周结束实验，观察肝转化灶生成。肝转化灶是癌前病变，有观察肝转化灶生成。肝转化灶是癌前病变，有-谷氨酰转肽酶活性升高，谷氨酰转肽酶活性升高，G6P酶和酶和ATP酶活性降低，以及铁摄取能力降低。转化灶可用组织化学酶活性降低，以及铁摄取能力降低。转化灶可用组织化学或免疫化学方法鉴定。或免疫化学方法鉴定。此试验也可设计为检测受试物的引发活性或促长活性。此试验也可设计为检测受试物的引发活性或促长活性。典型的引发剂为二乙基亚硝胺典型的引发剂为二乙基亚硝胺(DEN)，促长剂为苯巴比妥，促长剂为苯巴比妥(PB)。第64页，此课件共8

43、6页哦雌性大鼠乳腺癌诱发试验雌性大鼠乳腺癌诱发试验 一般可用一般可用SD大鼠（或大鼠（或Wistar大鼠），实验周期大鼠），实验周期为为6个月。多环烃芳香胺、氯烷、亚硝基脲等能在个月。多环烃芳香胺、氯烷、亚硝基脲等能在9个月以内诱发乳腺癌。个月以内诱发乳腺癌。此四个试验不是成组试验，应根据受试物的此四个试验不是成组试验，应根据受试物的特点选择使用。此四个试验任一试验得到阳性结特点选择使用。此四个试验任一试验得到阳性结果的意义与长期动物致癌试验相似，但阴性结果果的意义与长期动物致癌试验相似，但阴性结果并不能排除受试物的致癌性。并不能排除受试物的致癌性。第65页，此课件共86页哦致突变试验主要是对

44、致癌物的筛选致突变试验主要是对致癌物的筛选，其依据是化学物的，其依据是化学物的致突变性与致癌性相联系，即大多数化学致癌物具有致致突变性与致癌性相联系，即大多数化学致癌物具有致突变性，而大多数非致癌物无致突变性。突变性，而大多数非致癌物无致突变性。利用致突变试验进行致癌物的筛查的毒理学意义是可利用致突变试验进行致癌物的筛查的毒理学意义是可检出基因遗传毒性的致癌物检出基因遗传毒性的致癌物。局限性：局限性：无法检出非遗传毒物的致癌性（假阴性）无法检出非遗传毒物的致癌性（假阴性）和具有遗传毒性的非致癌物（假阳性）。和具有遗传毒性的非致癌物（假阳性）。（三）致突变试验（三）致突变试验 第66页，此课件共

45、86页哦致突致突变试验变试验用于致癌物用于致癌物筛选筛选的短期的短期试验试验如下：如下：基基因因突突变变试试验验：鼠鼠伤伤寒寒沙沙门门氏氏菌菌回回复复突突变变试试验验(Ames试试验验)，培养哺乳培养哺乳动动物物细细胞胞TK或或HPRT正向突正向突变试验变试验；染染色色体体畸畸变变试试验验：体体外外细细胞胞系系细细胞胞遗遗传传学学分分析析，小小鼠鼠骨骨髓微核髓微核试验试验，大鼠骨髓染色体畸，大鼠骨髓染色体畸变试验变试验；原原发发性性DNA损损伤伤：DNA加加合合物物，链链断断裂裂，DNA修修复复诱诱导导（细细菌菌SOS反反应应，大大鼠鼠肝肝UDS诱诱导导），姐姐妹妹染染色色单单体体交交换换试试

46、验验（SCE）；）；体外体外细细胞胞转转化化：叙利：叙利亚亚地鼠胚胎地鼠胚胎细细胞，胞，Balb/c 3T3细细胞。胞。第67页，此课件共86页哦细胞转化是指受试物与正常细胞在体外接触，如有致癌作用，可使正细胞转化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、功能发生变化，发生与癌细胞相似的过程。常细胞形态、功能发生变化，发生与癌细胞相似的过程。试验的目的是了解体外培养细胞接触受试物后，细胞生长是否发生癌试验的目的是了解体外培养细胞接触受试物后，细胞生长是否发生癌变，其观察内容包括生长自控能力、细胞形态、细胞生长能力、生化变，其观察内容包括生长自控能力、细胞形态、细胞生长能力

47、、生化表型以及移植于动物体内形成肿瘤的能力等。表型以及移植于动物体内形成肿瘤的能力等。（四）细胞转化试验（四）细胞转化试验 第68页，此课件共86页哦 原理：原理：癌细胞与正常细胞的不同是其核型癌细胞与正常细胞的不同是其核型的改变和因此而导致的生长自控能力的丧的改变和因此而导致的生长自控能力的丧失。失。细胞自控能力丧失可能导致细胞在离细胞自控能力丧失可能导致细胞在离体培养时生长特性改变。体培养时生长特性改变。第69页，此课件共86页哦 正常细胞：正常细胞：在液体培养时，克隆中的细胞排列有序、只能生长成单在液体培养时，克隆中的细胞排列有序、只能生长成单层；层；v 癌细胞：癌细胞：贴壁生长的克隆失

48、去接触抑制的能力，因而形成的贴壁生长的克隆失去接触抑制的能力，因而形成的“恶恶性转化性转化”克隆中的细胞排列杂乱，重叠生长。克隆中的细胞排列杂乱，重叠生长。判断是否出现了细胞的恶变，须将转化的细胞植入试验动物体内，判断是否出现了细胞的恶变，须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。观察转化的细胞是否可发展成肿瘤。第70页，此课件共86页哦恶变的细胞表现恶变的细胞表现恶变的细胞表现恶变的细胞表现v细胞偏大，且大小不等；细胞偏大，且大小不等；v核大而畸形，染色质深染而粗糙，核浆比例倒置，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；核膜粗厚，核仁增生而

49、肥大；v核仁核胞浆因核仁核胞浆因RNA增多而偏酸性，呈嗜碱性染色而增多而偏酸性，呈嗜碱性染色而偏蓝；偏蓝；v多见核分裂现象；多见核分裂现象；v正常的接触抑制消失，它的克隆是多层细胞且排列正常的接触抑制消失，它的克隆是多层细胞且排列紊乱；紊乱；v生长表型改变。生长表型改变。第71页，此课件共86页哦常用的细胞种类常用的细胞种类常用的细胞种类常用的细胞种类细胞选择的主要原则：细胞选择的主要原则：1、体外容易培养和传代，阴性细胞克隆背景较低；、体外容易培养和传代，阴性细胞克隆背景较低；2、细胞自发突变率低，或自发转化能力很弱；、细胞自发突变率低，或自发转化能力很弱；3、已获得无限生长能力，但仍保持接

50、触抑制而、已获得无限生长能力，但仍保持接触抑制而无致肿瘤性。无致肿瘤性。第72页，此课件共86页哦有三类细胞可应用于细胞转化试验：有三类细胞可应用于细胞转化试验：原代细胞原代细胞，如叙利亚仓鼠胚胎细胞（，如叙利亚仓鼠胚胎细胞（SHE细胞）、人类成纤细胞）、人类成纤维细胞、小鼠皮肤或大鼠支气管上皮细胞等；维细胞、小鼠皮肤或大鼠支气管上皮细胞等；细胞系细胞系，常用细胞系，常用细胞系BAIJB/C-3T2，C3H10T1/2和和BHK-1；病毒感染细胞病毒感染细胞，如，如RLV/RE细胞（劳舍尔白血病病毒感染细胞（劳舍尔白血病病毒感染的的Fisher大鼠胚胎细胞）和大鼠胚胎细胞）和SA7/SHE细胞