研究揭示了致癌物质引发乳腺癌的多种途径

- 编辑:大众自然网 -

研究揭示了致癌物质引发乳腺癌的多种途径

在迄今为止关于乳腺癌如何发展的最全面的综述中,科学家们绘制了一幅详细的地图,描述了环境中的化学物质引发乳腺癌的多种方式。利用电离辐射作为模型,研究人员确定了细胞内的关键机制,当中断会导致乳腺癌。因为这些发现可以推广到其他环境致癌物,它们可以帮助监管机构识别增加乳腺癌风险的化学物质。

“我们知道,接触有毒化学物质可能在乳腺癌的发展过程中发挥重要作用,”寂静之泉研究所(Silent Spring Institute)的环境毒理学家、该研究的共同作者之一Ruthann Rudel说。然而,当监管机构试图评估一种化学物质是否有害时,他们使用的测试并没有捕捉到对乳房的影响。这一检测差距意味着潜在的乳腺癌致癌物将被允许用于我们的消费产品。”

乳腺癌是女性最常见的侵袭性癌症,发病率在北美和欧洲最高,在全球范围内呈上升趋势。因为只有5%到10%的乳腺癌是由高风险的遗传突变引起的,如BRCA1和BRCA2,科学家们说,需要更好地了解环境因素是如何导致这种疾病的,以预防未来的乳腺癌和降低发病率。

为此,寂静之春的研究人员观察了电离辐射——一种确定的乳腺癌风险因素。人们可以接触到许多来源的电离辐射,包括x射线、CT扫描和放射治疗。辐射对乳腺癌的影响已经得到了广泛的研究,主要是基于对广岛和长崎原子弹爆炸的幸存者以及在青少年时期受到医疗辐射的妇女的研究。

研究报告发表在《毒理学档案》杂志上,鲁德尔和合著者杰西卡·赫尔姆回顾了467项研究,以确定从辐射暴露到肿瘤形成期间,乳腺细胞和组织中发生的生物变化的顺序。然后,他们绘制了这些序列变化的地图,揭示了电离辐射导致乳腺癌的多种相互关联的途径。

研究人员使用一种被称为逆向结果通路(AOP)的框架创建了这幅地图。AOPs是由经济合作与发展组织(OECD)设计的,作为一种描述复杂疾病如何发展的方法,并帮助监管机构、化学品制造商和制药公司在研究过程的早期预测化学品可能如何影响疾病。

“事实证明,这并不奇怪,乳腺癌比它在传统癌症模型中的表达方式要复杂得多,”鲁德尔说。在传统模型中,电离辐射仅通过DNA损伤引发乳腺癌。寂静之春的新模型整合了癌症生物学的最新发现,这些发现表明,辐射除了破坏DNA外,还会增加活性氧和氮类分子的产量。这些分子在细胞内肆虐,引起炎症,改变DNA,扰乱其他重要的生物活动。

国际癌症研究机构的高级毒理学家Kathryn Guyton说:“这项研究很重要,它强调了在识别潜在致癌物质的时候需要对机制证据进行全面考虑。”“事实上,致癌物有多个关键特征。我们越来越认识到,人类致癌物可能表现出这些关键特征的不同组合。”

“寂静的春天”小组还发现,导致乳腺癌的生物变化受到生殖激素(如雌激素和孕酮)的高度影响。生殖激素会刺激乳房内细胞的增殖,因此,同样会促进细胞增殖的化学物质可能会使乳房更容易患上肿瘤。“发育的关键时期,比如青春期或怀孕期间,当乳房发生重大变化时,是乳房特别脆弱的时候,”鲁德尔说。

为了填补化学安全测试的空白,“寂静之春”的研究人员确定了一系列测试,监管机构可以利用这些测试来发现破坏他们新模型中所述途径的化学物质。破坏这些途径的化学物质会被认为是潜在的乳腺癌致癌物,从而阻碍它们在产品中的使用。

美国国家环境健康科学研究所(National Institute for Environmental Health Sciences)前所长琳达?伯恩鲍姆(Linda Birnbaum)表示:“这项研究对该领域做出了宝贵贡献,为监管机构敲响了警钟。”“通过坚持化学物质致癌的过于简化的模型,监管机构忽略了关键信息,可能会让有毒化学物质进入我们的产品、我们的空气和我们的水。”

AOP项目是寂静之春研究所安全化学品项目的一部分,该项目正在开发一种新的具有成本效益的方法来筛选对乳房有影响的化学品。这项工作所产生的知识将帮助政府机构更有效地管理化学品,并帮助企业开发更安全的产品。