项目名称：基于生物标志物的多环芳烃致癌危险度评价

完成单位：中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所

本溪钢铁（集团）有限责任公司职业病防治所

鞍山钢铁集团公司劳动卫生研究所

完成人：郑玉新 冷曙光 潘祖飞 梁学邈 程娟 段化伟 戴宇飞 王溪鸿 林涵

黄传峰 闫慧芳 宾萍 牛勇 刘庆 何凤生

一、项目概况：

本项目跨越1999－2006年，受到国家自然科学基金“焦炉工肺癌发病基因－环境交互作用机制研究（39970633）”，973项目“环境化学污染物致DNA损伤及其修复与遗传通路的研究（2002CB512903）”和国家杰出青年基金“劳动卫生与职业病学（30625031）”的资助。

项目结合我国职业人群致癌物的暴露特点，选择有暴露明确、与肺癌之间因果联系明确的焦炉工为研究对象，应用生物标志物系列组合开展系统的分子流行病的研究，表述化学物致癌的关键事件在暴露人群中的特征和规律。并与机制研究结果有机结合，阐述PAHs致癌机制中DNA损伤与修复的相互作用规律。

目前大多数职业PAHs暴露人群的标志物研究主要集中于暴露标志物和早期效应标志物。暴露标志物中工人工作周末班后尿中1－羟基芘（1－OHPyr）水平已成为反映体内PAHs平均暴露水平的重要指标，早期效应标志物的研究主要包括微核试验、姐妹染色单体交换和染色体畸变等。在PAHs暴露人群中开展的大多数为代谢酶基因变异与暴露标志物的关联研究，涉及代谢酶多态性与职业PAHs暴露所致早期遗传效应改变关系的研究很少，且结果不一致。单一的标志物研究和缺乏有效性验证也限制了标志物在PAHs暴露人群危险度评价中的应用。

项目开展了PAHs致癌的生物标志物发现和验证研究及代谢酶与修复酶遗传变异的探索工作，并应用体外研究进行PAHs致癌的机制研究验证人群中微核试验，彗星试验以及胞质分裂阻滞微核细胞组学的结果。采用通径分析法对标志物进行系统分析，描绘出PAHs导致暴露人群生物标志物改变的数字化“线路图”，证实PAHs致癌的基本生物学过程，确定危险度评价的关键点。

二、项目研究结果和结论：

本项目在同一人群中开展暴露、效应和易感性三种标志物研究，系统解析多层次标志物之间的关系。改进了尿1－OHPyr的检测分析方法，发现尿中1－OHPyr、1－萘酚和2－萘酚、菲、3－菲酚和9－菲酚等能够很好的反映个体PAHs暴露水平，并提出尿中二羟基萘和白蛋白加合物可做为反映PAHs暴露水平的标志物。对COMET试验的干片和血样保存方法进行了改进，提高了实用性。将胞质分裂阻滞微核试验测定的微核率、核芽、核质桥，以彗星试验为基础的DNA修复能力和实时定量PCR法测定的端粒长度用于PAHs暴露工人的效应标志物分析。发现微核率、核芽、核质桥三个指标组合可很好的反映PAHs暴露工人的染色体损伤；碱性彗星试验测定的DNA单链断裂，DNA修复能力以及DNA的端粒长度的改变可应用于评价PAHs暴露工人的DNA损伤。对PAHs代谢酶、代谢相关核受体基因及DNA修复酶多态性研究发现基因变异均与PAHs致遗传损害易感性相关，并存在环境－基因交互作用。通过对一组生物标志物的研究数字化表述了PAHs致癌的关键事件在暴露人群中变化特征和规律。

在PAHs暴露人群肺癌病例对照研究中进行的代谢酶和修复酶的遗传易感性研究与横断面研究结果一致，验证了横断面研究发现的易感性标志物的关联。在非职业性肺癌病例—对照研究中，也发现了CCND1基因变异与肺癌的发生发展有关，该研究结果被其它人群研究不断证实。体外实验中B［a］P作用下彗星尾矩和CBMN率的变化，从机制层面上验证了横断面研究中微核和彗星试验作为效应标志物对PAHs反应模式的结果，胞质分裂阻滞微核细胞组学分析中的效应标志物也在体外试验中得到了作用机制的支持。

最后，采用通径分析方法对PAHs致癌过程进行危险度评价，为各种变量因素贡献于癌症早期效应的权重提供资料，对建立PAHs致癌的危险性评定和预警体系提供科学思路。结果表明，反应PAHs暴露的内剂量的尿1－羟基芘和染色体损伤的微核率可以作为PAHs暴露工人的重要生物监测指标，尤其是在高PAHs暴露人群中，如炉顶工人应该进行常规重点监测。

三、项目推广应用情况：

本项目通过对职业暴露致癌物人群的效应和暴露标志物的研究，为发展接触致癌因素人群的健康监护指标奠定了生物学基础，也为该人群分子流行病学研究提供了更为丰富的评价手段和依据。本项目积累的经验和成果已在国家淮河肿瘤控制项目中得到应用，并发挥了重要作用。在淮河流域癌症综合防治项目Ⅱ期的现场研究中，应用胞质分裂阻滞微核细胞组学测定的微核率、核质桥和核芽发生率评价个体遗传损伤效应，并结合核分裂指数等细胞毒性指标综合分析该地区人群的损伤特征，为淮河流域癌症的预防控制服务。

本课题的研究工作推动了我国的职业人群分子流行病学研究，并在国际上产生了重要影响。在国际专业杂志《Carcinogenesis》、《CancerEpidemiology，Biomarkers＆Prevention》和《Biomarkers》上发表了系列论文，在该领域中产生了的影响。本课题共发表论文50篇，其中SCI论文18篇。培养硕士生3名，博士生6名，研制职业卫生标准方法1项，参加编写专著2本。基于本项目对生物标志物的系统研究和贡献，课题组成员参加了国内外学术会议37次并作了一系列报告，促进了本课题研究工作的成果推广。