致癌物

癌症是全球主要的死亡原因之一，是一种复杂的疾病，有许多潜在的病因。致癌物就是其中一个重要原因。致癌物是指已知会促进或导致生物体患上癌症的物质。了解致癌物对于制定癌症预防策略和减轻其对公共健康的影响至关重要。

任何促进癌症发展的物质都是致癌物。致癌物可以包括合成化合物、天然存在的材料、电离和非电离辐射等物理因素，以及细菌和病毒等生物因素。大多数致癌物通过引起 DNA 突变来发挥作用，这些突变会干扰细胞正常的生长调控机制，导致细胞不受控制地分裂。当细胞修复受损 DNA 的机制无法检测到损伤时，就会发生这种情况，从而使缺陷遗传给子细胞。随着时间的推移，损伤会变得更加严重。在通常的多步骤过程中，细胞的调控系统被逐步破坏，从而允许细胞不受控制地分裂。

每种因素和细胞类型都有其独特的致癌活性机制。然而，根据因素与 DNA 的直接相互作用能力，致癌物可分为激活依赖型和激活独立型。激活依赖型因素在被身体吸收时相对惰性，然后它们会进行生物活化，产生可能损害人体 DNA 的代谢物或中间产物。它们也被称为“间接作用”致癌物。杂环芳香胺、霉菌毒素和多环芳烃 (PAH) 是激活依赖型致癌物的一些例子。“直接作用”或“激活独立”致癌物是指无需改变分子结构即可直接损害 DNA 的物质。这些因素通常包含亲电基团，它们容易与 DNA 分子的净负电荷发生反应。不需激活的致癌物包括烷化剂、电离辐射和紫外线。

潜伏期是指从暴露于致癌物到癌症发病之间的时间。对于大多数人类实体瘤，潜伏期可能在 10 到 40 年之间，具体取决于癌症的类型。血癌的潜伏期可能短至两年。由于潜伏期长，识别致癌物可能很困难。

许多组织会审查和评估与物质潜在致癌性相关的科学数据。国际癌症研究机构 (IARC) 是其中的佼佼者。IARC 定期发布专著，对特定物质进行人类致癌性评估，并将其分为以下四类之一。

第一类：已知在人类中致癌；

第二类A：可能在人类中致癌；

第二类B：可能在人类中致癌；以及

第三类：在人类中致癌性不明。

美国公共卫生服务局的国家毒理学计划、NIOSH、美国政府工业卫生学家会议等组织也会评估物质的致癌性。

暴露于致癌物可能来自多种来源，例如阳光照射、家中地下室释放的氡气、氯哒酮等环境污染物、香烟烟雾以及摄入某些食物（如酒精和加工肉类）。职业暴露是致癌物暴露的重要原因，据估计，与工作相关的癌症每年在全球造成 666,000 例死亡。据 NIOSH 称，全球 3-6% 的癌症与职业暴露有关。苯胺染料与膀胱癌、氯乙烯与肝脏血管肉瘤、苯与白血病、石棉与间皮瘤、多环芳烃与烟囱清扫工的阴囊癌是几个著名的职业致癌物。

历史视角

致癌物的概念起源于 18 世纪末，当时研究人员发现特定的环境暴露与癌症发病之间存在关联。早期发现，例如肺癌与烟草使用之间的联系，为我们理解致癌物在癌症发生中的作用奠定了基础。多年来，通过广泛的研究，已经确定了许多具有致癌特性的物质和因素，这使得癌症预防和控制策略取得了进展。

对公共卫生的意义

致癌物广泛存在于工作场所、环境和日常消费品中，对公共健康构成严重威胁。暴露于致癌物与患肺癌、乳腺癌、结肠癌和皮肤癌的风险增加有关。识别、表征和监管致癌物是减少癌症发病率和改善人群健康状况的关键。

致癌物的分类

1. 化学致癌物

化学致癌物是指可能直接或间接与生物成分相互作用，导致基因突变、细胞损伤和正常生理过程紊乱，最终导致癌症的化合物。这些物质包括各种各样的物质，如药物、食品污染物、工业化学品和环境污染物。

化学致癌学领域于 19 世纪末和 20 世纪初首次确立，当时研究人员开始调查工业工人癌症发病率较高与职业暴露之间的联系。对化学致癌物的认识受到重要发现的影响，例如发现苯是致白血病剂以及证明烟草烟雾会引起肺癌，这些发现影响了公共卫生法规和规定。

化学致癌物广泛存在于环境、工作场所和消费品中，对公共健康构成严重危害。这些化合物与包括皮肤癌、肝癌、膀胱癌和肺癌在内的多种恶性肿瘤风险增加有关。为了减少癌症的发病率并改善人群健康状况，必须努力发现、表征和控制化学致癌物。

化学致癌物可以通过多种机制损害 DNA，例如氧化性 DNA 损伤、DNA 断裂和 DNA 加合物形成。反应性代谢物可能与 DNA 共价结合，导致结构改变、碱基对替换和染色体畸变，从而损害正常基因活性并促进癌症发展。

许多化学致癌物通过产生自由基和活性氧 (ROS) 来引起氧化应激和细胞损伤。ROS 具有氧化脂质、蛋白质和 DNA 的能力，这可能导致基因组不稳定、炎症和细胞功能障碍。长期暴露于氧化应激可能促进肿瘤的发展、扩散和转移。

化学致癌物可能通过表观遗传过程（如 microRNA 失调、组蛋白修饰和 DNA 甲基化）来改变基因表达模式。这些表观遗传改变可能通过沉默肿瘤抑制基因、激活癌基因和干扰细胞分化过程来促进癌症的发生和扩散。

化学致癌物的类型

1. 直接作用致癌物
   直接作用致癌物是指无需代谢活化即可引起癌症发展的物质。这些化学物质通常通过直接与 DNA、蛋白质和脂质等细胞大分子相互作用来引起细胞损伤和癌变转化。某些芳香烃、烷化剂和铬、砷等重金属是直接作用致癌物的例子。
2. 前致癌物
   前致癌物必须经过代谢转化为活性中间体才能引起癌症。细胞酶将前致癌物生物转化成亲电物质，这些物质可以与 DNA 共价结合形成加合物并引起基因突变。黄曲霉毒素、杂环胺 (HCA) 和多环芳烃 (PAH) 是常见前致癌物的例子。

常见化学致癌物

多环芳烃 (PAHs)：多环芳烃 (PAHs) 是普遍存在的环境污染物，源于有机物质的不完全燃烧，包括烤肉、烟草烟雾和化石燃料。这些物质是已知的人类致癌物，已发现其与膀胱癌、皮肤癌和肺癌之间存在强烈的关联。PAHs 通过形成 DNA 加合物和激活细胞信号通路来致癌。

芳香胺：芳香胺是通常存在于工业化学品、染料和药物中的化合物，具有芳香环和氨基。许多芳香胺是强致癌物，与白血病、肝癌和膀胱癌有关。这些物质经过代谢活化，生成可能与 DNA 结合并引起基因毒性损伤的活性中间体。

亚硝胺：在酸性环境中，亚硝酸盐与仲胺或酰胺反应生成含氮化合物，称为亚硝胺。这些物质存在于烟草制品、腌制肉类和某些工作环境中。亚硝胺是强致癌物，尤其与胃肠道癌症有关，包括胃癌和食管癌。

重金属：这些天然存在的元素广泛应用于工业和环境领域。重金属的例子包括镍、铬、砷和镉。通过受污染的空气、水、土壤和食物来源长期暴露于重金属，与肺癌、肝癌和肾癌之间存在已知联系。重金属通过氧化应激、 DNA 损伤和干扰细胞信号通路来致癌。

环境污染物：人造化学品通过工业过程、废物焚烧和化学品制造释放到环境中。这些污染物包括二恶英、呋喃、多氯联苯 (PCBs) 和挥发性有机化合物 (VOCs)。当这些污染物在人体组织和食物链中生物蓄积时，人类就会面临风险。某些环境污染物被归类为可能或已知致癌物是基于实验研究和流行病学数据。

职业化学品：工作场所的化学致癌物暴露是采矿、制造、农业和医疗保健等几个行业中的一个主要问题。在生产、处理和处置过程中，工人可能会接触到苯、甲醛、石棉、氯乙烯和有机溶剂等致癌化学品。患白血病、淋巴瘤、间皮瘤和其他癌症的可能性会因接触这些物质而增加。

2. 物理致癌物

物理致癌物是指通过物理方式与生物组织相互作用而致癌的物质，其主要作用机制是基因组不稳定和 DNA 损伤。辐射是最著名和研究最多的物理致癌物。本部分将对辐射诱导的致癌作用进行全面回顾，包括辐射类型、作用机制、暴露来源、相关癌症风险和缓解技术。

电离辐射引起的 DNA 损伤可能采取多种形式，如碱基改变、单链断裂和双链断裂，以及 DNA 交联。这些 DNA 损伤通过干扰正常的 DNA 复制和转录活动，有可能引起突变、染色体畸变和基因组不稳定。非电离辐射（如紫外线）损伤 DNA 的主要方式是通过形成光产物，例如环丁烷嘧啶二聚体和 6-4 光产物，这些产物可能阻碍 DNA 合成并改变 DNA 螺旋。

辐射引起的 DNA 损伤可能会引发维持基因组完整性的生物反应，并阻止受损细胞增殖，包括凋亡机制、细胞周期检查点和 DNA 修复途径。然而，DNA 修复中的错误或细胞周期调控过程的失调可能导致遗传突变积累和基因组不稳定的出现，这是癌症进展的一个标志。最终，基因组不稳定可能通过促进新突变的获得和改变细胞的克隆生长来促进肿瘤的发生和发展。

通过水的辐射分解，电离辐射会产生活性氧 (ROS)，如超氧自由基、过氧化氢和羟基自由基，从而导致氧化应激。ROS 可能会氧化脂质、蛋白质和核酸等生物大分子，导致氧化损伤和细胞功能障碍。长期暴露于氧化应激会增加患癌症的风险，通过促进细胞转化、 DNA 损伤和炎症。非电离辐射，特别是紫外线辐射，也通过产生 ROS 和损害细胞抗氧化防御来引起氧化应激。

辐射暴露可能会导致影响基因表达模式和细胞表观遗传的表观遗传改变，例如 DNA 甲基化、组蛋白修饰和 microRNA 失调。这些表观遗传改变可能促进辐射诱导的致癌作用，它们也可能影响 DNA 修复、细胞周期控制、细胞凋亡和衰老等多种细胞功能。辐射诱导的肿瘤微环境改变，包括细胞因子谱、免疫细胞浸润和细胞外基质重塑的改变，也可能影响肿瘤的发生、血管生成和转移。

物理致癌物的类型

1. 电离辐射
   电离辐射具有足够的能量，可以电离原子和分子，产生活性氧和自由基。该类别包括 α、β 和中子粒子，以及 γ 射线和 X 射线。电离辐射可以进入生物组织并与各种细胞成分相互作用，导致染色体异常、突变和 DNA 链断裂。
2. 非电离辐射
   与电离辐射相比，非电离辐射的能量水平较低，不足以破坏化学键或电离原子。非电离辐射的一些类型包括紫外线辐射、可见光、红外辐射和射频电磁场。虽然长期暴露于某些类型的辐射（如阳光中的紫外线辐射）可能导致光化学反应和氧化应激，从而增加患皮肤癌的风险，但非电离辐射可能不会直接导致 DNA 损伤。

物理致癌物的例子

1. 电离辐射

电离辐射被定义为高能电磁波或粒子，能够从牢固结合的原子中释放电子，从而产生离子和自由基。此过程可能导致突变、染色体异常和 DNA 损伤，最终增加患癌症的风险。电离辐射源例如：

• X 射线：在医学诊断过程中，包括计算机断层扫描 (CT) 和乳腺 X 线摄影，患者会暴露于电离辐射。
• 伽马射线：由某些同位素的放射性衰变产生，伽马射线用于工业和癌症治疗领域。
• α 粒子：当吸入或摄入时，氡气等重放射性元素衰变时释放的 α 粒子可能损害 DNA。
• β 粒子：在放射性衰变过程中，高能电子或正电子会释放到大气中，可能进入组织并损害 DNA。

暴露于电离辐射与某些癌症的风险增加有关，例如

• 白血病：白血病的危险因素之一是暴露于电离辐射，尤其是在早期或工作场所（例如核工作者）。
• 甲状腺癌：甲状腺暴露于辐射会增加患甲状腺癌的风险，这可能通过医疗程序或核事故发生。
• 乳腺癌：接受乳腺癌治疗或霍奇金淋巴瘤治疗的女性，未来患乳腺癌的风险会增加。
• 肺癌：在高通风不良的室内环境中暴露于高水平的氡气已被证实与肺癌有关。氡气是土壤和岩石中铀的天然放射性衰变产物。

2. 紫外线 (UV) 辐射：紫外线辐射是一种已知的致癌物，可损害 DNA 并引起皮肤细胞突变。紫外线辐射主要存在于阳光中。长期或强烈的紫外线辐射暴露是皮肤癌的主要危险因素之一，其中包括：

• 黑色素瘤：紫外线辐射暴露与黑色素瘤的发生密切相关，黑色素瘤是一种起源于黑色素细胞的皮肤癌，可能致命。

紫外线辐射暴露是非黑色素瘤皮肤癌（如鳞状细胞癌 (SCC) 和基底细胞癌 (BCC)）的重要危险因素，这些癌症比黑色素瘤更常见，但通常侵袭性较弱。

3. 非电离辐射

该类别包括能量较低的电磁波，尽管它们不足以电离原子，但仍可能影响生物体。与癌症风险增加有关的非电离辐射源包括：

• 射频电磁场：由无线设备、手机和通信网络产生，射频辐射已被国际癌症研究机构 (IARC) 列为可能致癌物。需要明确的是，关于其致癌性的数据仍然不确定，需要进一步的研究来确定其对癌症风险的影响。
• 极低频电磁场：支持电线、电器和工业设备产生的电磁场暴露会增加白血病和脑瘤风险的证据很少且不一致。

4. 环境中的致癌物

由于其与生物组织的直接相互作用、损害 DNA 和引起炎症的能力以及产生其他生物效应的倾向，某些环境因素（如石棉纤维和柴油发动机尾气）也可能被归类为物理致癌物。例如，考虑以下因素：

• 石棉：吸入石棉纤维（常存在于工业产品和建筑材料中）可能导致间皮瘤、肺癌和其他与石棉相关的疾病。
• 柴油发动机尾气：IARC 已将柴油发动机尾气列为致癌物，因为有数据显示其与膀胱癌和肺癌有关。柴油发动机尾气通常存在于建筑、采矿和运输等行业。

3. 生物致癌物

生物致癌物是指可能导致生物体发生恶性转化的生化物质。这些致癌物可以是细菌、真菌、病毒或寄生虫。了解生物致癌物对于理解感染性病原体与癌症发生之间的复杂关系至关重要。在本次深入讨论中，我们将探讨生物致癌物的含义、作用方式、应用和影响。

感染性病原体，即能够引起其感染的物种患上癌症的病原体，被称为生物致癌物。通过改变宿主细胞内的遗传和分子机制，这些物质可以直接促进细胞不受控制的增殖和肿瘤生长，从而直接导致致癌作用。

生物致癌物通过与宿主细胞相互作用促进其细胞的肿瘤转化来致癌。多种机制，包括病毒 DNA 整合到宿主基因组中、癌基因激活、肿瘤抑制基因沉默以及细胞信号通路（参与增殖、分化和细胞凋亡）的改变，都可能导致这种情况。

许多生物致癌物，尤其是病毒，可以将其遗传物质整合到宿主的基因组中。这种整合最终可能通过干扰正常的细胞功能、激活癌基因或失活肿瘤抑制基因来促进癌症的发展。

某些病毒会产生直接刺激宿主细胞信号通路（对细胞生存和增殖很重要）或模拟细胞癌基因作用的蛋白质。这些病毒会刺激细胞不受控制地增殖，从而有助于癌症的发展和扩散。

此外，生物致癌物还可以干扰肿瘤抑制基因的正常功能，这些基因可以阻止细胞分裂并促进细胞凋亡。肿瘤抑制基因的失活会因允许受损或异常细胞不受控制地增殖而增加患癌症的风险。

涉及免疫反应、炎症和细胞周期控制的细胞信号通路可能会被病毒和其他生物致癌物所改变。当这些通路失调时，可能会产生有利于肿瘤发生和转移的环境。

慢性炎症与癌症风险增加有关，并可能由某些生物致癌物的持续感染引起。它会产生促进肿瘤发展的生长因子和细胞因子，并导致 DNA 损伤和基因组不稳定。因此，慢性炎症在肿瘤的发生和进展中起作用。

生物致癌物的例子

病毒

最著名的生物致癌物包括病毒，并且已将几种病毒种类与人类癌症的发展联系起来。

人乳头瘤病毒 (HPV)：一种性传播病毒，影响皮肤和粘膜上皮细胞。持续感染高危型 HPV 基因型（如 HPV-16 和 HPV-18）与宫颈癌、肛门癌、阴茎癌和口咽癌的发生密切相关。

乙型肝炎病毒 (HBV) 和丙型肝炎病毒 (HCV)：持续的 HBV 和 HCV 感染是原发性肝癌——肝细胞癌 (HCC)——发生的主要风险因素之一。这些病毒与肝硬化、肝脏炎症以及最终的肝细胞癌变有关。

EB 病毒 (EBV)：这种常见的疱疹病毒感染 B 淋巴细胞和上皮细胞。EBV 与伯基特淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤、鼻咽癌和胃癌等癌症有关。

人类 T 细胞嗜淋巴细胞病毒 I 型 (HTLV-1)：一种名为 HTLV-1 的逆转录病毒，感染 T 细胞，在加勒比地区、非洲部分地区和日本等地普遍存在。HTLV-1 感染可能导致成人 T 细胞白血病/淋巴瘤 (ATLL)，这是一种罕见且严重的 T 细胞恶性肿瘤。

细菌

某些细菌物种已被证实与癌症风险增加有关，主要是由于持续的炎症和感染。

幽门螺杆菌：一种革兰氏阴性细菌，H. pylori 是导致胃炎和胃溃疡的主要原因。它定植于胃黏膜。持续的 H. pylori 感染是胃腺癌和黏膜相关淋巴组织 (MALT) 淋巴瘤发生的重要危险因素。

牛链球菌 (Streptococcus Bovis)：一种共生细菌，S. bovis 存在于人体消化系统中。由于 S. bovis 引起的炎症反应，感染某些菌株的细菌与结直肠癌风险增加有关。

寄生虫

在某些人群中，特别是那些生活在寄生虫病流行地区的人群中，寄生虫感染与癌症的发生有关。

裂殖吸虫属 (Schistosoma species)：引起血吸虫病或血吸虫病的裂殖吸虫寄生虫与结直肠癌和膀胱癌的风险增加有关。特别是慢性感染埃及血吸虫 (Schistosoma haematobium) 被认为是膀胱鳞状细胞癌的危险因素。

泰国肝吸虫 (Opisthorchis viverrini)：O. viverrini 是一种在东南亚流行的肝吸虫，通过食用生或未煮熟的鱼类传播。慢性感染泰国肝吸虫与胆管癌密切相关，胆管癌是在该寄生虫流行的地区常见的胆管癌。

真菌

某些真菌物种产生的毒素在摄入或吸入时可能导致癌症。

黄曲霉菌 (Aspergillus flavus)：A. flavus 是一种普遍存在的霉菌，会污染谷物、坚果和豆类等食物，产生黄曲霉毒素等强致癌毒素。长期暴露于黄曲霉毒素会增加食物污染普遍地区的肝细胞癌风险。

4. 生活方式相关致癌物

生活方式相关致癌物包括可改变的危险因素，如饮酒和烟草使用、饮食选择、缺乏体育活动和吸烟。这些因素与遗传和环境因素复杂地相互作用，导致癌症。

烟草烟雾

烟草烟雾中含有多种致癌物质，如重金属、亚硝胺、芳香胺和多环芳烃，可能导致氧化应激、慢性炎症和 DNA 损伤。在全球范围内，吸烟是可避免癌症死亡的首要原因；已发现吸烟与肺癌、食管癌、口腔癌和膀胱癌的发生之间存在显着关联。

酒精

长期饮酒与患乳腺癌、肝癌、结肠癌、食管癌、咽癌、喉癌和口腔癌的风险增加有关。酒精代谢物乙醛可能损害 DNA，干扰 DNA 修复系统，并通过多种信号通路促进肿瘤的发生和转移。

营养成分

癌症与饮食因素有关，如高摄入红肉和加工肉类、低摄入水果和蔬菜，以及宏量营养素成分失调（例如，高摄入脂肪或糖）。红肉和加工肉类中的杂环胺、多环芳烃和 N-亚硝基化合物与胃肠道癌症有关。另一方面，水果和蔬菜富含维生素、具有化学预防特性的植物化学物质和抗氧化剂。

致癌物的来源

1. 环境来源

环境致癌物来自废物处理、交通、农业和工业过程等各种来源。这些化合物可能污染食品、水、土壤和空气，使人们面临通过食入、饮用或皮肤接触而暴露的风险。

• 空气污染
  环境空气污染，由生物质燃烧、发电厂、工业活动和汽车尾气产生，可能含有复杂的颗粒物、挥发性有机化合物、氮氧化物、硫氧化物和重金属。长期暴露于空气污染物，包括多环芳烃 (PAHs) 和细颗粒物 (PM2.5)，与肺癌、心血管疾病、呼吸系统疾病和不良妊娠结局的风险增加有关。
• 水污染
  地表水和地下水中的水传播致癌物，如杀虫剂、工业化学品、重金属以及有机和无机污染物，可能对人类健康构成危害。砷、苯、氯仿、铅、汞和除草剂（如草甘膦和莠去津）是水中常见的毒素。长期饮用受污染的饮用水与癌症发病率的增加有关，包括膀胱癌、肾癌、肝癌和消化系统恶性肿瘤。
• 土壤污染
  多种因素，包括不良的处置技术、工业过程、采矿作业和农业径流，可能导致土壤被重金属、杀虫剂、石化产品和工业废物等有害物质污染。人类可能通过食入土壤颗粒、吸入空气中的尘埃颗粒以及与受污染土壤的皮肤接触而暴露于致癌物。由于儿童经常把手放进嘴里，并且与受污染的表面密切接触，因此居住在城市或工业地区的儿童更容易受到与土壤相关的健康危害。

2. 职业暴露

职业致癌物是工人在工作时可能通过食入、皮肤接触或吸入而接触到的物质。这些致癌物包括在各种行业和职业中发现的化学品、物理和生物因素，以及人体工程学因素。

• 工业化学品
  在制造业、建筑业、采矿业、农业和医疗保健等行业，工人可能会接触到溶剂、重金属、石棉、苯、甲醛、二氧化硅和多氯联苯 (PCBs) 等致癌物质。在这些化学品的生产、加工、运输、使用和处置过程中，工人可能会接触到它们，从而增加了患肺癌、间皮瘤、白血病和其他癌症的风险。
• 辐射
  在核工业、放射学、影像学和矿产开采等领域，工作场所的辐射暴露（包括 X 射线、伽马射线和氡气）是一个主要问题。这些领域的工人患由辐射暴露引起的癌症（如皮肤癌、乳腺癌、甲状腺癌和白血病）的风险可能会增加。此外，非电离辐射源（如微波、激光和紫外线灯）对工人健康也构成风险，特别是医疗、 IT 和电子行业的工人。

3. 生活方式选择

个人的生活方式选择可能会影响其暴露于致癌物的程度，进而影响其患癌症的风险。最小化暴露于已知致癌物和养成健康的行为是癌症预防和风险降低措施的基石。

• 烟草使用和吸烟
  吸烟是近 90% 可预防的肺癌病例的主要原因，同时也增加了患膀胱癌、胰腺癌和宫颈癌等其他癌症的风险。吸烟仍然是全球可预防癌症死亡的首要原因。二手烟暴露也与不良健康结局有关，特别是对儿童和非吸烟者。为了改善人群健康状况并减轻与吸烟相关的疾病负担，戒烟治疗和项目至关重要。
• 营养与饮食
  饮食习惯和营养选择可以通过其对氧化应激、炎症、激素平衡和代谢途径的影响来影响癌症风险。摄入大量加工肉类、含糖饮料和反式脂肪的饮食可能会增加患癌症的风险，而富含水果、蔬菜、全谷物和瘦肉蛋白的饮食则与降低患癌风险有关。保持整体健康和降低患癌风险还需要适度饮酒、控制份量和摄入足够的水。
• 饮酒
  过量饮酒已知会增加患口腔癌、咽癌、喉癌、食管癌、肝癌、结肠癌和乳腺癌的风险。酒精代谢物乙醛可能损害 DNA，干扰 DNA 修复系统，并通过多种信号通路促进肿瘤的发生和转移。为了降低患癌风险和改善整体健康，建议将酒精摄入量控制在合理范围内（女性每天一杯，男性每天两杯）。

致癌物的作用机制

致癌物通过多种复杂且多维度的途径致癌，其中许多途径涉及与细胞成分和过程的相互作用，导致基因改变、细胞损伤和正常生理过程的紊乱。理解这些过程对于阐明致癌物施加影响的途径以及制定减轻其对人类健康影响的策略至关重要。以下是致癌作用的几种主要机制

DNA 损伤

DNA 损伤，无论直接还是间接，是致癌物致癌的主要途径之一。致癌物可能导致 DNA 损伤，如链断裂、碱基改变和 DNA 加合物形成。这些 DNA 序列的改变可能导致突变、干扰基因的正常功能并促进癌症的发生。例如，芳香胺和多环芳烃 (PAHs) 等物质可能与 DNA 碱基结合，形成共价加合物，从而阻碍 DNA 复制和修复。

氧化应激

许多致癌物，如辐射和环境中的化学物质，可能通过产生自由基和活性氧 (ROS) 来导致氧化应激。ROS 的过度产生可能会压倒细胞的抗氧化防御系统，导致脂质、蛋白质和 DNA 发生氧化损伤。长期氧化应激会加速肿瘤生长、炎症和细胞转化。例如，暴露于阳光中的紫外线 (UV) 辐射的皮肤细胞可能会产生活性氧 (ROS)，从而损害 DNA 并导致皮肤癌。

基因组不稳定

由于致癌物会干扰 DNA 复制、修复和细胞分裂过程，它们可能会加剧基因组不稳定。基因组不稳定的例子包括染色体畸变、微卫星不稳定和非整倍体。这些状况可能导致更多突变的积累和恶性表型的出现。石棉纤维和电离辐射等辐射源会引起染色体断裂和重排，从而导致基因组不稳定和肿瘤的发生。

表观遗传修饰

致癌物可能通过表观遗传过程（如 microRNA 失调、组蛋白修饰和 DNA 甲基化）来改变细胞表型和基因表达模式。这些表观遗传改变可能通过沉默肿瘤抑制基因、激活癌基因和改变染色质结构来促进癌症的发生和扩散。例如，暴露于双酚 A (BPA) 等环境污染物可能会导致异常的 DNA 甲基化模式，从而沉默肿瘤抑制基因并增加患癌症的风险。

细胞信号通路

致癌物可能会扰乱细胞内对增殖、生存、分化和细胞凋亡至关重要的信号通路。这可能会导致肿瘤的发生和进展。致癌信号通路，包括 Wnt/β-catenin、PI3K-Akt 和 Ras-MAPK 通路，可能会增加转移的可能性、抑制细胞凋亡并促进细胞分裂。例如芳香胺和多环芳烃 (PAHs) 等与细胞表面受体和细胞内信号分子相互作用的化学物质可能会激活各种信号通路。

免疫逃逸

致癌物会改变免疫反应并促进免疫逃逸，从而使癌细胞能够逃避免疫监视并不受控制地生长。免疫逃逸策略的例子包括主要组织相容性复合体 (MHC) 分子下调、免疫检查点蛋白表达（例如 PD-L1）以及免疫抑制细胞（例如调节性 T 细胞、髓源性抑制细胞）的募集。一些病毒致癌物，如 EB 病毒 (EBV) 和人乳头瘤病毒 (HPV)，可能会通过抑制抗病毒免疫反应并促进持续感染来逃避免疫识别，这可能导致癌症的发生。

致癌物管理的启示和策略

降低癌症发病率、保护公共健康和促进安全环境都取决于致癌物控制的启示和策略。为了有效控制致癌物，需要采取多方面的方法，包括公众教育、监管行动、工作场所安全程序和环境管理。以下是管理致癌物的一些重要启示和策略：

监管框架

制定强有力的监管框架对于在工作场所、消费品和环境中定位、评估和管理致癌物质至关重要。在评估一种化学物质是否致癌以及设定接触限值和监管标准时，国际癌症研究机构 (IARC)、欧洲化学品管理局 (ECHA) 和美国环境保护署 (EPA) 等监管机构至关重要。监管行动可能包括：

• 在工作场所为致癌物设定可接受的接触限值 (PEL)。
• 为含有致癌物的食品和饮用水设定最大污染物限值 (MCL)。
• 要求对含有已知致癌化学品的消费品提供安全数据表和标签。
• 通过实施排放控制和污染预防措施来减少环境污染。

职业安全程序

预防与工作相关的癌症和保护工人免受致癌物暴露取决于维持工作场所安全。公司必须识别工作场所的潜在风险，实施工程和行政控制，提供个人防护设备 (PPE)，进行化学品安全和危害沟通培训等。工作场所安全程序可能包括：

• 定期进行风险评估和工作场所检查，以识别致癌风险。
• 安装密闭罩和通风系统，以最大限度地减少空气传播毒素的暴露。
• 为处理致癌物质的工人提供适当的个人防护设备 (PPE)，如呼吸器、手套和防护服。
• 为接触致癌物的工人提供健康监测、应急响应协议和化学品处理方面的培训计划。

公众意识和教育

促进预防行为和提高公众对致癌物危险的认识是使人们能够对其环境和健康做出明智选择的关键步骤。公众教育的努力可能包括：

• 通过媒体宣传、社区讲座和教育活动分享关于常见致癌物、其来源和健康风险的知识。
• 提供关于改变生活方式以减少接触致癌物的建议，例如戒烟、减少饮酒和采取健康饮食。
• 提高公众对早期癌症筛查和诊断重要性以及疫苗接种（针对病毒致癌物，例如 HPV 疫苗）等预防措施的认识。

环境保护

减少环境污染和最大限度地减少致癌物对生态系统和公共健康的影响需要促进环境管理和可持续行为。环境管理倡议可能包括：

• 实施绿色技术和污染控制策略，以减少排放到土地、水和空气中的致癌污染物。
• 鼓励从化石燃料转向可再生能源的计划，以减少空气污染和与气候变化相关的健康风险。
• 推广道德废物管理技术，以防止污染环境和使人们暴露于致癌物，例如回收、废物最小化和危险废物安全处置。

研究与创新

为了增进我们对致癌作用的理解，发现新的致癌物，并开发癌症检测、预防和治疗的尖端方法，我们必须投资于研究和创新。研究重点可能包括：

• 研究导致癌症的机制，并确定最关键的分子靶点进行治疗。
• 开发用于癌症风险评估和早期致癌物暴露检测的新生物标志物。
• 研究使用精确医学技术（包括靶向治疗和免疫疗法）进行个性化癌症治疗的可能性。
• 利用全面的科学研究来确定新发现的环境污染物潜在的致癌性，并研究其对健康的影响。

通过实施全面的致癌物管理政策，政策制定者、公共卫生机构、企业和个人可以携手合作，降低癌症发病率，保护弱势群体，并为当代和子孙后代创造更健康的环境。通过政府机构、行业合作伙伴、社区团体和学术机构的合作，可以更好地应对致癌物带来的复杂挑战，并推动全球癌症预防和控制工作。

结论

致癌物是一大类物质，它们可以通过多种不同的途径致癌，包括表观遗传修饰、基因组不稳定和 DNA 损伤。为了有效预防癌症、降低其发病率并改善公共健康状况，了解致癌物的来源、机制和影响至关重要。通过研究人员、医疗保健专业人员、立法者和社区利益相关者的合作，可以更好地应对致癌物带来的挑战，并推动全球癌症预防和控制工作。