苯与肿瘤：苯的遗传毒性作用与肿瘤相关

（一）流行病学研究

苯导致人类白血病的最强有力的流行病证据来自于中国（NCI/CAPM研究）以及美国俄亥俄州（Pliofilm研究）的职业暴露人群的一系列队列研究。在美国国家癌症研究所（NCI）与中国预防医学科学院（CAPM）合作开展的NCI/CAPM研究中，调查了来自中国12座城市672座工厂的74 828名苯暴露工人的淋巴造血系统恶性肿瘤以及血液疾病状况，平均跟踪随访时间为12年，研究发现职业暴露人群总白血病（RR=2.5，95%CI：1.2～5.1），急性非淋巴细胞白血病（ANLL；RR=3.0，95%CI：1.0～8.9），以及合并急性非淋巴细胞白血病和前体骨髓增生异常综合征（ANLL/MDS；RR=4.1，95% CI：1.4～11.6）风险均显著升高；按照平均暴露水平（＜10 ×10-6，10～24-6，≥25-6）或者是累计暴露量（＜40-6，40～99-6，≥100-6—年）进行分组分析结果表明，总白血病风险在＜10-6组（RR=2.2，95%CI：1.1～4.2）及＜40-6—年组（RR=2.2，95%CI：1.1～4.5）均显著升高；在平均暴露浓度为10～24-6和累积暴露量为40～99-6—年组人群，总白血病、ANLL和ANLL/MDS的风险均升高，并且存在弱的剂量-反应关系。在美国俄亥俄州开展的Pliofilm研究中，以3个盐酸橡胶（Pliofilm）的制造工厂苯暴露工人为研究对象，研究观察到白血病的总死亡率显著升高；白血病风险与最近10年的苯暴露关系最为密切，但与超过20年前的苯暴露无显著相关关系；急性髓细胞白血病（AML）是苯暴露导致的最主要的白血病类型，并且在累计暴露量大于200-6—年时，AML危险性随累计暴露量升高而升高，即存在剂量-反应关系。基于上述苯的致白血病数据，美国EPA计算出了苯的吸入单位风险值（inhalation unit risk values）的范围为2.2×10-6～7.8×10-6μg/m3。

人群分子流行病学研究结果表明，苯及其代谢产物可以通过其遗传毒性作用引起肿瘤。通常在高浓度职业暴露人群中才可以检测到外周血细胞染色体畸变（亚二倍体以及超二倍体、缺失、断裂、裂隙等），该暴露浓度通常已经可以引起血液病变。然而，Qu等在相对较低苯暴露职业人群中也检测到染色畸变，同时研究发现在宽泛的暴露浓度范围内存在剂量-反应关系。分子流行病学研究还表明DNA氧化损伤也是苯遗传毒性作用机制之一。Liu等以87名苯暴露职业人群为研究对象，低中高组人群苯暴露平均浓度分别为2.46 mg/m3，103 mg/m3和424 mg/m3，选择外周血淋巴细胞8-羟基脱氧鸟苷（8-OHDG）为效应指标。该研究发现，在中、高浓度组8-OHDG与暴露水平显著相关。此外，在人群分子流行病学研究中也观察到了苯暴露对肿瘤抑制基因甲基化的影响。Xing等检测了11名苯中毒20年的患者和8名非苯暴露者外周血中p15和p16基因的表达和甲基化状态。研究发现，苯中毒者p16基因的表达下降及平均甲基化水平升高，两者呈负相关；与对照组相比，苯中毒者p15基因的平均甲基化水平虽未见明显改变，但p15基因启动子第3个CpG岛呈现高甲基化状态。

非职业人群苯暴露浓度通常显著低于职业人群，其中室内装饰装修材料的释放是非职业人群苯暴露的主要途径之一，目前，我国的学者也在室内空气污染与白血病这个领域进行了一系列的人群流行病学研究。表8-4中列出了近十年来在我国开展室内空气污染与白血病的研究报道。这些研究从设计类型看，均属于回归性的病例-对照研究，病例为来源于医院门诊的成人及儿童白血病患者，对照为来源于社区的健康人群或来源于医院的非血液系统性疾病、非肿瘤疾病患者。基于回顾性的研究设计，均无法直接测定发病前的室内各污染物的实际浓度水平，只能以“发病前是否进行了装修”、“装修后入住时间”、“装修材料”等指标间接反映室内空气污染状况。这些研究结果均表明居室装饰装修是儿童或成人白血病的危险因素，OR值范围为1.6～3.5。然而需要指出的是装修污染与白血病间的相关关系可能是包括VOCs、甲醛、氡等多种污染共同作用的结果。

此外，我国部分学者还开展一般人群环境苯暴露致癌风险评估。Zhou等监测了天津市12名20～45岁调查对象连续5d家庭室内、室外，工作场所、交通工具内以及个体暴露的10种VOCs的浓度（苯，1，3-丁二烯，三氯甲烷，四氯化碳，1，3，5-三甲基苯，甲苯，邻二甲苯，间/对二甲苯，乙苯，苯乙烯），并且评估了这些VOCs暴露造成的致癌风险。结果表明，苯、1，3-丁二烯、三氯甲烷、四氯化碳，终身暴露致癌风险（估计值的中位数上限）均超过了U.S.EPA的基准值（1.0×10-6），其中苯的终生暴露致癌风险最高（2.5×10-5）；5种VOCs个体暴露的中值累计致癌风险最高（4.4×10-5），其次为室内暴露（3.7×10-5）和交通工具内暴露（3.6×10-5）。Huang等检测了装修一年内的410户家庭住宅及451个办公室室内苯及甲醛浓度，根据时间-活动模式并利用蒙特卡罗模型模拟了个体室内暴露水平，计算了人群致癌健康风险，结果表明暴露于室内甲醛和苯的终身致癌风险分别为1.15 ×10-3和1.06×10-4（基于U.S.EPA吸入单位致癌风险值），远高于国外研究报道。(www.xing528.com)

（二）毒理学研究

在大、小鼠吸入或经口染毒试验中，苯能够导致多个部位的肿瘤。大鼠吸入200 ×10-6～300×10-6的苯，4～7 h/d，5 d/wk，染毒104 wk后，Zymbal腺瘤和口腔发生率显著升高。小鼠吸入100×10-6～300×10-6的苯，6 h/d，5 d/wk，染毒16 wk，在18个月后观察到多种肿瘤，包括胸腺淋巴瘤、粒细胞性白血病、Zymbal腺瘤、卵巢肿瘤和肺部肿瘤。

近年来，苯的致癌性的表观遗传机制引起了人们的关注。Ji等用苯的毒性代谢产物（氢醌）对人的TK6淋巴样干细胞进行染毒，结果显示，氢醌可导致TK6细胞的全基因组低甲基化，其效应强度与已知可致白血病的烷化剂和拓扑异构酶Ⅱ抑制剂相当。一些研究观察到了苯暴露对肿瘤相关基因甲基化的影响。Gao等研究发现，用苯处理的人成淋巴细胞，DNA修复基因parp-1的mRNA表达量急剧下降，启动子甲基化水平明显升高。而DNA甲基化酶抑制剂5-aza-2-deoxycytidine能使parp-1表达恢复正常，并使升高的甲基化水平得到一定程度恢复。