长期低剂量接触有机磷农药的致癌作用

张 晨，王笑茹

（1.承德医学院，河北承德 067000；2.承德医学院附属医院口腔颌面外科）

目前，有机磷农药（organophosphorus pesticide,OPs）的应用无论从品种与产量均为各类农药之首,其短期高剂量作用于人体发生急性中毒,症状明显,便于救护，而长期低剂量接触，如生产、使用及食物残留等所引起的诸多慢性不良影响，由于症状隐匿、毒害程度不明确而日益受到人们的重视。有关流行病学调查显示: 长期低剂量接触农药对人体有致神经系统失调、生殖发育障碍、癌症发生等作用,其中恶性肿瘤的发病率逐年上升与农药接触不无关系。以下就长期低剂量接触OPs与癌症发生关系及可能的致癌机制进行阐述。

1 Ops与癌症发生的相关性

癌症是环境因素与遗传因素共同作用而导致的一类疾病,但无论哪种因素致癌,遗传物质受到损伤都是第一步。在各类致癌因素中，化学致癌物与癌症关系最为密切,化学致癌作用有三个阶段：①诱致遗传学改变包括基因突变、基因扩增、染色体重排等,不可逆地将正常细胞转变为肿癌细胞；②促进已启动形成的肿瘤细胞分裂生长；③使细胞表现出不可逆的基因组改变（如癌基因抑制物丢失、抑癌基因失活、染色体重排等）,并且在形态、功能代谢和细胞行为方面逐渐表现出肿瘤特征[1]。农药为潜在的化学致癌物,但在进入市场前都经过了安全性效应评估，所以，现阶段进入市场的农药都不可能在第一阶段发挥致癌作用,只可能作为一种促进剂致癌[2]。2008年9月24日，美国环境保护署农药规划办公室的健康影响部门公布了2008年6月前已进行致癌可能性评估的农药名单,其中包括多种有机磷农药,如敌敌畏、马拉硫磷为“证据提示存在致癌性,但不足以评价人类致癌可能性”，乐果、对硫磷为“可能的人类致癌物”。

在农药与癌症的关系研究中,非Hodgkin氏淋巴瘤（NHL）是研究最多的一种,Blair等[3]开展了29项关于农药和NHL关系的流行病学研究,其中的18项暴露人群（主要是农民）NHL发生率高于非暴露人群,相对危险度（RR）<2。有报道[4]，NHL、Hodgkin氏淋巴瘤（HL）、复合性骨髓癌、软组织肉瘤及肺、胃、肝、膀胱癌等肿瘤性疾病的发生与OPs的职业性接触相关。Alavanja等[5]对57284名农药使用者进行前瞻性流行病学调查发现,随毒死蜱和二嗪农长期低剂量有效暴露时间的增加,它们的OR值（相对危险度）也明显上升,初步认为毒死蜱和二嗪农增加了职业接触者患肺癌的危险。来自白血病研究的结果表明[6]：家中杀虫剂和农药的频繁使用可能与儿童白血病发病率呈强关。Efird等[7]对7个国家的2223例患有脑肿瘤的儿童进行病例-对照研究,结果表明儿童患脑肿瘤与母体接触农药之间存在正相关（OR=2.0,95%CI:1.2-3.2）。虽然大部分研究结果显示长期低剂量接触OPs会增加暴露人群的肿瘤发病率,但也有许多研究结果不支持此类观点。Freeman等[8]通过研究也发现,包括NHL在内的多数癌症和二嗪农接触之间没有必然联系。

2 OPs的致癌作用

2.1 遗传物质的损伤 Garaj等[9]进行了一项对于农药混合物职业暴露而导致基因损害的纵向研究,研究对象同时暴露于相同的农药复杂混合物中,包括莠去津、甲草胺、氰草津以及马拉硫磷等。从事农药生产8个月后第1次采集血样,离开生产环境后8个月第2次采样。第1次采样结果显示，暴露者微核及染色体畸变率增加,部分暴露者无着丝点染色体断片和具有双着丝点的染色体增加,姐妹染色单体互换频率及彗星实验结果均为阳性；第2次采样与第1次样本比较,暴露者的染色体畸变、微核率以及彗星实验结果都有显著下降,但仍明显高于对照组。本研究提示了长期低剂量接触农药与遗传物质损伤畸变进而致癌存在相关性，其中染色体畸变分析（CA）、姊妹染色单体交换试验（SCE）、微核试验及彗星实验均为遗传毒理学试验。Kourakis等[10]研究表明，长期低剂量职业OPs暴露可导致血细胞内Howell-Jolly小体显著增多（P=0.001）,通过血培养进行遗传学研究显示:实验组染色体缺失、断裂明显（P=0.004）。周好乐等[11]用两种有机磷农药敌敌畏和乐果为研究对象,以小鼠骨髓嗜多染红细胞（PCE）微核率和染色体畸变细胞率为指标探索了低剂量有机磷农药导致的遗传毒性效应,各染毒组微核率和染色体畸变细胞率均显著高于对照组（P<0.05和P<0.01）。另有研究表明[12]，OPs可促进特定的基因片段表达,这些基因片段正是癌基因和抑癌基因所在的位置所在,从而促进癌症发生,如NHL、HL。有报道认为[13]，有机磷农药敌敌畏是一个烷化剂-甲基化因子,对鸟嘌呤N-7位有烷基化作用,从而发挥其促癌作用。

2.2 类激素样作用 人类的内源性激素常常是非遗传毒性致癌物,为促癌剂,是能引起癌变已启动的细胞或细胞群增殖的化学物[1]。目前，已经发现至少有70种化学物质具有环境激素效应,多种OPs均在此列如甲氧滴滴涕、马拉硫磷、对硫磷、毒死蜱、乐果等,它们表现出拟天然激素或抗天然激素的作用,干扰人体内激素的生物行为,破坏内环境的相对稳定,最终作为促癌剂引发肿瘤[14]。Kitamura等[15]发现，原认为广谱、安全的倍硫磷具有相似于经典的抗雄激素化合物氟他胺活性大小的抗雄激素作用,虽然其与天然的配体相比较,其激素拮抗剂作用很低,但生物体的综合反应可能经由特定的机制在特定的时期发生。另有研究显示[16]，应用耗尽细胞内雌激素的常规传代培养的PEO4细胞,采用流式细胞技术检测对硫磷对PEO4细胞凋亡的影响，发现对硫磷可产生雌激素类效应,在较低的浓度下（1×10-6mol/L）下可使PEO4人卵巢癌细胞由静息状（G0/G1期）进入活跃的有丝分裂期（s期）,并有抑制该细胞凋亡的作用,这表明对硫磷的拟环境雌激素作用可促进卵巢癌的发生。Van等[17]的病例对照研究显示，农药的职业暴露为前列腺癌的可能致癌因素。但也有研究显示[18],辛硫磷、马拉硫磷、乐果、久效磷和水胺硫磷在体外均不与大鼠子宫雌激素受体结合,该5种OPs不具有拟雌激素样作用。因此,OPs是否具拟天然激素或抗天然激素的作用并通过该机制促进癌症发生,目前尚待进一步研究。

2.3 免疫系统损伤 免疫系统的功能是保护宿主免受外来生物（如病毒、细菌、真菌）、外来细胞（如癌细胞） 和其他外来物质的损害。免疫系统在癌症发生发展过程中有至关重要的作用,免疫缺陷的患者通常易于罹患感染和肿瘤。至目前为止,已发现多种OPs影响免疫系统功能如马拉硫磷、乐果等,尤其对处于食物链顶端的高等动物,因有害物质的富集作用,慢性危害更大。Repetto等[19]对农药与免疫系统的综合报道中有动物实验发现,对硫磷能抑制实验动物T细胞增殖,阻滞体液和细胞免疫反应；OPs杂质DOS-TMP能抑制抗体形成,抑制T细胞增殖与分化；马拉硫磷可致免疫功能失调,影响非特异性免疫功能；OPs还能凝固免疫细胞活动所必需的酶,从而抑制免疫细胞的活力。阚秀荣等[20]对100名OPs生产工人及50名不接触任何毒物的健康者进行血清免疫球蛋白（IgG、IgA、IgM）含量测定、转化淋巴细胞3H-TdR（H-胸腺嘧啶核苷）参入测定3H的活度,计算出百分参入率及刺激指数，结果显示,接触组IgG、IgA与对照组相比明显降低（P<0.05）,IgM差别不显著；接触组百分参入率、刺激指数显著低于对照组（P<0.01）,故长期接触OPs的生产工人体液免疫和细胞免疫水平降低。免疫系统的损伤,进一步证明了OPs可能的致癌作用。

3 结语

长期低剂量接触OPs对人类致癌作用至今仍存在争议,对此虽有部分流行病学调查支持致癌结论,但此类研究存在诸多混杂因素,其结论缺乏准确性；低剂量接触的动物实验在剂量、环境等因素上与人类仍有较大区别,结论推及人类时有一定困难。故OPs低剂量致癌作用及具体的致癌过程仍需进一步研究。

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