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第六节 职业性致癌因素与职业性肿瘤
一、职业性致癌因素
(一)职业性致癌因素的定义
职业性致癌因素(occupational carcinogen)是指与职业较长时间接触有关,在一定条件下能使正常细胞转化为肿瘤细胞,且经过较长时间的潜伏期能发展为可检出肿瘤的致病因素。职业性致癌因素包括化学性、物理性和生物性因素。其中化学性因素是最常见的职业性致癌因素。在工作环境中长期接触致癌因素,经过较长的潜伏期而患某种特定肿瘤,称职业性肿瘤(occupational tumor)。
(二)职业性致癌因素的识别和确认
对于一种职业化学物是否为人类致癌物,其主要依据是人类流行病学调查资料和动物致癌试验研究结果。在动物诱癌作用证据充足的基础上,人类流行病学调查资料获阳性结果,包括剂量-反应关系的存在,可以说明该化学物对人类致癌。某一人类流行病学调查资料结果未出现阳性结果,则不能说明该化学物对人类为非致癌物;有可能是因为有关资料在质量上和数量上暂时不足。国际癌症研究机构在判定致癌因素对人类的致癌性并进行分组时,制定出一套指导方针,具体可以参见卫生毒理学相关内容。
识别和确认职业因素的致癌作用主要通过三种途径:
1.临床观察
许多职业性肿瘤最早就是从临床观察发现,例如扫烟囱工人发生阴囊癌,接触氯乙烯工人患肝血管肉瘤,接触石棉工人患间皮瘤等。但从临床观察到的肿瘤还不能作为确定病因的依据,还必须进一步进行实验研究和流行病学调查。
2.实验研究
(1)动物实验:
设计良好的动物实验可获得可靠的实验结果,用于判定某种物质是否对被试动物具有致癌性。例如氯乙烯、氯甲甲醚、煤焦沥青所致的职业性肿瘤都是经动物实验得到肯定结果,并通过对接触人群的流行病学调查进一步证实。但人与动物存在种属差异,人的接触条件与实验条件也不同,因而从动物实验结果外推到人还存在一定的问题,如滴滴涕(DDT)可诱发小动物肿瘤,但流行病学调查资料却没有DDT对人致癌的结论;而苯对人致癌,动物实验却未获完全成功。但是动物实验阳性结果必须高度重视,至少说明对人有致癌的可能。
(2)体外试验:
用这类试验判断和识别致癌物的依据是:由于DNA突变引起肿瘤,故可以用短期试验检测化学物是否具有致突变性,如有致突变性则可认为该化学物有致癌的潜在可能,至于该化学物是否能致癌尚需进一步用动物实验加以验证。常用的体外致突变实验及其成组配套应用原则,具体可以参见卫生毒理学相关理论内容。
3.流行病学调查
要确定某种职业性致癌因素对人的致癌性,必须在人群中得到确切的证据,这就需要流行病学调查。肿瘤的流行病学调查的作用在于:以人作为研究对象可证实某种因素对人的致癌性,以弥补动物实验结果外推所带来的不确定性。
(1)在流行病学调查中出现以下情况,提示可能存在某种致癌因素的危险。
1)出现非正常集群肿瘤病例(abnormal cluster cases of cancer),即出现较集中的发病患者群。特别是同一单位接触同一物质的作业者出现较高的肿瘤发病率,则提示该物质的致癌作用。
2)癌症高发年龄提前。一般可提前10~15年,发病年龄多在40岁左右,提示由于职业性接触程度较强而加速了致癌作用。
3)肿瘤发病性别比例异常。
4)肿瘤的发病均与某一共同因素有关。特别是不同厂矿、不同地区接触同一因素的人群有同种肿瘤发病率升高的现象。
5)存在着接触水平-反应关系。
6)出现罕见肿瘤高发现象。例如生产氯乙烯单体的作业者发生的肝血管肉瘤、接触石棉作业者发生的间皮瘤等。
(2)在确定流行病学研究的阳性结果是否存在因果关系时,应遵守下列判定标准:
1)因果关系强度:指接触组与对照组比较其相对危险性的程度。相对危险度(RR)越高,说明发病率或死亡概率越大,这种接触与发生特定癌肿间的因果关系存在的可能性越大。但在实际调查中,要注意统计分析应以工种为基数,而不应以全单位作业者人数为基数进行,以免掩盖实际接触人群的高发病率。同时要注意发病率极低的肿瘤高发现象。
2)因果关系的一致性:指某致癌因素引起的因果关系在各种类同调查结果间的一致性。即在不同的接触情况下,对其致癌结论的一致性越强,则识别和判定该致癌物与所致癌肿的因果关系的证据越有力。
3)接触水平-反应关系:如果接触可疑致癌因素的剂量或水平越高,癌症的发病率也越高,提示存在因果关系。
4)生物学合理性:研究结果应符合生物学合理性,是建立在该种物质危害作用产生机制的基础上。
5)时间依存性:“接触”必须在“效应”产生之前。
(3)根据流行病学研究和动物实验结果,职业致癌物可分为三类:
1)确认致癌物:流行病学调查及动物实验都有明确、充分的证据表明对人有致癌性的理化物质和生产过程。
2)可疑致癌物:有两种情况,一是动物实验证据充分,但人群流行病学调查结果有限。二是动物致癌试验阳性,特别是与人类血缘相近的灵长类动物中致癌试验阳性,对人类致癌性很大,但缺少对人类致癌的流行病学证据。可疑致癌物是目前肿瘤流行病学研究的重点。
3)潜在致癌物:动物实验已获阳性结果,而人群中尚无流行病学调查资料表明对人有致癌性,如钴、锌、铅和硒等。
二、职业性肿瘤
在工作环境中长期接触致癌因素,经过较长的潜伏期而发生的特定肿瘤,称职业性肿瘤。2013年,我国的《职业病分类和目录》中有11种职业性肿瘤:①石棉所致肺癌、间皮瘤;②联苯胺所致膀胱癌;③苯所致白血病;④氯甲醚、双氯甲醚所致肺癌;⑤砷及其化合物所致肺癌、皮肤癌;⑥氯乙烯所致肝血管肉瘤;⑦焦炉逸散物所致肺癌;⑧六价铬化合物所致肺癌;⑨毛沸石所致肺癌、胸膜间皮瘤;⑩煤焦油、煤焦油沥青、石油沥青所致皮肤癌;○11β-萘胺所致膀胱癌。
(一)职业性肿瘤的特征
明确病因采取有效的干预、预防肿瘤的成功事例大都是职业性肿瘤,而且有新发现和控制成效的报道。职业性肿瘤的特点:
1.病因明确
职业性肿瘤往往具有明确的致癌因素和接触史。如苯致白血病,石棉、砷致肺癌,石棉致间皮瘤和肺癌。若除去这些病因,相应肿瘤的发病率就会明显下降或不发生。
2.潜伏期
在首次接触致癌物到肿瘤发生有一个明显的间隔期,称为潜伏期。不同的致癌因素可有不同的潜伏期。对人类,潜伏期最短的4~6个月,如苯致白血病;最长达40年以上,如石棉诱发间皮瘤。大多数职业性肿瘤的潜伏期较长,为12~25年。
3.阈值
目前对职业性致癌因素是否存在阈值尚有争论。主张致癌因素无阈值的理由是:一次小剂量接触致癌物就可能导致细胞内DNA改变,启动肿瘤发生,即“一次击中”学说(one hit theory)。目前多数学者认为职业性致癌物有阈值,大多数致癌物的致癌过程都有早期变化(增生、硬化等),这使确定致癌阈值成为可能。
4.剂量-反应关系
大量研究证明,多数致癌物诱导癌症的发生都存在剂量-反应关系,动物实验和流行病学研究均支持这一结论。
5.好发部位
职业性肿瘤往往有比较固定的好发部位或范围,多发生在致癌因素作用最强烈、最经常的部位。由于皮肤和肺是职业致癌物进入机体的主要途径和直接作用的器官,故职业性肿瘤好发于呼吸系统和皮肤。
6.病理类型
机体接触的职业性致癌因素强度不同可诱发不同的特定病理类型。一般认为,接触强致癌物所致癌肿多为未分化小细胞癌,反之则多为腺癌。但是上述病理学特点不是绝对的,仅供与非职业性肿瘤作鉴别时参考。
7.年龄
职业性肿瘤的发病年龄通常在40岁以下,与潜伏期长短有关。但随着预防措施的加强,职业性肿瘤的发病年龄有明显提高的趋势。总体看来,职业性肿瘤发病年龄比非职业性肿瘤发病年龄要早。
(二)常见职业性肿瘤及诊断原则
诊断总则包括两点:首先,肿瘤诊断明确,要求必须是原发性肿瘤,肿瘤的发生部位与所接触致癌物的特定靶器官一致且经细胞病理或组织病理检查,或经临床影像学检查,或经腔内镜检查等确诊;其次,要有明确的职业性致癌物接触史,接触致癌物的年限和肿瘤发病潜隐期符合诊断细则的相关规定,且需结合工作场所有关致癌物接触状况综合判断。常见的我国法定职业性肿瘤介绍如下:
1.石棉所致肺癌、间皮瘤
目前认为,肺癌是威胁石棉工人健康的主要疾病。从接触石棉至发病的潜伏期约为20年,并呈明显的接触水平-反应关系。石棉致癌作用的强弱与石棉种类及纤维形态有关。此外,石棉还可致胸、腹膜间皮瘤。
石棉致肺癌诊断细则:①原发性肺癌诊断明确;②接触石棉粉尘累计工龄7年以上(含7年);③潜伏期10年以上(含10年);④石棉肺合并肺癌者即可诊断。
石棉所致间皮瘤诊断细则:①必须有细胞病理学诊断;②接触石棉粉尘累计工龄1年以上(含1年);③潜伏期15年以上(含15年)。
2.联苯胺所致膀胱癌
主要致膀胱癌的物质为芳香胺类。高危职业有:生产萘胺、联苯胺和4-氨基联苯的化工行业;以萘胺、联苯胺为原料的染料、橡胶添加剂、颜料等制造业;使用芳香胺衍生物作为添加剂的电缆、电线行业等。
联苯胺致膀胱癌诊断细则:①原发性膀胱癌诊断明确;②生产或使用联苯胺人员累计接触工龄1年以上(含1年);③潜伏期3年以上(含3年);④联苯胺接触人员所患肾盂、输尿管移行上皮细胞癌可参照本标准。
3.苯所致白血病
苯引起白血病多见于长期、高浓度接触作业者。据文献报道,接触苯后白血病发病最短者为4个月,长者可达23年,个别作业者停止接触多年仍可发生苯中毒所致造血异常,因为慢性苯中毒对骨髓的影响首先是刺激骨髓细胞增殖,然后抑制细胞分裂,引起核型异常或多倍体,最终发展为白血病。即可先形成骨髓增生异常综合征、再生障碍性贫血,后发展为白血病,这也可能是疾病发展不同阶段的表现。
苯所致白血病诊断细则:①经细胞病理学检查确诊;②苯作业累计接触工龄1年以上(含1年);③潜伏期1年以上(含1年);④如有慢性苯中毒史者所患白血病即可诊断。
4.氯甲醚所致肺癌
双氯甲醚和氯甲甲醚均为无色液体,均具有高度挥发性。氯甲甲醚遇水或其气体与水蒸气相遇,水解后还能合成双氯甲醚,双氯甲醚较稳定,在空气中存留时间长,两者统称为氯甲醚类,多用于生产离子交换树脂,对于呼吸道黏膜均有强烈刺激作用,所引起的肺癌多为燕麦细胞(未分化小细胞)型肺癌,恶性程度高。
氯甲醚所致肺癌诊断细则:①原发性肺癌诊断明确;②生产和使用氯甲醚(二氯甲醚或工业品一氯甲醚)累计接触工龄1年以上(含1年);③潜隐期4年以上(含4年)。工作场所中甲醛、盐酸及水蒸气共存时产生的二氯甲醚所致肺癌可参照本标准。
三、职业性肿瘤预防的策略与措施
应按疾病的三级预防原则预防和控制职业性肿瘤的发生,以保护职业人群的健康。第一级预防,职业性肿瘤由于致癌因素比较清楚,可以采取相应的措施加以预防,或将其危险度控制在最低水平;第二级预防,定期体检、早期发现、及时诊断治疗是已被证明行之有效的措施,应作为职业性致癌因素接触者的确定预防制度;第三级预防是在患病以后,合理康复治疗,促进功能恢复。
(一)加强对职业性致癌因素的控制和管理
避免和减少接触致癌因素,将确认的致癌因素的浓度或强度控制在安全限值以下,致癌性很强的化学物质应停止或限制生产与使用,尽量采用无致癌性或弱致癌性的物质代替强致癌性的物质。加强生产设备的自动化和密闭化,把可疑致癌物浓度降低到最低水平;制订致癌物生产和使用管理办法等。
(二)健全医学监护制度
定期体检、早期发现、及时诊断治疗等第二级预防是行之有效的预防职业性肿瘤的措施。医学监护的主要内容有两方面,一是就业前体检,以便发现职业禁忌证和高危人群;二是对接触者进行定期健康检查。定期健康检查应针对不同工种、不同致癌因素,采取不同的时间间隔和检查指标。如接触煤焦油、石油产品等致癌物应做全身皮肤检查和肺部检查;接触苯的工人重点应检查外周血象;接触砷、石棉、铬酸盐、氯甲醚类、放射性物质等,首先要考虑肺癌问题。为做到早发现和早诊断,选用的指标应灵敏、特异、简便。如呼吸道肿瘤除X线、CT检查外,还应进行痰液细胞学检查。用尿沉渣中脱落细胞涂片检查对早期诊断职业性膀胱癌有意义。
(三)加强宣传教育、提高自我防护能力
通过职业安全卫生知识的培训,提高劳动者的自我保护意识,养成良好的个人行为。在工作时,劳动者应当注意加强个人防护,严格执行安全卫生的操作规程;同时要注意生活规律,锻炼身体,做到心情愉快,劳逸结合,增加机体的防癌抗癌的能力。处理致癌物时,要防止污染厂外环境;集中清洗工作服,去除污染,不能带回家;鉴于许多致癌因素与吸烟有协同作用,在接触人群中应该开展戒烟教育。
(四)搞好肿瘤的化学预防
肿瘤化学预防是指用化学药物预防肿瘤发生,或诱导肿瘤细胞分化逆转、凋亡,从而达到预防恶性肿瘤的目的。目前公认的化学预防肿瘤的最好办法是抑制癌前病变演化成肿瘤或使其逆转为正常细胞。癌前病变演变是一个相当缓慢的过程,为癌前病变的化学预防提供了良好的机会。目前确切已发现的具有抗癌效果的化合物包括维生素C、维生素A、维生素E、硒、钼类化合物、胡萝卜素、异硫氰酸酯类、萜类化合物、酚类抗氧化剂等。
总之,只要掌握致癌物的化学性质、毒理和发病机制并采取相应的措施,职业性肿瘤是可以预防的。