致癌物质引发乳腺癌的发展如何

在迄今为止最全面审查的乳腺癌发展,科学家们创造了一个详细的地图,描述了许多环境化学物质会引发疾病的方法。利用电离辐射模型,研究人员发现细胞内关键机制,当中断导致乳腺癌。因为研究结果可以推广到其他环境致癌物质,它们可以帮助监管机构确定化学物质增加乳腺癌的风险。

“我们知道接触有毒化学物质可以发挥重要作用在乳腺癌的发展,“说Ruthann Rudel,寂静的春天环境毒理学家研究所和该研究的合著者之一。“然而,当监管机构试图评估是否化学是有害的,他们所使用的测试不捕获对乳腺癌的影响。这种差距在测试意味着潜在的乳腺癌致癌物质被给予绿灯用于我们的消费品。”

乳腺癌是女性中最常见的侵入性癌症,在北美和欧洲,最高发病率和全球利率增加。因为只有5到10%的乳腺癌是由于高风险遗传突变,如BRCA1和BRCA2,科学家说更清楚的了解环境因素导致的疾病需要防止未来乳腺癌,降低发病率。

为此,研究人员在寂静的春天看着电离辐射建立乳腺癌的危险因素。人们可以暴露于电离辐射,还可以从许多别的来源,包括x光,CT扫描和放射治疗。辐射对乳腺癌的影响都进行了广泛的研究,在很大程度上基于的研究在广岛和长崎的原子弹爆炸幸存者和女性接触医疗辐射为青少年。

在《华尔街日报》报道档案的毒理学,Rudel和杰西卡舵进行了467项研究合著者识别的一系列生理变化发生在乳腺癌细胞和组织辐射暴露时间的肿瘤的形成。然后创建了一个映射这些顺序的变化,揭示多个相互关联的电离辐射会导致乳腺癌的途径。

研究者使用一个框架创建地图称为不良结果通路(AOP)。aop是由经济合作与发展组织(OECD)来代表复杂疾病如何发展,并帮助监管机构、化学制造商,制药公司在研究的早期预测化学物质是如何影响疾病的过程。

“事实证明,并不奇怪,乳腺癌是很多更复杂的比传统的癌症模型,它是如何传达“Rudel说。在传统的模型中,仅能通过DNA损伤电离辐射诱发乳腺癌。寂静的春天的新模型集成了最新发现的癌症生物学表明辐射,除了DNA损伤,也会增加生产的分子称为活性氧和氮物种。这些分子细胞内肆虐,引起炎症,改变DNA,和其他重要的生物活动中断。

“这项研究很重要,强调需要整体考虑机械的证据时,识别潜在的致癌物质,”凯瑟琳•盖顿说,毒理学家高级国际癌症研究机构。”在现实中有多种致癌物的关键特征。我们越来越意识到人类致癌物质可能出现的不同组合这些关键特征。”

寂静的春天团队还发现,生理变化导致乳腺癌是高度受到生殖激素的影响,如雌激素和孕激素。生殖激素在乳房刺激细胞的增殖,所以化学物质同样鼓励细胞增殖可能使乳房更容易受到肿瘤。“关键的发展时期,如青春期或怀孕时乳房发生重要的变化,有时乳房尤为脆弱,“Rudel说。

解决差距在化学安全测试中,寂静的春天研究者确定了一系列测试监管机构可以用来寻找化学物质破坏他们的新模型中概述的途径。化学物质破坏这些途径将乳房被认为是潜在的致癌物质,从而阻止他们使用的产品。

“这项研究是一个宝贵的贡献,一个真正的警钟,呼吁监管机构“琳达·伯恩鲍姆说,前国家环境健康科学研究所的主任。”抱着一个过于简单化的模型的化学物质会导致癌症,监管机构已经错过重要的信息,可能允许有毒化学物质进入我们的产品,我们的空气,水和我们的。”

AOP项目是寂静的春天研究所的一部分化学品安全程序这是开发新的具有成本效益的方式对乳腺癌筛查的化学物质的影响。知识生成的这一努力将帮助政府机构更有效地控制化学物质和协助公司在发展中更安全的产品。

参考:舵,et al。(2020)不良结果通路对电离辐射和乳腺癌包括直接和间接DNA损伤,氧化应激,炎症,基因组不稳定性,与乳房的激素调节的交互。档案的毒理学DOI: https://doi.org/10.1007/s00204 - 020 - 02752 - z

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