结肠癌和肝癌与多环芳烃类致癌物的相关性

姜国红，高华，伦立民

（1 青岛大学药学院，山东 青岛 266003； 2 青岛市胸科医院检验科； 3 青岛大学附属医院检验科）

多环芳烃类化合物（PAHs）是一类分子中含有两个或两个以上苯环的碳氢化合物，广泛存在于空气、水和土壤中，是致癌、致畸、致突变毒性的环境污染物。汽车尾气、烟草、工业污染、烧烤食物、富含饱和脂肪的食物均含有大量PAHs。摄取含PAHs的乳制品及烧烤红肉类食物等均能使PAHs在体内累积［1］。熏鱼中苯并（a）芘（BaP）的检出量为0.1～1.5μg／kg，熏美洲鳗鱼 BaP检出量达60μg／kg［2］。PAHs是诱发消化道肿瘤［3］的一个重要因素，流行病学研究结果表明，食物中PAHs水平和结直肠肿瘤的发病风险密切相关［4］。动物实验研究表明，PAHs能致结肠癌和肝癌［5－6］。人类结肠癌、肝癌的发生发展与PAHs含量是否有关，目前尚不清楚。本文对人类结肠和肝组织中的PAHs进行分离提取，并定量检测其中几种典型的PAHs含量。

1 材料与方法

1.1 研究对象

所有组织标本均来自于青岛大学附属医院东区病理科，且均经病理学检查确诊。组织标本采集后立即用锡纸包好，冷冻保存于－20℃冰箱。其中肝癌及其癌旁组织15例，男9例，女6例，年龄（55.4±15.6）岁；非癌肝组织30例，男16例，女14例，年龄（47.3±14.1）岁。结肠癌及其癌旁组织30例，男18例，女12例，年龄（57.2±13.2）岁；非癌结肠组织35例，男19例，女16例，年龄（48.5±15.7）岁。各组年龄、性别相比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 主要试剂及仪器

光 谱纯的菲、BaP、芘、崫、荧蒽、2－甲基蒽、二甲基萘；无水硫酸钠、丙酮、正己烷、萘、二氯甲烷，均为国产分析纯。DL－Ⅰ型固相萃取器（国家色谱测试中心，大连）；LC－240型高效液相色谱仪（美国PE公司）；250.0mm×4.6mm C18反相柱（美国PE公司）；填料为18C的固相富集柱（250mg，天津市富集科技有限公司）；H66025超声清洗机（无锡市超声电子设备厂生产）。

1.3 研究方法

1.3.1 PAHs超声提取及固相萃取净化 参考文献方法［7］，对标本进行预处理、固相萃取及净化。

1.3.2 BaP、芘、菲、2－甲基蒽、二甲基萘检测 采用高效液相色谱分析（HPLC）方法检测。在20℃下，使用甲醇－水（体积比为80∶20）作为流动相，流速为1.5mL／min。样本进样量为20μL，发射光的波长为407nm，激发光的波长为288nm。检测时间为1 500s，定量方法选择外标法。

1.4 统计学方法

应用PPMS 1.5［8］软件进行数据分析，计量资料结果以表示，数据间比较采用方差分析，率的比较采用Fisher确切概率法。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 各种结肠和肝组织中PAHs的检出情况比较

本文3种结肠组织标本中5种PAHs的检出率比较差异无显著性（P＞0.05），见表1。本文3种肝组织标本中5种PAHs的检出率比较差异无显著性（P＞0.05），见表2。

表1 各种结肠组织中PAHs的检出情况（例（χ／%））

表2 各种肝组织中PAHs的检出情况比较（例（χ／%））

2.2 各种结肠和肝组织中PAHs的含量比较

结肠癌与癌旁结肠组织5种PAHs含量比较差异无显著性（P＞0.05）；结肠癌组织、癌旁结肠组织芘、2－甲基蒽和BaP的含量明显高于非癌结肠组织，差异有显著性（F＝3.16～5.08，P＜0.05）；菲、2－甲基萘含量与非癌结肠组织比较差异无显著意义（P＞0.05）。见表3。3种肝组织标本中5种PAHs含量比较差异均无统计学意义（P＞0.05），见表4。

3 讨 论

本文研究结果显示，不论是结肠组织还是肝组织，均检测出芘和苯并芘，检出率均为100%，且含量也相对较高。而PAHs的来源之一是不完全燃烧，PAHs包括萘、蒽、菲、芘等，其中BaP和芘是最主要的致癌性PAHs。研究表明，BaP与结肠癌及直肠癌的发生相关［3，9－11］。本文研究结果显示，正常结肠组织中的PAHs含量明显低于结肠癌组织，提示PAHs在人类结肠癌的发生发展中可能起一定的作用。一项以结肠癌小鼠为模型的肿瘤微粒体BaP代谢研究表明，结肠癌组织中微粒体对BaP的代谢作用比非癌组织强，代谢产生BaP的二羟基环氧化物，癌组织对BaP生物转化作用的强弱将影响癌组织的生长［12］。

本文的研究结果显示，3组肝组织标本中5种PAHs水平差异无显著性，提示PAHs与肝癌的发生发展可能无相关性。其原因可能是：肝脏是人体的最大解毒器官，降解了大部分的PAHs，使其转化为无毒物代谢到体外。MANTEY等［13］以结肠癌小鼠为模型，研究胃肠道和肝的亚细胞成分对BaP的代谢，结果表明，与胃、空肠、结肠相比，肝脏产生更多的代谢物；在胃肠道，结肠比胃和空肠产生更多的代谢物，并同时吸收更多的有毒物质；在每个器官组织中微粒体对BaP的代谢能力依次强于线粒体、细胞核与胞浆。BaP的代谢产物主要是BaP－4，5－二醇及BaP－7，8－二醇及 BaP－3（OH）。PAHs是否致肝癌的人群流行病学资料比较缺乏。国内外均有焦化厂作业工人肝癌死亡率增高的报道［14］，但均未有直接明确的证据和理论说明是PAHs所致。本文研究结果显示，各组肝组织中5种多环芳烃含量差异均无显著意义，单纯检测肝脏组织中PAHs含量并无意义。但也有报道肝血管肉瘤病人肿瘤组织中PAH DNA加合物的水平明显高于非肿瘤组织［14］。因此，导致肝癌的确切原因有待进一步研究。

表3 各种结肠组织中PAHs的含量比较（ω／10－9，）

表3 各种结肠组织中PAHs的含量比较（ω／10－9，）

组 织 菲 芘 2－甲基蒽 BaP 2－甲基萘结 肠 癌 组 织 375.2±202.1 621.2±274.9 421.5±207.5 687.6±379.5 319.5±215.8癌 旁 结 肠 组 织 421.3±188.2 589.4±231.8 346.7±145.8 651.4±274.5 385.6±187.2非 癌 结肠 组 织 361.8±175.6 258.4±228.8 127.4±112.3 285.1± 21.8 310.3±156.2

表4 各种肝组织中PAHs的浓度比较（ω／10－9，）

表4 各种肝组织中PAHs的浓度比较（ω／10－9，）

组 别 n 菲 芘 2－甲基蒽 BaP 2－甲基萘肝 癌 组 织 15 228.1±121.5 304.8±204.7 208.5±125.8 416.2±224.9 207.4±110.5癌旁肝组织 15 180.7± 99.3 242.5±170.4 165.6± 94.2 341.8±176.4 164.3± 90.3非癌肝组织 30 139.6±129.5 208.1±134.2 138.5± 75.9 327.9±130.2 131.7± 74.9

目前，国内外直接研究人体组织中PAHs水平与代谢的文献报道很少，研究多集中于食品、水源、空气、动植物方面。本研究采用HPLC方法直接测定人结肠组织和肝组织中PAHs的水平，结果表明，结肠癌组织中PAHs水平比非癌结肠组织高，差异有统计学意义，提示结肠癌的发生与结肠组织中的PAHs水平相关，PAHs很有可能在诱发人类结肠癌中起重要作用。因此，减少PAHs类化合物的排放，控制大气污染、水污染，做好污水处理工作，减少食品添加剂的不合理使用，注意食品卫生安全，减少高温加热肉类如烧烤等食物的摄入，对于预防结肠癌的发生有着重要作用。

［1］HARRIS K L，BANKS L D，MANTEY J A，et al.Bioaccessibility of polycyclic aromatic hydrocarbons：relevance to toxicity and carcinogenesis［J］.Expert Opinion on Drug Metabolism＆ Toxicology，2013，9（11）：1465－1480.

［2］申松梅.多环芳烃的性质及其危害［J］.贵州化工，2008，33（3）：61－64.

［3］DIGGS D L，HUDERSON A C，HARRIS K L，et al.Polycyclic aromatic hydrocarbons and digestive tract cancers：aperspective［J］.Journal of Environmental Science and Health.Part C，Environmental Carcinogenesis ＆ Ecotoxicology Reviews，2011，29（4）：324－357.

［4］SINHA R，KULLDORFF M，GUNTER M J，et al.Dietary benzo［a］pyrene intake and risk of colorectal adenoma［J］.Cancer Epidemiol Biomarkers Prev，2005，14：2030－2034.

［5］DIGGS D L，MYERS J N，BANKS L D，et al.Influence of dietary fat type on benzo（a）pyrene［B（a）P］biotransformation in a B（a）P－induced mouse model of colon cancer［J］.The Journal of Nutritional Biochemistry，2013，24（12）：2051－2063.

［6］HUDERSON A C，MYERS J N，NIAZ M S，et al.Chemoprevention of benzo（a）pyrene－induced colon polyps in Apc－Min mice by resveratrol［J］.The Journal of Nutritional Biochemistry，2013，24（4）：713－724..

［7］刘顺涛.人类胰腺癌和肝癌组织中多环芳烃含量的测定及意义［D］.青岛：青岛大学，2012.

［8］周晓彬，纪新强，徐莉.医用统计学软件PPMS 1.5的组成和应用特点［J］.齐鲁医学杂志，2009，24（1）：29－32.

［9］MILLER P E，LAZARUS P，LESKO S M，et al.Meat－related compounds and colorectal cancer risk by anatomical subsite［J］.Nutrition and Cancer，2013，65（2）：202－226.

［10］王振刚.环境卫生学［M］.北京：人民卫生出版社，2000：28－29.

［11］AREM H，GUNTER M J，CROSS A J，et al.A prospective investigation of fish，meat and cooking－related carcinogens with endometrial cancer incidence［J］.British Journal of Cancer，2013，109（3）：756－760.

［12］DIGGS D L，HARRIS K L，REKHADEVI P V，et al.Tumor microsomal metabolism of the food toxicant，benzo（a）pyrene，in ApcMin mouse model of colon cancer［J］.Tumour Biology：the Journal of the International Society for Oncodevelopmental Biology and Medicine，2012，33（4）：1255－1260.

［13］MANTEY J A，REKHADEVI P V，DIGGS D L，et al.Metabolism of benzo（a）pyrene by subcellular fractions of gastrointestinal（GI）tract and liver in Apc（Min）mouse model of colon cancer［J］.Tumour Biology：the Journal of the International Society for Oncodevelopmental Biology and Medicine，2014，35（5）：4929－4935.

［14］赵本华，牛建军，郭飞，等.血液多环芳烃加合物浓度与其他危险因素致肝癌的交互作用［J］.中华预防医学杂志，2010，44（5）：427－432.