我国多地出现沙尘天气，Nature：PM2.5会引发细胞炎症，诱发肺癌

撰文 | 宋文法

今年以来，我国已出现8次大范围沙尘天气过程，4月9日以来的沙尘天气过程达到沙尘暴级别，是今年第二次沙尘暴以上强度的沙尘天气过程。沙尘天气能见度低，空气质量差，直接影响市民呼吸系统健康。

空气污染是全球第五大健康风险因素，仅仅次于高血压、吸烟、糖尿病和肥胖。空气污染是众多疾病的罪魁，它会直接影响呼吸系统并导致全身性炎症。空气污染物包括氮氧化物、臭氧和微粒物。早期研究表明，长期暴露于污染的空气中，与更高的肥胖风险、血糖失调和2型糖尿病风险有关。

导致健康的主要危险成分是直径小于2.5微米的细颗粒物（PM2.5）。因为PM2.5足够小，能深入渗透到人类气管和肺泡。WHO的标准是PM2.5每立方米空气一年平均不超过10微克，然而，世界90%以上的人口暴露的室外污染高于该标准很多。

近日，英国癌症研究中心、克里克研究所的研究人员在国际顶级期刊"Nature"上发表了一篇题为" Lung adenocarcinoma promotion by air pollutants "的研究论文，研究刊登 Nature 封面。

该研究发现，PM2.5在肺细胞内诱导免疫细胞的涌入，并释放白细胞介素-1β，这会加剧炎症环境，促进肺部原本存在的携带致癌突变的正常肺细胞癌变，表明PM2.5或是一种肿瘤促进因子，并可能加剧正常组织中现有的癌性突变。

在该研究中，研究人员分析了英国、加拿大、韩国和中国台湾的环境和流行病学数据，为了减少吸烟对数据的影响，研究人员专注于携带EGFR基因突变的肺癌，因为这些突变在从未吸烟者的肺癌中比在吸烟者中更常见。

总的来讲，在所有参与者中，通过32957个EGFR基因突变的肺癌患者数据，发现PM2.5水平增加与肺癌发病率增加之间存在关系。

对英国生物样本库中407509名参与者分析发现，暴露于高水平PM2.5的人群，EGFR变异肺癌的预估发病率明显增加。

此外，对加拿大228名肺癌患者分析发现，仅仅3年呼吸受污染的空气，就会增加一个人患肺癌的风险。高PM2.5空气污染肺癌发病率为73%，低污染为40%。

进一步，研究人员对实验室小鼠进行了工程改造，使其携带与人类癌症相关的EGFR突变，这使得它们在暴露于PM2.5空气污染时更容易患肺癌。

研究发现，暴露于类似于空气污染中的颗粒的小鼠比未暴露的对照小鼠更容易患肺部肿瘤。

让人意外的是，尽管肺癌发病率较高，但小鼠的肺细胞突变数量并未增加。

在小鼠模型中，研究人员发现，空气污染物会导致巨噬细胞流入肺部，并释放白细胞介素-1β，小鼠表现出数周的持续炎症反应，从而驱动肺部原本存在的携带致癌突变的正常肺细胞癌变。

空气污染促进肺肿瘤发生

研究人员表示，一般来说，空气污染并不是导致肺部突变致癌的直接原因，相反，它会刺激原有细胞因炎症而开始突变。这表明空气污染本身并没有引起新的突变，而是促成了诱导倾向于突变的细胞开始突变的条件。

重要的是，研究还发现，用阻断白细胞介素-1β的抗体治疗小鼠可降低其肺癌发病率。

总之，该研究证实了空气污染与肺癌之间的因果关系，还揭示了其中的机制，正是这种持续的炎症变成了慢性炎症，促进肺部原本存在的携带致癌突变的正常肺细胞癌变，这对于癌变至关重要。

题图：AFP 2021/NOEL CELIS