Nature封面研究：空气污染增加肺癌患病风险，99%的人将受影响

《自然》杂志封面

最近沙尘暴在中国多地爆发，“黄色空气污染”问题引发人们思辨，尤其是出现了肺癌的高发病率和高致死率可能会与空气污染有关的研究结果。

钛媒体App 4月12日消息，顶级科学期刊英国《自然》杂志近日（5日）发表了一篇封面研究成果：

英国弗朗西斯·克里克研究所Charles Swanton领衔的国际团队，通过实验发现，已知与肺癌风险相关的环境可吸入颗粒物PM2.5，促进大量巨噬细胞进入肺组织释放IL-1β创造炎性环境，将已存在致癌突变的细胞而促进肺癌的发生。同时，在32957名四地（英国、加拿大、中国台湾和韩国）肺癌患者长期监测发现，高PM 2.5暴露三年之后，肺癌病例的发生率在高空气污染物暴露下达73%，低暴露下达40%，从而表明高污染长期暴露可能足以导致EGFR（携带致癌突变）驱动的肺癌发生。

这意味着，科学家用实验分析证明，空气污染将增加肺癌风险。尤其生活在高污染地区的人，比在空气污染低地区的人更容易患肺癌。取代了大众认知中“肺癌的最大来源是吸烟”的看法。

加州大学旧金山分校综合癌症中心艾伦·巴尔曼（Allan Balmain）在论文新闻观点文章中表示，上述论文第一作者William Hill及其同事的研究结果，应有助于将肺癌重点转移到饮食/药物预防呼吸污染空气引起的癌症上，公众则在等待减少污染的努力取得进展。

据悉，世界卫生组织公布的数据显示，2020年，全球有1000万人死于癌症。其中，肺癌的发病率和死亡率位于恶性肿瘤之首，是癌症中的“第一杀手”。由于侵袭性高、缺乏有效的早期发现手段，加上人口老龄化，半数以上肺癌患者就诊时已是中晚期，这给疾病治疗造成严峻挑战。

首都医科大学肺癌诊疗中心主任支修益将肺癌致病元凶归结为“五气”，即室外大气污染、室内空气污染、厨房油烟气、挥发性有机物污染以及爱生闷气。

在此之前，学术界和医疗界普遍认为，吸烟对于肺癌影响较大，主要原因是肿瘤发生在健康细胞中诱导突变，进而引发癌症发展，整个过程都是在体内产生的。但Swanton团队却认为，非吸烟的外部环境也会加快肺癌速度，有超过20种环境和职业因素是肺部致癌物。此外，从不吸烟性肺癌(LCINS)是英国癌症死亡的第八大常见原因。

（图片来源：unsplash）

据论文引述世卫组织2021年的一份报告显示，空气污染每年造成700万人死亡，其中，99%的人生活在空气质量较差（年平均污染物超过5μg/m³）的地区。需要指出的是，室外大气污染是指雾霾等，而空气主要污染物从PM10变为PM2.5，从大颗粒到可吸入颗粒，此前研究认为PM 2.5可以深入肺部。

但是，科学家对空气污染导致肺癌具体机制还缺乏清晰的认知，两者相互作用知之甚少。

因此，Swanton及其同事调查了来自四个地区——英国、韩国、加拿大和中国台湾省接近32957名EGFR（非小细胞肺癌表皮生长因子受体）突变肺癌患者。通过暴露不断升高的PM 2.5水平以及多个对照组，监测肺癌发病的情况，并利用数据库进行线性回归分析，从而探究环境触发因素和与肺癌相关的基因突变的联系。

此外，团队还利用来自40.75万名英国生物样本库参与者的数据探寻这一关联。

不同国家或地区EGFR突变驱动肺癌与PM2.5之间的关系（来源：论文）

实验结果显示，3.3万例EGFR驱动的肺癌病例中，发动机废气和空气污染会通过遗传毒性、诱导氧化应激和炎症诱发肺部肿瘤，空气污染与肺癌发病率存在显著关联。

其中，对来自加拿大的228名肺癌患者的观察发现，在高空气污染（PM 2.5）3年后，肺癌病例发生率在更高空气污染物暴露下为73%，低暴露为40%。在此前20年时间里没有观察到加拿大队列中这种关联，这表明3年的高污染暴露可能足以导致肺癌的发生，尤其导致碱基取代(SBS)肺部突变信号(SBS4或SBS92，EGFR驱动的肺癌) 的发生。

在另一份功能性小鼠模型显示，空气污染物（PM 2.5）似乎会触发免疫细胞的涌入，和肺细胞中白细胞介素1β（一种促炎信号分子）的释放。小鼠在基因上募集了被称为Mac的免疫细胞，编码噬菌体的基因发生了突变，进入了肺部。因此，空气污染会加剧炎症并进一步推动肿瘤进展。

实际上，小鼠模型被用来研究可能构成与空气污染相关的癌症进展的细胞过程。作者还认为，肺泡 II 型 (AT2) 细胞是引发肺癌的关键因子。

“这些发现共同支持PM2.5空气污染物的肿瘤预防作用，并为公共卫生政策倡议提供动力，以解决空气污染，减少疾病负担。”论文中表示，这些结果表明，PM 2.5类型空气污染可以作为肿瘤促进剂，并进一步加剧现有的癌性突变。而这种新的研究成果/疾病关系可能会为肺癌预防开辟途径，并为空气质量问题作为公共卫生优先事项的举措提供支撑与论据。

不过需要注意的是，根据论文第2页所述，EGFR型肺癌的相对比率显示，突变信号并不能完全解释癌症发病率(每10万人)，这类癌症的不同地理发病率都有关系。此外，论文第7页还提到，本论文局限性在于使用汇总数据而不是参与者层面的数据，团队还承认女性、亚洲血统和腺癌组织学等类型没有包含研究当中，可能会混淆其给出的肺癌与空气污染有显著关联的结论。

这表明，本论文实验结果更多是数据分析和推理过程，而不是流行性病学临床实验结论，需要后续有更多论文对本论文观点提供更多依据。

实际上，根据麻省理工学院和哈佛大学博德研究所Gad Getz教授5年前的一份研究表明，几乎人人都携带基因突变，而且33%的人还携带有癌症相关突变。而且随着人们年龄的增长，他们会在健康细胞中积累体细胞突变。在暴露于阳光下的正常皮肤中，约有25%的细胞存在癌症驱动突变。

因此，人们应该保持日常好习惯以及早期发现，从而一定程度上预防癌症。

支修益表示，在肺癌高发地区，锁定肺癌高发人群，使用胸部低剂量螺旋CT检查，有助于早期发现肺癌。他认为，靶向药物治疗这种新技术、新药物应该在临床医生指导下使用。

对于空气污染问题，有专家提出，应对极端天气应该是全球行动，随着全球变暖的趋势，极端天气发生的频率会越来越高。所以全球应对气候变化的行动里面，应该包括造林、绿化、根治水土流失、遏制沙漠扩展，这些都应该纳入气候行动里面。早在2015年12月，联合国195个成员国共同签署了气候协议《巴黎协定》，期望共同遏阻全球变暖趋势。

世卫组织则提醒，约三分之一的癌症死亡是由于吸烟、体重指数过高、水果和蔬菜摄入量过低、缺乏体育锻炼及饮酒造成的。因此，不吸烟、经常锻炼、健康饮食、避免有害酒精使用，都是有效的癌症预防方法。此外，得益于早期诊断和适当治疗，许多癌症仍有较大治愈机会。

同济大学附属上海市肺科医院呼吸科主治医师、硕士生导师胡洋博士表示，肺癌高危人群，早期肺癌筛查非常重要，早诊断，早治疗，有很大的治愈机会。

“通过科学规范的多学科治疗，癌症也可以像高血压、糖尿病等慢性病一样得到控制。”支修益表示。（本作者｜林志佳）