“元凶”PM2.5：空气污染如何诱发肺癌？

核心提要：

1. 截至11月1日，京津冀13个城市与周边地区出现重度污染，PM2.5浓度大部分时间超过世卫规定的浓度长期指导值。空气重污染会带来肺癌风险，增大人体的心肺负担，增加呼吸系统及心血管疾病发生的风险。

2. 研究发现，PM2.5高的城市或农村，肺癌发病率相对更高；对城市的整体影响比农村的影响更大；对经济、教育水平较低的地区比较高水平地区的影响也更大。

3. 《自然》杂志指出， PM2.5含量的增高明显增大了肺腺癌发生的风险。对于EGFR基因突变的肺癌人群，PM2.5通过创造一个炎症环境，“鼓励”携带致癌突变的细胞增殖，从而导致癌症。这解释了为什么越来越多不吸烟的女性，也会患上了肺癌。

4. 面对严重的空气污染，建议大家适时改变旅行计划，减少户外活动，开启室内空气净化；外出做好呼吸道健康防护；同时尽量减少机动车使用，这有助于减缓空气污染更加严重。

PM2.5污染致中国肺癌风险增加？

新一轮长达20天的中度及重度雾霾（PM2.5污染过程），正席卷京津冀及周边地区。

截至11月1日，PM2.5污染带已使京津冀13个城市与周边地区出现重度污染，其中河北省邢台、保定、衡水市，河南省周口市分别出现1天重度污染；北京市出现1天中度污染、2天轻度污染（10月23日~24日），10月30日12时至11月2日24时，北京市启动空气重污染橙色预警。

中国环境监测总站发布的空气质量预告。

此前，2023年10月25日，北京市发布了《北京市空气重污染应急预案（2023年修订）》（以下简称“应急预案”）。因此，10月29日的橙色预警，是北京市在应急预案新修订后启动的首个空气重污染预警。

空气重污染会给健康带来什么风险？

空气污染的一个指标是PM2.5，它反映的是空气中直径不超过2.5μm的细颗粒物的浓度。

不同大小的颗粒物对健康的影响。

2005年，世界卫生组织发布了空气质量指南（AQGs），认为长期（3~4年）暴露于PM2.5超过10µg/m³的环境中，会给人类带来健康风险。2013年，世界卫生组织下属的国际癌症研究机构发布报告，污染的空气被确认为“一类致癌物”，与砒霜、黄曲霉素等剧毒物质放在一列。一类致癌物意味着有充足证据，即无论是动物实验还是人体流行病学数据都确证了空气污染是致癌物。其后，美国癌症协会的数据表明，空气中PM2.5每增加10µg/m³，肺癌的死亡风险就增加8%^[1]。

而越来越多的证据表明：雾霾中的PM2.5可导致肺癌。一份发表在近期的《自然》杂志的封面研究文章，分析了来自韩国和中国台湾地区32957个肺癌病例，发现在EGFR突变患者中，空气PM2.5含量增高显著增加了肺腺癌发生风险。其中在中国台湾地区，EGFR突变后，PM2.5增加造成肺癌发生的系数高达1.82。科学家由此找到了空气污染物是如何导致肺癌发生的机制，证明PM2.5空气污染物是EGFR突变后肺腺癌发生的危险因素。

WHO今年最新发布的统计数据显示，2020年中国新发癌症457万例，其中肺癌82万例，肺癌死亡人数高达71万，占癌症死亡总数的23.8%。

空气污染对于国人的肺癌发病和死亡有什么影响？中国肺癌发病率高与PM2.5升高有关吗？

要回答这个问题，我们先来了解几个研究报告。

对中国295个县肺癌数据的研究：PM2.5对城市的影响甚于农村

据发表在BMJ上的一项关于“中国PM2.5浓度与肺癌死亡率的生态分析”的研究，发现PM2.5浓度对于肺癌发病率的影响较为明显。但是，对于不同地区的人群，PM2.5的影响不一样。

世界卫生组织将PM2.5年均浓度10µg/m³作为PM2.5的长期指导值。长期接触年平均浓度超过10µg/m 3可能会增加肺癌死亡率。研究表明，长期接触PM2.5浓度每增加10µg/m³，肺癌死亡率的风险就会增加约8%。据IQAir网站公布的数据，这次席卷京津冀及周边地区的PM2.5，其浓度大部分时间高达150至199µg/m³，超过世卫规定PM2.5浓度的20至30倍左右。

目前在发展中国家进行了许多研究来评估可吸入颗粒物PM2.5对肺癌发病率的影响。但是在全国范围内却很少有研究。据2020年发表在“国家环境研究和公共卫生杂志”上的一份关于“研究中国295个县的大气PM2.5与肺癌年度发病率的关系”的文章，分析了中国295个县男性和女性肺癌的数据，研究发现，PM2.5与男性和女性肺癌发病率呈正相关。如果同时PM2.5以10g/m³的速度变化，则从基线开始的发病率显著变化为4.20%和2.48%（95%CI:1.24%，4.14%）。

整体上，与农村相比，城市的PM2.5较低，肺癌发病率却较高，猛一看，似乎看不到肺癌发病与空气污染之间的关系。研究使用来自91个县的5年连续数据，发现了PM2.5长期滞后效应的证据。PM2.5对中国男性和女性肺癌发病率的影响存在显著差异。

如果比较不同地方的发病率，会发现PM2.5高的城市或农村，肺癌发病率相对更高。

而且空气污染对城市的影响更大。空气中PM2.5每增加10µg/m³，城市中肺癌的发病率要比农村高3.97%。

此外，在经济水平较低或者教育水平较低的地区，PM2.5对肺癌发病率的影响也更大^[2]。

空气中NO₂污染将男性肺癌死亡率增加70%

虽然中国早就开始了监测空气污染，但是PM2.5数据在2012年之后才开始报道。在此前，只有PM10的数据，即空气中直径不超过10μm的颗粒物浓度。

据去年发表在Front Oncol（肿瘤学前沿）上，关于“中国东部七大城市室外空气污染与肺癌风险的关系”的研究文章，讲述了中国东部七个城市中空气污染物（包括PM10、NO₂和SO₂）与肺癌发病及死亡风险之间的相关性。这项研究使用的是2006年至2014年各选定城市的污染水平的年平均值，以及中国癌症登记年度报告中（CCRAR）所提供的肺癌发病率和死亡率信息。

根据中国癌症登记中心（CCRAR）的年度报告，这7个城市的肺癌发病率和死亡率逐年上升，但与PM10、SO₂的浓度不相符。

在所有空气污染物中，最常监测的是颗粒物（PM）、二氧化硫（SO₂）和二氧化氮（NO₂），其中二氧化硫和二氧化氮似乎比PM10对肺癌的影响更大。NO₂污染所带来的风险最强。NO₂（二氧化氮），吸入后对肺组织具有强烈的刺激性和腐蚀性。作为氮氧化物之一的二氧化氮，是工业合成硝酸的中间产物，每年有大约几百万吨被排放到大气中，是一种主要的大气污染物。

NO₂污染将男性肺癌的发病率增加了57%，男性肺癌死亡率增加70%，女性死亡率增加27%。 因此，控制废气排放与防治雾霾颗粒物同等重要。

为什么不吸烟却得了肺癌？

今年发表于《自然》杂志上的一篇关于空气污染和肺癌关系的研究也表明，环境大气中的PM2.5水平与肺癌发病率之间存在显著相关性，更容易导致某些基因突变的肺癌发生^[3]。

空气污染每年造成全球数百万人死亡，其中25多万人死于一种叫作腺癌的肺部癌症。但研究空气污染如何引发癌症一直很困难，部分原因是空气污染的影响不如其他致癌物（如烟草烟雾或紫外线）那么明显。

为了揭示这一机制，英国弗朗西斯·克里克研究所的Charles Swanton和同事从英国、加拿大、韩国、中国台湾等搜集了环境和流行病学数据。

首先，为了减少烟草烟雾对数据的影响，研究小组重点研究了携带EGFR基因突变的肺癌。这些突变在从不吸烟的人群中比在吸烟者中更普遍。

结果发现，携带EGFR突变的肺癌与暴露于PM2.5或更小可吸入颗粒物形式的空气污染有关。这种污染物是由内燃机、燃煤发电站和燃烧木材排放的。

这项研究揭示了环境暴露引发癌症的机制，PM2.5可能不是通过DNA突变，而是通过创造一个炎症环境，“鼓励”携带致癌突变的细胞增殖，从而导致癌症。

根据该研究，PM2.5颗粒能够明显增加EGFR突变所驱动的肺癌。

在一般的健康人里，肺组织中其实也会有预先存在的致癌突变。PM2.5细颗粒物，会作用于这些已经携带致癌突变的细胞，从而促进肺癌的发生。

《自然》杂志上发表的论文，或许解释了为什么现在有越来越多不吸烟的女性也同样会罹患肺癌。她们即便躲避了吸烟，躲避了二手烟，躲避了做饭的油烟，但是如果空气中有重污染，还是很难躲避PM2.5。

如何应对空气污染带来的健康风险？

我们应该知道，空气污染并不只是带来肺癌的风险。在重污染期间，人体的心肺负担会增大，也会增加呼吸系统及心血管疾病发生的风险。

相对而言，空气污染所带来的肺癌风险，远远比不上吸烟所带来的危害。所以，不能因为有空气污染而自暴自弃，觉得吸根烟也无所谓了。

但是，避免吸烟容易，躲避漂浮在空气中的污染物难。虽然难，我们也看到国家还是在出台政策，减少污染。至少从一些数据上，我们看到了空气质量的好转。

北京建立空气重污染应急预案机制，也是为了应对空气污染带来的健康风险。这有助于民众做出相应的计划，比如改变旅行计划，减少户外活动，开启室内空气净化，外出也需要做好健康防护。减少机动车使用，也有助于避免污染严重化。

参考文献

1. Fu， J.， et al.， An ecological analysis of PM_2.5 concentrations and lung cancer mortality rates in China. BMJ Open， 2015. 5(11): p. e009452.

2.  Guo， H.， et al.， Air pollution and lung cancer incidence in China: Who are faced with a greater effect?Environment International， 2019. 132: p. 105077.

3.  Hill， W.， et al.， Lung adenocarcinoma promotion by air pollutants. Nature， 2023. 616(7955): p. 159-167.

本文来自微信公众号：CC情报局 （ID：cancer-weekly），作者：张洪涛（美国药理学博士）