化學(xué)致癌作用及其評(píng)價(jià)

第七章食品中化學(xué)物質(zhì)致癌作用及其評(píng)價(jià)目的與要求1.掌握基本概念2.掌握化學(xué)致癌物的分類(lèi)3.掌握癌變多階段學(xué)說(shuō)4.熟悉化學(xué)致癌物的評(píng)定5.掌握哺乳動(dòng)物致癌試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本點(diǎn)6.了解化學(xué)致癌過(guò)程的阻斷第一節(jié)概述一、癌癥發(fā)病情況癌癥是一種全身性疾病。癌不但可以惡性膨脹，還能擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移，嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康和生命。“癌癥正在成為人類(lèi)第一殺手”。全世界每年因癌癥死亡的人數(shù)高達(dá)1000多萬(wàn)人。世界衛(wèi)生組織（WHO）發(fā)表的資料指出，根據(jù)目前癌癥的發(fā)病趨勢(shì)，2020年全世界癌癥發(fā)病率將比現(xiàn)在增加50％，全球每年新增癌癥患者人數(shù)將達(dá)到1500萬(wàn)人。一、癌癥發(fā)病情況目前全世界發(fā)病率最高的癌癥是肺癌，每年新增患者為120萬(wàn)人；其次是乳腺癌，每年新增大約100萬(wàn)名患者；隨后依次是腸癌(94萬(wàn)人)、胃癌(87萬(wàn)人)、肝癌(56萬(wàn)人)、宮頸癌(47萬(wàn)人)、食道癌(41萬(wàn)人)等。其中殺傷力最強(qiáng)的是肺癌、胃癌和肝癌，分別占癌癥死亡人數(shù)的17.8％、10.4％和8.8％。癌癥發(fā)病情況人類(lèi)癌癥有80%～90%由環(huán)境因素引起。化學(xué)因素是人類(lèi)腫瘤的主要病因，在環(huán)境因素引起的腫瘤中，其中80%以上為化學(xué)因素所致。二、研究致癌物的歷史01020304051775年——英國(guó)Pott陰囊癌（煤焦油）1895年——德國(guó)Rehn膀胱癌（染料廠(chǎng)）1954年——英國(guó)Case職業(yè)性膀胱癌（β-萘胺和聯(lián)苯胺）1915年——日本山極和市川試驗(yàn)性皮膚癌（煤焦油）1922年——英國(guó)Kennway動(dòng)物皮膚癌（多環(huán)芳烴）三、相關(guān)基礎(chǔ)概念癌（cancer,carcinoma）：指組織或細(xì)胞擺脫了體內(nèi)平衡，相對(duì)自主生長(zhǎng)，不斷分裂而形成的危害機(jī)體的新生物。在毒理學(xué)中，“癌”的含義應(yīng)包括上皮的惡性變(癌)、間質(zhì)的惡性變(肉瘤)及良性腫瘤。三、相關(guān)基礎(chǔ)概念化學(xué)致癌作用(chemicalcarcinogenesis)：是指化學(xué)物質(zhì)引起正常細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化并發(fā)展成腫瘤的作用?；瘜W(xué)致癌物(chemicalcarcinogen)：是指具有化學(xué)致癌作用的化學(xué)物質(zhì)。第二節(jié)化學(xué)致癌物的分類(lèi)（二）非遺傳毒性致癌物(non-genotoxiccarcinogens)（一）遺傳毒性致癌物(genotoxiccarcinogens)一、按致癌作用機(jī)制分類(lèi)1.直接致癌物

(directcarcinogen)2.間接致癌物

(indirectcarcinogen)3.無(wú)機(jī)致癌物這類(lèi)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入機(jī)體后，不需體內(nèi)代謝活化，其原型就可與遺傳物質(zhì)（主要是DNA）作用而誘導(dǎo)細(xì)胞癌變。這類(lèi)化學(xué)致癌物為親電子劑，可與細(xì)胞大分子的親核中心發(fā)生共價(jià)結(jié)合。大多數(shù)有機(jī)致癌物本身不具有與細(xì)胞大分子的親核中心發(fā)生共價(jià)結(jié)合的能力，進(jìn)入機(jī)體后需經(jīng)過(guò)代謝活化生成親電子的活性代謝物，而作用于細(xì)胞大分子發(fā)揮致癌作用。此類(lèi)致癌物稱(chēng)為間接致癌物。有些無(wú)機(jī)元素由于其放射性而致癌，如氡、鈾、釙、鐳等。有些可能是親電子劑，但有些是通過(guò)選擇性改變DNA復(fù)制保真性，導(dǎo)致DNA的改變，如金屬鎳、鉻。（一）遺傳毒性致癌物

(genotoxiccarcinogens)遺傳毒性致癌物進(jìn)入細(xì)胞后作用于遺傳物質(zhì)（主要是DNA），通過(guò)引起細(xì)胞基因的改變而發(fā)揮致癌作用。（二）非遺傳毒性致癌物

(non-genotoxiccarcinogens)這類(lèi)物質(zhì)不直接作用于遺傳物質(zhì)。1.促長(zhǎng)劑2.內(nèi)分泌調(diào)控劑3.細(xì)胞毒劑4.過(guò)氧化物酶體增殖劑5.免疫抑制劑6.固態(tài)物質(zhì)7.助癌物（二）非遺傳毒性致癌物

(non-genotoxiccarcinogens)1.促長(zhǎng)劑（promoter）促長(zhǎng)劑本身不能誘發(fā)腫瘤，只有作用于引發(fā)細(xì)胞才表現(xiàn)其致癌活性；通常是非致突變物，不與DNA發(fā)生反應(yīng)；促長(zhǎng)劑通常具有閾劑量。引發(fā)細(xì)胞：在引發(fā)劑的作用下發(fā)生了不可逆的遺傳性改變，但其表型可能正常，不具有自主生長(zhǎng)性，因此不是腫瘤細(xì)胞。非遺傳毒性致癌物(non-genotoxiccarcinogens)2.內(nèi)分泌調(diào)控劑主要改變內(nèi)分泌系統(tǒng)平衡及細(xì)胞正常分化，常起促長(zhǎng)劑作用。雌激素：乙烯雌酚、雌二醇雄激素：睪酮抗甲狀腺物質(zhì)：硫脲、某些磺胺類(lèi)藥物非遺傳毒性致癌物(non-genotoxiccarcinogens)3.細(xì)胞毒劑具有細(xì)胞毒性的化學(xué)物，可通過(guò)引起細(xì)胞死亡，導(dǎo)致細(xì)胞代償性增生而引發(fā)腫瘤。一些氯代烴類(lèi)促癌劑的作用機(jī)理可能與細(xì)胞毒性作用有關(guān)。過(guò)氧化物酶體增殖劑(peroxisomeproliferator)有一類(lèi)化合物可引起肝臟過(guò)氧化物酶體增殖，稱(chēng)之為過(guò)氧化物酶體增殖劑。已發(fā)現(xiàn)的過(guò)氧化物酶體增殖劑有降血脂藥物安妥明、增塑劑二-（2-乙基己基）鄰苯甲酸酯和有機(jī)溶劑1,1,2-三氯乙烯。有關(guān)過(guò)氧化物酶體增殖劑致癌機(jī)制尚未完全闡明，目前理論有：①引起氧化物酶體增多，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)氧自由基過(guò)量生成，造成DNA氧化損傷，而啟動(dòng)致癌過(guò)程；②通過(guò)短期“暴發(fā)”的DNA修復(fù)合成增強(qiáng)，導(dǎo)致細(xì)胞增殖；③通過(guò)激活受體介導(dǎo)的促有絲分裂作用。（二）非遺傳毒性致癌物（二）非遺傳毒性致癌物(non-genotoxiccarcinogens)5.免疫抑制劑主要對(duì)病毒誘導(dǎo)的惡性轉(zhuǎn)化起增強(qiáng)作用。硫唑嘌呤、6-巰基嘌呤等免疫抑制劑或免疫血清均能使動(dòng)物和人發(fā)生白血病或淋巴瘤，但很少發(fā)生實(shí)體腫瘤。（二）非遺傳毒性致癌物(non-genotoxiccarcinogens)如塑料、石棉等。暴露于石棉纖維會(huì)引起惡性間皮瘤或呼吸系腫瘤，而其主要取決于石棉的晶體結(jié)構(gòu)而非其組分。一些惰性物質(zhì)及金屬薄片可在嚙齒類(lèi)動(dòng)物體內(nèi)的種植部位引發(fā)肉瘤，物理特性及表面積很大程度上決定了植入物的致癌能力。6.固態(tài)物質(zhì)（二）非遺傳毒性致癌物

(non-genotoxiccarcinogens)7.助癌物(cocarcinogen)指其單獨(dú)接觸無(wú)致癌性，但在接觸致癌物之前或同時(shí)接觸可增加腫瘤發(fā)生的一類(lèi)化合物。芘在苯并（a）芘致皮膚腫瘤中起助癌作用，香煙煙霧中的兒茶酚和其他酚類(lèi)化合物可能兼具促長(zhǎng)劑和助癌物的作用。

助癌作用的機(jī)制可涉及增強(qiáng)致癌物的吸收，增強(qiáng)間接致癌物的代謝活化或抑制致癌物的代謝解毒，耗竭內(nèi)源性結(jié)合反應(yīng)底物（如谷胱甘肽等），抑制DNA修復(fù)，促進(jìn)細(xì)胞增殖等。二、按致癌作用證據(jù)分類(lèi)（IARC分類(lèi)）世界衛(wèi)生組織下屬機(jī)構(gòu)國(guó)際癌癥研究所（internationalagencyforresearchoncancer，IARC）根據(jù)對(duì)人類(lèi)和對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物致癌性資料，以及其他有關(guān)的資料進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)將環(huán)境致癌因素分為四組：組1，對(duì)人類(lèi)是致癌物。組2，對(duì)人類(lèi)是很可能或可能致癌物。組2A，對(duì)人類(lèi)很可能（probably）是致癌物。組2B，對(duì)人類(lèi)是可能(possible)致癌物。組3，現(xiàn)有的證據(jù)不能對(duì)人類(lèi)致癌性進(jìn)行分類(lèi)。組4，對(duì)人類(lèi)可能是非致癌物。組1（對(duì)人類(lèi)是致癌物）組2（A對(duì)人類(lèi)很可能是致癌物）（B對(duì)人類(lèi)是可能致癌物）組3（現(xiàn)有的證據(jù)不能對(duì)人類(lèi)致癌性進(jìn)行分類(lèi)）組4（對(duì)人類(lèi)可能是非致癌物）人類(lèi)致癌證據(jù)動(dòng)物致癌證據(jù)充分有限充分有限不充分不足有限沒(méi)有沒(méi)有IARC分類(lèi)組1（對(duì)人類(lèi)是致癌物）組2（A對(duì)人類(lèi)很可能是致癌物）（B對(duì)人類(lèi)是可能致癌物）組3（現(xiàn)有的證據(jù)不能對(duì)人類(lèi)致癌性進(jìn)行分類(lèi)）組4（對(duì)人類(lèi)可能是非致癌物）人類(lèi)致癌證據(jù)動(dòng)物致癌證據(jù)充分有限充分有限不充分不足充分不足不足不足有限沒(méi)有沒(méi)有IARC分類(lèi)102種

68種245種516種

1種第三節(jié)化學(xué)致癌物的作用機(jī)制體細(xì)胞突變學(xué)說(shuō)癌基因?qū)W說(shuō)親電子劑學(xué)說(shuō)癌變多階段學(xué)說(shuō)表觀遺傳機(jī)制學(xué)說(shuō)化學(xué)致癌物的作用機(jī)制癌變多階段學(xué)說(shuō)——多因素、多基因參與的多階段過(guò)程引發(fā)階段促長(zhǎng)階段進(jìn)展階段一、二、三、一、引發(fā)階段引發(fā)階段指化學(xué)物或其活性代謝物與DNA作用，導(dǎo)致體細(xì)胞突變成引發(fā)細(xì)胞的階段。引發(fā)劑（initiator）：指具有引發(fā)作用的化學(xué)物。引發(fā)劑大多數(shù)是致突變物，沒(méi)有可檢測(cè)的閾劑量。引發(fā)細(xì)胞（initiatedcell）：在引發(fā)劑的作用下發(fā)生了不可逆的遺傳性改變，但其表型可能正常，不具有自主生長(zhǎng)性，因此不是腫瘤細(xì)胞。引發(fā)劑作用的靶：主要是原癌基因和腫瘤抑制基因。一、引發(fā)階段癌基因（oncogene）是一類(lèi)能引起細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化及癌變的基因。癌基因通常是以原癌基因（pro-oncogene）的形式普遍存在于正常動(dòng)物細(xì)胞的基因組內(nèi)，原癌基因在進(jìn)化過(guò)程中高度保守，具有正常的生物學(xué)功能，對(duì)細(xì)胞增殖、分化和信息傳遞的調(diào)控起重要作用。只有當(dāng)其受到物理、化學(xué)或生物等致癌因素作用而激活變?yōu)榛罨陌┗蚝蟛棚@示其致癌活性。原癌基因是一種顯性基因，當(dāng)其兩個(gè)等位基因之一發(fā)生突變，即可被激活。一、引發(fā)階段腫瘤抑制基因也稱(chēng)抑癌基因或抗癌基因，其作用方式與癌基因相反，它們?cè)谡＜?xì)胞中起著抑制細(xì)胞增殖和促進(jìn)分化的作用，在環(huán)境致癌因素作用下，腫瘤抑制基因失活而引起細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。抑癌基因?qū)匐[性基因，必須一對(duì)等位基因丟失或突變后失活，才能對(duì)細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化起作用。在化學(xué)致癌過(guò)程中癌基因和腫瘤抑制基因往往起協(xié)同作用。二、促長(zhǎng)階段促長(zhǎng)階段指引發(fā)細(xì)胞增殖成為癌前病變或良性腫瘤的過(guò)程。促長(zhǎng)劑（promoter）：指具有促長(zhǎng)作用的化學(xué)物。促長(zhǎng)劑本身不能誘發(fā)腫瘤，只有作用于引發(fā)細(xì)胞才表現(xiàn)其致癌活性；通常是非致突變物，不與DNA發(fā)生反應(yīng)；促長(zhǎng)劑通常具有閾劑量。二、促長(zhǎng)階段惡性腫瘤的發(fā)生是一個(gè)逐漸演變的過(guò)程，人體上某些器官的一些良性病容易出現(xiàn)細(xì)胞異常增生，具有惡性變化傾向，這些異常增生具有癌變傾向的病變稱(chēng)為癌前病變。屬于癌前病變的疾病乳腺病直腸的家族性乳頭狀腺瘤慢性胃潰瘍肝硬化皮膚的黑痣等慢性胃潰瘍惡變肝硬化二、促長(zhǎng)階段良性腫瘤是指機(jī)體內(nèi)某些組織的細(xì)胞發(fā)生異常增殖，呈膨脹性生長(zhǎng)，似吹氣球樣逐漸膨大，生長(zhǎng)比較緩慢。由于瘤體不斷增大，可擠壓周?chē)M織，但并不侵入鄰近的正常組織內(nèi)，瘤體多呈球形、結(jié)節(jié)狀。周?chē)Ｐ纬砂?，因此與正常組織分界明顯，用手觸摸，推之可移動(dòng)，手術(shù)時(shí)容易切除干凈，摘除不轉(zhuǎn)移，很少有復(fù)發(fā)。二、促長(zhǎng)階段促長(zhǎng)階段的特點(diǎn)：促長(zhǎng)階段歷時(shí)較長(zhǎng)，早期有可逆性，晚期為不可逆的，因此在促長(zhǎng)階段（特別是在早期）持續(xù)給以促長(zhǎng)劑是必需的。促長(zhǎng)階段的另一個(gè)特點(diǎn)是對(duì)生理因素調(diào)節(jié)的敏感性，衰老、飲食和激素可影響促長(zhǎng)作用，許多影響因素本身就是促長(zhǎng)劑。二、促長(zhǎng)階段促長(zhǎng)劑的可能作用機(jī)制：干擾細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑改變細(xì)胞周期控制促進(jìn)引發(fā)細(xì)胞的增殖抑制細(xì)胞凋亡抑制細(xì)胞間通訊免疫抑制等三、演進(jìn)階段演進(jìn)階段指從癌前病變或良性腫瘤轉(zhuǎn)變成惡性腫瘤的過(guò)程。如生長(zhǎng)加快、侵襲、轉(zhuǎn)移、抗藥性等。進(jìn)展劑（progressor）：指使細(xì)胞由促長(zhǎng)階段進(jìn)入進(jìn)展階段的化學(xué)物。進(jìn)展劑具有引起染色體畸變的特性。完全致癌物（completecarcinogen）：指同時(shí)具有引發(fā)、促長(zhǎng)及進(jìn)展作用的化學(xué)物。三、演進(jìn)階段進(jìn)展階段關(guān)鍵的分子特性：染色體的不穩(wěn)定性主要表現(xiàn)：染色體發(fā)生斷裂染色體斷片易位非整倍體等前致癌物終致癌物分化的腫瘤引發(fā)的細(xì)胞細(xì)胞含錯(cuò)配堿基細(xì)胞死亡不分化的癌致癌物-DNA加合物正常細(xì)胞活化轉(zhuǎn)移DNA結(jié)合DNA修復(fù)DNA修復(fù)失敗促長(zhǎng)進(jìn)展癌變多階段學(xué)說(shuō)第四節(jié)化學(xué)致癌作用的評(píng)價(jià)方法一、短期試驗(yàn)致突變?cè)囼?yàn)哺乳動(dòng)物細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化試驗(yàn)哺乳動(dòng)物短期致癌試驗(yàn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物致癌檢測(cè)模型基因突變?cè)囼?yàn)：鼠傷寒沙門(mén)菌回復(fù)突變?cè)囼?yàn)（Ames試驗(yàn)）、培養(yǎng)哺乳動(dòng)物細(xì)胞胸苷激酶位點(diǎn)（tk）或次黃嘌呤鳥(niǎo)嘌呤轉(zhuǎn)磷酸核糖基酶位點(diǎn)（hgprt）正向突變?cè)囼?yàn)01染色體畸變?cè)囼?yàn)：體外細(xì)胞系細(xì)胞遺傳學(xué)試驗(yàn)、小鼠骨髓微核試驗(yàn)、大鼠骨髓染色體畸變?cè)囼?yàn)02原發(fā)性DNA損傷：DNA加合物、鏈斷裂、彗星試驗(yàn)、DNA修復(fù)誘導(dǎo)（細(xì)菌SOS反應(yīng)，大鼠肝UDS誘導(dǎo)）、姐妹染色單體交換試驗(yàn)03一、短期試驗(yàn)（一）致突變?cè)囼?yàn)用于致癌物篩選的致突變?cè)囼?yàn)如下：一、短期試驗(yàn)（一）致突變?cè)囼?yàn)預(yù)測(cè)致癌性的理想的致突變?cè)囼?yàn)應(yīng)能靈敏地預(yù)測(cè)出受試物的致癌性，也能特異地預(yù)測(cè)出受試物的非致癌性，即要有高的靈敏性、特異性。一、短期試驗(yàn)（二）哺乳動(dòng)物細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化試驗(yàn)細(xì)胞轉(zhuǎn)化指培養(yǎng)細(xì)胞在有害因素作用下發(fā)生一系列與腫瘤形成有關(guān)的細(xì)胞形態(tài)學(xué)及生物學(xué)特性的改變。本試驗(yàn)以細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化為觀察終點(diǎn)，在細(xì)胞生物學(xué)水平上研究腫瘤的發(fā)生與發(fā)展。logo短期試驗(yàn)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化試驗(yàn)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的判定：形態(tài)學(xué)變化凋亡敏感性降低錨著獨(dú)立性生長(zhǎng)血清抗性試驗(yàn)刀豆蛋白A凝集試驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)成瘤性短期試驗(yàn)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化試驗(yàn)形態(tài)學(xué)變化正常細(xì)胞呈單層生長(zhǎng)，排列有序。而轉(zhuǎn)化細(xì)胞呈多層生長(zhǎng)，極性消失，其中，惡性轉(zhuǎn)化的上皮細(xì)胞群中會(huì)出現(xiàn)紡錘形的成纖維樣細(xì)胞；而成纖維細(xì)胞則呈紡錘形或上皮細(xì)胞樣改變，并形成轉(zhuǎn)化灶。短期試驗(yàn)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化試驗(yàn)凋亡敏感性降低在人細(xì)胞轉(zhuǎn)化中起重要作用。2.凋亡敏感性降低單擊此處添加正文，文字是您思想的提煉，為了演示發(fā)布的良好效果，請(qǐng)言簡(jiǎn)意賅地闡述您的觀點(diǎn)。您的內(nèi)容已經(jīng)簡(jiǎn)明扼要，字字珠璣，但信息卻千絲萬(wàn)縷、錯(cuò)綜復(fù)雜，需要用更多的文字來(lái)表述；但請(qǐng)您盡可能提煉思想的精髓，否則容易造成觀者的閱讀壓力，適得其反。常用細(xì)胞凋亡的檢測(cè)方法：流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞凋亡（AnnexinV/PI雙染法）脫氧核糖核苷酸末端轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的缺口末端標(biāo)記法（TUNEL法）常規(guī)的瓊脂糖凝膠電泳貳壹叁短期試驗(yàn)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化試驗(yàn)3.錨著獨(dú)立性生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化細(xì)胞對(duì)血清及細(xì)胞間通訊的依賴(lài)性降低，具有在低密度條件下在半固體瓊脂中形成集落的能力，即錨著獨(dú)立性生長(zhǎng)，它是癌前轉(zhuǎn)化的特征，是體外檢測(cè)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的重要指標(biāo)。但并不能反映其裸鼠成瘤性。短期試驗(yàn)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化試驗(yàn)血清抗性試驗(yàn)血清作為上皮細(xì)胞的一種終末分化誘導(dǎo)劑，高濃度時(shí)可抑制人類(lèi)上皮細(xì)胞生長(zhǎng)及誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化，惡性轉(zhuǎn)化細(xì)胞對(duì)血清的生長(zhǎng)抑制作用具有抗性。短期試驗(yàn)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化試驗(yàn)刀豆蛋白A凝集試驗(yàn)ConA凝集試驗(yàn)：惡性細(xì)胞膜表面的ConA受體增加，在ConA溶液中將出現(xiàn)凝集時(shí)間提前和凝集度加強(qiáng)現(xiàn)象。短期試驗(yàn)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化試驗(yàn)判定細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化的最終最可靠指標(biāo)是動(dòng)物體內(nèi)成瘤性。一般均采用皮下注射的方法，腫瘤體積需達(dá)1cm3以上方能判定為陽(yáng)性。并要結(jié)合病理檢測(cè)。但由于存在種屬差異，裸鼠皮下的成瘤性作為人類(lèi)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的最后標(biāo)準(zhǔn)是否可行，尚有異議。6.動(dòng)物體內(nèi)成瘤性一、短期試驗(yàn)（三）哺乳動(dòng)物短期致癌試驗(yàn)在哺乳動(dòng)物致癌試驗(yàn)中，會(huì)發(fā)現(xiàn)受試化合物對(duì)某些特定組織的致瘤作用比對(duì)其他組織更為明顯，據(jù)此建立了比常規(guī)動(dòng)物致癌試驗(yàn)時(shí)間更短，更敏感的哺乳動(dòng)物短期致癌試驗(yàn)，又稱(chēng)為有限體內(nèi)試驗(yàn)。在這些試驗(yàn)中僅觀察特定靶器官的腫瘤發(fā)生情況，試驗(yàn)期限一般在數(shù)周到數(shù)月。常用的短期致癌試驗(yàn)有：小鼠皮膚腫瘤誘發(fā)試驗(yàn)20周小鼠肺腫瘤誘發(fā)試驗(yàn)30周大鼠肝轉(zhuǎn)化灶誘發(fā)試驗(yàn)8-14周雌性大鼠乳腺癌誘發(fā)試驗(yàn)6個(gè)月此四個(gè)試驗(yàn)不是成組試驗(yàn)，應(yīng)根據(jù)受試物的特點(diǎn)選擇使用。哺乳動(dòng)物短期致癌試驗(yàn)得到陽(yáng)性結(jié)果時(shí)，其意義與長(zhǎng)期動(dòng)物致癌試驗(yàn)相似。但由于其僅觀察特定器官，試驗(yàn)期較短，若得到陰性結(jié)果，并不能排除受試物的致癌性。短期試驗(yàn)哺乳動(dòng)物短期致癌試驗(yàn)短期試驗(yàn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物致癌檢測(cè)模型隨著致癌作用靶基因的明確和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)的發(fā)展，用特定基因改造動(dòng)物模型進(jìn)行試驗(yàn)，使對(duì)外來(lái)化合物的致癌性檢測(cè)更為快速和敏感。目前已建立的檢測(cè)模型或研究模型有：過(guò)量表達(dá)癌基因的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型基因刪除動(dòng)物致癌檢測(cè)模型短期試驗(yàn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物致癌檢測(cè)模型過(guò)量表達(dá)癌基因的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型如TG，AC小鼠，HK-fos轉(zhuǎn)基因小鼠，Ras-H2轉(zhuǎn)基因小鼠，攜帶激活的H-Ras原癌基因小鼠等。這些轉(zhuǎn)基因動(dòng)物對(duì)化學(xué)致癌劑的敏感性提高了許多倍。如帶有激活Pim-1腫瘤基因的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，對(duì)乙基硝基脲的致癌作用，較相應(yīng)的非轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，其敏感性提高了25倍。短期試驗(yàn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物致癌檢測(cè)模型2.基因刪除動(dòng)物致癌檢測(cè)模型用同源重組的方法，將一段DNA整合到抗腫瘤基因，使該抗腫瘤基因不能表達(dá)具有正常功能的蛋白質(zhì)，用這種方法培養(yǎng)的動(dòng)物稱(chēng)基因刪除動(dòng)物。哺乳動(dòng)物致癌試驗(yàn)需要進(jìn)行哺乳動(dòng)物致癌試驗(yàn)的一般原則是：人體可能長(zhǎng)期暴露于該化學(xué)物；該化學(xué)物或其代謝物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與已知致癌物相似；反復(fù)染毒毒性試驗(yàn)提示該化學(xué)物可能產(chǎn)生癌前病變等。（一）試驗(yàn)動(dòng)物物種：一般主張用兩種物種進(jìn)行試驗(yàn)。常用的是大鼠和小鼠，也可用倉(cāng)鼠。嚙齒類(lèi)動(dòng)物對(duì)多數(shù)致癌物易感性較高，壽命相對(duì)較短，費(fèi)用也較低，生理和病理學(xué)資料較完備，在致癌試驗(yàn)中使用最廣泛。品系：在選擇品系時(shí)應(yīng)選擇較敏感、自發(fā)腫瘤率低、生命力強(qiáng)及壽命較長(zhǎng)的品系。美國(guó)國(guó)立癌癥研究所（NCI）推薦Fischer344大鼠和B6C3F1小鼠。（一）試驗(yàn)動(dòng)物性別：為接近人類(lèi)情況，應(yīng)使用同等數(shù)量的雌雄兩種性別的動(dòng)物。年齡：一般選用剛離乳的動(dòng)物，以保證有足夠長(zhǎng)的染毒和發(fā)生癌癥時(shí)間，而且幼年動(dòng)物解毒酶及免疫系統(tǒng)尚未完善，對(duì)致癌作用比較敏感。數(shù)量：動(dòng)物數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足統(tǒng)計(jì)學(xué)分析的要求。各組動(dòng)物需求數(shù)與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物腫瘤自發(fā)率及受試物誘發(fā)動(dòng)物腫瘤發(fā)生率有關(guān)。一般每組至少有雌雄各50只動(dòng)物，希望在出現(xiàn)第一個(gè)腫瘤時(shí)，每組存活動(dòng)物數(shù)不少于25只。（二）劑量設(shè)置受試物劑量組：一般設(shè)3個(gè)劑量組陰性對(duì)照組：溶劑或賦形劑對(duì)照組陽(yáng)性對(duì)照組：必要時(shí)可設(shè)陽(yáng)性對(duì)照組，陽(yáng)性致癌物最好與受試物的化學(xué)結(jié)構(gòu)相近。高劑量組中劑量組低劑量組（二）劑量設(shè)置為在有限數(shù)量的動(dòng)物能檢出致癌物，高劑量組應(yīng)盡可能大，原則上，可引起輕微的毒性反應(yīng)，但不影響其正常生長(zhǎng)、發(fā)育和壽命。中及低劑量組則按等比級(jí)數(shù)下推，如分別為上一個(gè)劑量水平的1/2或1/3。低劑量組應(yīng)不影響動(dòng)物的正常生長(zhǎng)、發(fā)育和壽命，即不產(chǎn)生任何毒性效應(yīng)。但低劑量組應(yīng)高于人的接觸劑量，一般不低于高劑量的10%。中劑量組介于高、低劑量組之間，如有可能按受試物的毒物動(dòng)力學(xué)性質(zhì)來(lái)確定。（三）染毒方式應(yīng)盡可能模擬人體可能的暴露途徑，主要途徑有經(jīng)口、經(jīng)皮和吸入三種，應(yīng)根據(jù)受試物的理化性質(zhì)和接觸方式選擇確定。染毒時(shí)間通常是從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束反復(fù)多次染毒。（四）試驗(yàn)期限一般小鼠和倉(cāng)鼠至少18個(gè)月，大鼠至少24個(gè)月。對(duì)于某些生命期較長(zhǎng)或自發(fā)腫瘤率低的動(dòng)物品系，小鼠和倉(cāng)鼠可持續(xù)24個(gè)月，大鼠可持續(xù)30個(gè)月。試驗(yàn)期中，當(dāng)最低劑量組或?qū)φ战M存活的動(dòng)物數(shù)僅為開(kāi)始時(shí)的25%時(shí)，可及時(shí)中止試驗(yàn)；但因明顯的受試物毒作用造成高劑量組動(dòng)物過(guò)早死亡，則應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)。原則上試驗(yàn)期限要求長(zhǎng)期或終生，應(yīng)包括動(dòng)物正常壽命的大部分時(shí)間：（五）觀察指標(biāo)一般觀察每天觀察實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的一般狀況（外表、活動(dòng)、攝食情況等）和毒性反應(yīng)，對(duì)死亡動(dòng)物要及時(shí)剖檢。試驗(yàn)最初三個(gè)月每周稱(chēng)體重一次，以后每四周稱(chēng)體重一次。摻入飼料或飲水中染毒時(shí)，應(yīng)記