实锤！PM2.5已成人体杀手！肺癌原来是这么来的......

肺不仅是我们与外界空气交互的器官，更是屏障，环境中有超过20种致癌物可以直接或间接引起肺癌，这些物质对于研究非吸烟患者中肺癌（Lung cancer in never-smokers, LCINS）的发病机制尤为重要[1]。与吸烟者肺癌相比，LCINS具有明显的临床和分子特征[2]。LCINS通常是携带表皮生长因子受体（Epidermal growth factor receptor, EGFR）基因突变的腺癌，这类人群的特点是亚裔[3, 4]、女性、氡暴露、职业致癌物暴露和空气污染等[5]。

据世界卫生组织（World health organization, WHO）统计，空气污染每年造成700万人死亡，其中99%的人生活在超过WHO标准的地区（每年小于5μg/m3）。微粒物质（Particulate matter, PM）是空气污染的主要成分[6]，根据直径（dp）不同，PM可以分为粗颗粒（2.5 μm < dp < 10 μm），细颗粒（dp < 2.5 μm）以及超细颗粒（dp < 0.1 μm）。其中PM2.5及更细的颗粒进入肺的深部，可能引起肺癌的发生发展，研究发现PM2.5暴露水平与EGFR驱动的肺癌相关[5, 7]。吸入的PM在肺内会引起巨噬细胞和肺上皮细胞介导的局部反应，巨噬细胞可以释放炎症因子IL-1β，IL-1β是肿瘤形成的关键分子，它可以促进 PM 介导的EGFR驱动的肺腺癌 (Lung adenocarcinoma, LUAD)。

2023年nature上刊登了一篇文章探讨了空气中的PM2.5暴露水平与EGFR突变型肺癌的发病率呈正相关。以下是该文章的主要发现：

Fig1. 空气污染与肺癌发病率之间的关系。PM2.5是肺癌发病率的危险因素，不同国家地区PM2.5水平与EGFR突变型肺癌发病率呈正相关。

Fig2. PM 促进肺部肿瘤发生。通过诱导癌基因并注射PM或PBS，研究了小鼠肺组织中EGFRL858R新生物的形成及其免疫反应，发现PM暴露显著增加了EGFRL858R阳性细胞簇和PD-L1表达。

Fig3. 接触 PM 后，表皮生长因子受体突变细胞的祖细胞样能力增强。通过RNA-seq和荧光图像分析，发现PM暴露导致基因表达的显著变化及肿瘤数量增加，尤其是与巨噬细胞招募和上皮alarmin基因表达相关的变化。通过共培养实验，进一步验证了PM暴露对EGFRL858R AT2细胞的影响，并探讨了抗IL-1β处理对肿瘤发展的抑制作用。

Fig4. 健康肺组织的突变图谱。

总之，PM2.5以及更细的颗粒可以通过呼吸系统进入肺的深部，除了细颗粒物携带的有害物质如多环芳烃、重金属等可以诱发细胞突变和基因损伤，进而促进癌细胞的形成和扩散，PM可以引起局部的炎症反应，巨噬细胞介导炎症因子IL-1β释放，从而促进EGFR驱动的 LUAD。 PM是一种重要的空气污染物，其高水平的暴露对肺腺癌的发生和发展有显著的促进作用。这提醒人类需要（我们应该改变不了什么，改成人类可能好点吧）重视空气质量的改善，减少PM2.5的排放，从而降低肺癌的发病率，保护人们的健康。

参考文献

1.        Cogliano, V.J., et al., Preventable exposures associated with human cancers. J Natl Cancer Inst, 2011. 103(24): p. 1827-39.

2.        Sun, S., J.H. Schiller, and A.F. Gazdar, Lung cancer in never smokers--a different disease. Nat Rev Cancer, 2007. 7(10): p. 778-90.

3.        Midha, A., S. Dearden, and R. McCormack, EGFR mutation incidence in non-small-cell lung cancer of adenocarcinoma histology: a systematic review and global map by ethnicity (mutMapII). Am J Cancer Res, 2015. 5(9): p. 2892-911.

4.        Carrot-Zhang, J., et al., Genetic Ancestry Contributes to Somatic Mutations in Lung Cancers from Admixed Latin American Populations. Cancer Discov, 2021. 11(3): p. 591-598.

5.        Myers, R., et al., High-Ambient Air Pollution Exposure Among Never Smokers Versus Ever Smokers With Lung Cancer. J Thorac Oncol, 2021. 16(11): p. 1850-1858.

6.        in WHO global air quality guidelines: Particulate matter (PM(2.5) and PM(10)), ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide. 2021: Geneva.

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

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