吳德昌
迄今為止,電離輻射是受到最為嚴(yán)格控制,但又是最令人恐懼的一種人類(lèi)環(huán)境危害因素。然而,人們?cè)谌粘I钪袇s又不可避免地要受到電離輻射的影響。據(jù)聯(lián)合國(guó)原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)1993年的報(bào)告,成年人受到來(lái)自天然電離輻射照射的年均有效劑量為2.4mSv,其來(lái)源為:宇宙射線(xiàn)、體內(nèi)核素、地表7射線(xiàn)、氡及子體的。粒子輻射等;人工輻射的來(lái)源有:醫(yī)療照射檢查(各種射線(xiàn)、核素診斷等)、職業(yè)受照、核事故、核能的利用、核試驗(yàn)、核武器的生產(chǎn)以及核廢物的處置等。特別值得提出的是,在核能軍民兩用過(guò)程中,由于事故不斷發(fā)生,大的如切爾諾貝利事故,小的如放射源的丟失等等,造成數(shù)目可觀(guān)的人群受到照射傷害。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),1994~1997年,僅各種類(lèi)型的放射源事故即發(fā)生了403起,受照人員達(dá)3008位。
由于電離輻射對(duì)人類(lèi)的生存與發(fā)展具有重要意義,在醫(yī)療、科研、能源、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事等各方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,因此,人類(lèi)既要保護(hù)自己,同時(shí)又要最大程度地利用電離輻射,如此,就必須研究電離輻射的生物學(xué)效應(yīng)。1993年,聯(lián)合國(guó)原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)對(duì)電離輻射誘發(fā)惡性腫瘤從流行病學(xué)角度做了全面的評(píng)估:暴露于電離輻射后,肺癌、皮膚癌、胃癌、結(jié)腸癌、腦瘤、乳腺癌、甲狀腺癌、白血病等多種腫瘤的發(fā)病危險(xiǎn)度增加。切爾諾貝利核電站事故發(fā)生后的10年,受污染的白俄羅斯戈莫地區(qū)兒童的甲狀腺癌發(fā)病率較從前明顯增加。據(jù)礦工肺癌的流行病學(xué)資料估計(jì),肺癌發(fā)生的10%~20%可歸因于生活居住空間內(nèi)氡及子體的暴露。在美國(guó),來(lái)源于氡及子體的輻射被認(rèn)為是繼吸煙之后的肺癌的第二大誘因。我國(guó)云錫礦礦工由于受氡、砷、吸煙等的危害,已有多例被診斷為肺癌。
半個(gè)多世紀(jì)以來(lái),電離輻射的生物學(xué)效應(yīng)研究得到了足夠的重視,取得了豐碩的成果,不但有效地指導(dǎo)了輻射防護(hù),而且同生命科學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的發(fā)展相互促進(jìn)。研究表明,腫瘤的發(fā)生只有大約5%由遺傳因素決定,而絕大部分是環(huán)境致癌因素與體內(nèi)基因相互作用的結(jié)果。因此,研究腫瘤的發(fā)生機(jī)制不能脫離環(huán)境去孤立地進(jìn)行研究。電離輻射致癌雖然有一定的特殊性,但更為重要的是其普遍性,目前,電離輻射是所有的環(huán)境致癌因素中研究得最為深人的,已經(jīng)積累了相當(dāng)寶貴的流行病學(xué)及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)資料。已肯 定了許多輻射致癌敏感家系,如:毛細(xì)血管擴(kuò)張性共濟(jì)失調(diào)癥患者(AT患者)、著色性干皮病(XP)等。
近年來(lái),輻射致癌的流行病學(xué)研究得到了極大的重視,因?yàn)樗禽椛浣】滴kU(xiǎn)度評(píng)價(jià)的基礎(chǔ),而后者是輻射防護(hù)工作的重要內(nèi)容。最初,電離輻射的致癌效應(yīng)是由病例觀(guān)察所提示或“證實(shí)”的,如:20世紀(jì)20年代發(fā)現(xiàn)從事發(fā)光涂料作業(yè)者受到226Ra照射后發(fā)生骨惡性肉瘤;接受224Ra治療的強(qiáng)制性脊柱炎及關(guān)節(jié)炎患者發(fā)生了骨肉瘤;早期接受含釷造影劑檢查后發(fā)生的肝癌;臨床診斷和治療用131I后所致的甲狀腺癌;兒童頭皮癬X線(xiàn)治療誘發(fā)了白血病等。其后,人類(lèi)開(kāi)展了大型流行病學(xué)研究,如:廣島、長(zhǎng)崎原子彈爆炸幸存者終生腫瘤發(fā)病率、死亡率的觀(guān)察;因診斷與治療的原因多次暴露于電離輻射的人群、放射工作者和長(zhǎng)期暴露于環(huán)境輻射者的流行病學(xué)研究;礦工吸人氡及子體發(fā)生肺癌的流行病學(xué)研究;英、美有關(guān)核試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)參與人員白血病發(fā)病以及前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站泄漏事故的流行病學(xué)研究等。我國(guó)在輻射致癌的流行病學(xué)研究方面也做出了國(guó)際公認(rèn)的重要貢獻(xiàn),如:陽(yáng)江地區(qū)的腫瘤流行病學(xué)研究,云南個(gè)舊錫礦的礦工肺癌的流行病學(xué)研究,核工業(yè)職業(yè)工作者的健康調(diào)查,X線(xiàn)醫(yī)療診斷工作者的健康隨訪(fǎng)等。盡管通過(guò)流行病學(xué)研究對(duì)于輻射致癌危險(xiǎn)度已有相當(dāng)?shù)恼J(rèn)識(shí),但仍有許多亟待解決的問(wèn)題,如長(zhǎng)期暴露于低水平輻射的致癌危險(xiǎn)度估計(jì)仍有待進(jìn)一步深入研究。
通過(guò)對(duì)電離輻射誘發(fā)哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因發(fā)生突變的詳細(xì)研究表明:電離輻射誘發(fā)的基因突變是以缺失為主,相對(duì)來(lái)說(shuō),電離輻射是一種弱的基因點(diǎn)突變誘導(dǎo)劑。另外,最近的研究還表明:電離輻射的生物學(xué)效應(yīng)可波及到其他細(xì)胞而不僅僅限于被射線(xiàn)粒子實(shí)際穿越的細(xì)胞。基于此,科學(xué)家們提出,電離輻射致癌的靶學(xué)說(shuō),即認(rèn)為對(duì)電離輻射來(lái)說(shuō),靶越大擊中的概率便越大,俘獲的截面也越大,但靶的大小不但決定于該基因的實(shí)際大小,而且決定于該基因激活或失活的特點(diǎn)、條件及后果,推測(cè)抑癌基因是電離輻射致癌的主要靶基因。
目前,輻射防護(hù)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的制定是以假設(shè)人群中癌的易感性和輻射致癌敏感性的“均質(zhì)”為前提的,但事情并不簡(jiǎn)單。不同個(gè)體對(duì)電離輻射致癌具有不同的敏感性,人群中存在著對(duì)癌易感或輻射敏感的高危險(xiǎn)亞群,致癌易感人群的存在向傳統(tǒng)的危險(xiǎn)度估計(jì)提出了極大的挑戰(zhàn),使得個(gè)體暴露于電離輻射后的危險(xiǎn)度預(yù)測(cè)具有更大的不確定性。目前認(rèn)為,不同個(gè)體對(duì)電離輻射具有不同敏感性的分子基礎(chǔ)主要是由于個(gè)體的環(huán)境暴露或腫瘤易感基因具有結(jié)構(gòu)、功能的多態(tài)性。許多環(huán)境暴露或腫瘤易感基因仍未被識(shí)別;另外,許多可能在環(huán)境因素致癌的個(gè)體敏感性差異中起著一定作用的基因雖已被識(shí)別,但系統(tǒng)地尋找此類(lèi)基因的結(jié)構(gòu)、功能的工作尚未進(jìn)行。因此,破解腫瘤的遺傳學(xué)基礎(chǔ),將導(dǎo)致腫瘤發(fā)生機(jī)制的研究取得突破性的進(jìn)展,將導(dǎo)致腫瘤的預(yù)防、診斷、治療發(fā)生革命性變化,這是科學(xué)家們?cè)诮窈笱芯抗ぷ髦袘?yīng)加以突出的重點(diǎn)。