英国生物银行队列研究揭示环境低浓度BTEX长期暴露与多部位癌症风险的剂量-反应关系

本研究基于英国生物银行(UK Biobank)40万余人队列，首次系统评估环境低浓度苯系物(BTEX)长期暴露与18种部位特异性癌症的关联。研究发现苯(HR=1.93)、甲苯(HR=1.25)和二甲苯(HR=1.11)均显著增加总体癌症风险，其中苯与白血病、非霍奇金淋巴瘤(NHL)等血液系统恶性肿瘤关联最强。研究采用化学-气候耦合模型(CAM6-Chem)实现个体化暴露评估，为环境致癌物管控提供重要循证依据。

　　

在工业化进程加速的今天，苯、甲苯、乙苯和二甲苯（统称BTEX）作为最常见的挥发性有机污染物，正通过汽车尾气、工业排放等途径持续侵入我们的生活环境。尽管国际癌症研究机构(IARC)早已将苯列为1类致癌物，甲苯和二甲苯列为可能致癌物，但现有证据主要来自高暴露的职业人群研究。对于普通人群长期暴露于环境低浓度BTEX的致癌风险，科学界始终缺乏系统评估。更关键的是，传统研究受限于暴露评估方法粗糙（如仅用职业类别定性判断）、样本量不足等问题，既难以建立精确的暴露-反应关系，也无法揭示BTEX对不同器官的特异性致癌效应。

针对这一科学空白，复旦大学等机构的研究团队利用英国生物银行(UK Biobank)这一超50万人的大型前瞻性队列，开展了一项突破性研究。研究团队创新性地采用社区地球系统模型(CESM)中的大气化学模块(CAM6-Chem)，以1km×1km的高空间分辨率模拟了2006-2021年间英国全境的BTEX暴露分布，并将这些数据与40余万基线无癌参与者的居住地址精准匹配。经过平均11.2年的追踪，研究团队发现环境低浓度BTEX暴露与18种癌症风险显著相关，相关成果发表在《Eco-Environment》期刊。

研究主要采用三项关键技术：1）基于化学-气候耦合模型(CAM6-Chem)的时空高分辨率暴露评估，整合全球人为排放清单(CAMS v5.1)数据；2）英国生物银行队列的癌症事件追踪，通过国家医疗服务体系(NHS)数据获取18个癌症部位的精确诊断记录；3）多变量Cox比例风险模型分析，控制PM_2.5、NO₂等混杂因素后计算风险比(HR)。

研究结果呈现三大重要发现：

1. 总体癌症风险
   每四分位数间距(IQR)增加的苯(0.05ppb)、甲苯(0.03ppb)和二甲苯(0.15ppb)暴露分别导致总体癌症风险升高93%、25%和11%。剂量反应曲线显示苯存在0.18ppb的效应阈值，而甲苯和二甲苯呈现无阈值的线性增长模式。

2. 部位特异性风险
   苯表现出最广谱的致癌性，与白血病(HR=2.11)、NHL(HR=2.11)、乳腺癌(HR=2.22)等风险关联最强。甲苯效应量稍弱但致癌谱相似，而二甲苯对多发性骨髓瘤、甲状腺癌等4种癌症未显示显著关联。值得注意的是，三种BTEX对血液系统恶性肿瘤的影响存在异质性：苯和甲苯对白血病、NHL的效应强于多发性骨髓瘤。

3. 敏感人群特征
   亚组分析揭示年轻人、女性和非白人群体对BTEX的致癌效应更敏感。这种差异可能与代谢酶基因多态性、激素水平等因素有关，但具体机制仍需探索。

讨论部分强调了三大科学价值：首先，这是首个在普通人群中证实环境水平BTEX具有广谱致癌性的研究，突破了既往仅关注职业高暴露人群的局限。其次，研究建立的暴露-反应关系为修订环境空气质量标准提供了直接依据——当前欧盟5μg/m3的苯限值可能不足以保证安全。最后，研究揭示的BTEX致癌谱差异提示不同组分可能通过特异性通路发挥作用：苯的代谢产物（如苯醌）可直接损伤造血干细胞DNA，而甲苯、二甲苯可能更多通过表观遗传修饰（如DNA甲基化）诱发癌变。

该研究的公共卫生意义不言而喻。随着全球城市化进程加快，BTEX暴露已成为不可避免的环境健康威胁。研究结果呼吁各国监管机构将BTEX纳入优先管控污染物清单，特别是对交通密集区实施更严格的排放控制。未来研究需结合代谢组学、表观遗传学等多组学技术，深入解析BTEX致癌的分子机制，为精准预防提供新靶点。