中国火灾源 PM2.5 的极端、累积和滞后暴露与特定地点癌症风险

《Environmental Pollution》：Extreme, Accumulated, and Lagged Exposure to Fire-Sourced PM 2.5 and Site-specific Cancer Risk in China

　　摘要• 火灾来源PM?.?与多种特定部位癌症风险升高相关。• 滞后和累积的火灾来源PM?.?显示出更广泛的癌症关联。• 火灾来源PM?.?的风险部分被全来源PM?.?所掩盖。• 关联因性别、地区和社会经济状况而异。引言尽管经过数十年的空气污染治理努力，环境细颗粒物（PM?.?）暴露仍然广泛存在，并持续造成巨大的全球健康负担（Anita等，2024；Southerland等，2022；Yu等，2024）。长期暴露于PM?.?与死亡率、心肺疾病和癌症风险增加相关（Hao等，2023；Southerland等，2022；Sun等，2022；Wang等，2022）。颗粒物空气污染已被归类为人类致癌物，越来越多的流行病学证据表明，PM?.?和其他环境污染物可能与肺癌以外的癌症风险相关（Lin等，2024；Yang等，2024；Yu等，2022）。例如，Zhang等（2026）对2000年至2020年952个地点进行了全球分析，研究了长期暴露于PM?.?、O?和NO?与多个癌症部位发病率之间的关联。在美国一项大型前瞻性队列研究中，Diver等（2026）评估了多种颗粒物和气态污染物与20种非肺癌部位的关系，尽管其研究结果并未显示出PM?.?在各癌症结局中广泛一致的阳性关联。这些研究表明，环境空气污染与特定部位癌症风险之间的关联正受到越来越多的关注，但在污染物、癌症部位、人群和研究设计方面的证据仍然存在异质性。尽管PM?.?总质量仍是重要且广泛使用的暴露指标，但它将来自多个排放源的颗粒物结合在一起，这些颗粒物具有不同的空间分布、时间模式和水文地质特征（Wei等，2023）。因此，来源解析的PM?.?质量可能有助于区分不同排放源的健康相关性，并为更有针对性的空气污染治理策略提供参考。例如，来自美国Medicare大型队列的最新证据表明，与燃料油和燃煤燃烧相关的PM?.?与多种癌症发病率增加相关，突显了特定来源颗粒物污染在癌症研究中的潜在重要性（Feng等，2025）。因此，仅基于PM?.?总质量的分析可能会忽视特定来源的暴露模式和癌症相关风险（McDuffie等，2021；Tian等，2024；Ye等，2022）。火灾相关排放是环境PM?.?的重要来源解析组成部分，来源于生物质燃烧、露天焚烧、农业残留物焚烧、野火及相关火灾活动（Burke等，2023；Vakkari等，2018）。火灾来源PM?.?可能在传输行为和时间分布方面与其他PM?.?来源不同，其暴露模式以季节性重复、年际变异和偶发性高强度事件为特征（Chen等，2026）。尽管火灾相关颗粒物可能含有有机气溶胶、黑碳和多环芳烃等成分，但本研究侧重于来源解析的PM?.?质量浓度而非特定化学成分。因此，火灾来源PM?.?在此作为特定来源暴露指标进行评估，其潜在的癌症相关关联可能取决于暴露的累积和强度。然而，关于来源解析的火灾来源PM?.?与特定部位新发癌症之间长期关联的证据仍然有限。大多数先前的火灾相关空气污染研究主要关注短期呼吸和心血管结局或死亡率，而癌症相关研究往往评估的是PM?.?总量、广泛的燃烧相关来源、癌症死亡率或癌症患病率，而非多个解剖部位的新发癌症（Jin等，2025；Tian等，2024；Yin，2023）。在有限的直接研究癌症结局的研究中，Zewdie等（2026）研究了美国本土人口普查区的野火烟雾PM?.?与癌症病史患病率之间的关系，在完全调整后未发现总体关联，尽管在某些地区观察到阳性关联。然而，该研究采用横断面设计，评估的是癌症病史患病率而非特定部位的新发癌症。此外，来源解析方法已应用于其他污染物和癌症结局；例如，Yu等（2026）研究了八个国家11,215个社区的短期特定来源臭氧暴露与特定部位癌症死亡率之间的关系，估计了交通、景观火灾和工业排放的贡献。然而，该研究关注的是短期O?暴露和癌症死亡率，而非长期火灾来源PM?.?暴露和癌症发病率。因此，火灾相关PM?.?与癌症之间的关联是否由长期平均暴露、滞后暴露、累积暴露或极端暴露事件更好地描述，目前尚不清楚（Wei等，2023）。在中国，自2013年实施的严格空气污染治理政策已使环境PM?.?浓度大幅降低（Li等，2023）。尽管如此，人口加权的PM?.?浓度仍高于基于健康的空气质量指南，并继续对过早死亡产生重大贡献（Han等，2022）。此外，背景污染水平、气象条件、产业结构、医疗可及性和人群脆弱性在不同地区差异显著，可能同时塑造火灾来源PM?.?的暴露模式及其健康影响的易感性（Du等，2024；Liu等，2023）。最近的中国空间研究也强调污染相关癌症模式可能存在地理差异。例如，Xu等（2026）报告了中国工业点源排放与区域结直肠癌模式之间的空间非平稳性，表明污染源特征和区域社会经济背景可能共同塑造癌症相关风险。特别是，中国北方和南方在气候、供暖相关能源使用、背景颗粒物污染和季节性污染模式方面存在差异，而社会经济条件，包括区域国内生产总值（GDP）和第三产业占比，可能通过职业活动、住房质量、保护性资源可及性和医疗可及性等方面的差异影响暴露和脆弱性（Sun等，2022；Xu等，2023）。这些差异尚未得到充分研究，以提供更有针对性的干预和预防措施。为了弥补这些空白，本研究考察了中国火灾来源PM?.?暴露与多种特定部位癌症风险之间的关联。我们评估了三种互补的暴露指标——滞后的、累积的和极端的火灾来源PM?.?暴露——以捕获火灾相关暴露的不同时间维度。我们进一步比较了火灾来源PM?.?与全来源PM?.?的关联，评估了性别特异性模式，并按北部/南部地区、区域GDP水平和第三产业占比考察了地理和社会经济差异。通过区分火灾来源PM?.?与PM?.?总质量并评估多种暴露指标，本研究旨在为特定来源空气污染物评估和减少火灾相关颗粒物污染癌症负担的更有针对性策略提供证据。章节片段健康与社会环境数据2009-2016年年度县级特定部位癌症病例数，包括乳腺、肾脏、白血病、肺、淋巴瘤、喉、口腔和甲状腺癌，数据来源于《中国癌症登记年度报告》，并作为本研究的卫生结局（Jiang等，2024）（图1）。最终分析数据集包含八个癌症部位的840,335例新发癌症病例，包括489,198例肺癌、142,384例乳腺癌、51,475例甲状腺癌、47,367例白血病、42,074例淋巴瘤、27,086例口腔癌、26,906例各种火灾来源PM?.?暴露指标与特定部位癌症风险的关联分析包括八个癌症部位的840,335例新发癌症病例，其中肺癌489,198例、乳腺癌142,384例、甲状腺癌51,475例、白血病47,367例、淋巴瘤42,074例、口腔癌27,086例、肾癌26,906例、喉癌13,845例。火灾来源PM?.?暴露与多种特定部位癌症风险呈正相关，但关联的幅度和一致性因暴露指标和部位而异（图3）。在各种暴露指标中（见"暴露"讨论本研究考察了滞后、累积和极端暴露指标下火灾来源PM?.?暴露与特定部位癌症风险之间的关联，以及性别和区域社会经济分层的影响。火灾来源PM?.?与多种癌症呈正相关，其中滞后和累积暴露比极端暴露显示出更广泛且更持久的关联。在滞后和累积暴露下，最强且最一致的关联出现在结论在本项涵盖中国840,335例新发癌症病例的县级研究中，我们发现火灾来源PM?.?暴露与多种特定部位癌症发病率呈正相关，关联的幅度和一致性因癌症部位和暴露指标而异。滞后和累积暴露显示出最广泛的阳性关联，特别是甲状腺癌、肾癌、乳腺癌和肺癌。例如，在5年累积暴露指标下，相对作者贡献声明（CRediT）**Jay Pan：** 验证、软件、数据整理、概念化。**Honglin Zhu：** 撰写——初稿、可视化、方法学、数据整理、概念化。**Shenjing He：** 撰写——初稿、可视化、验证、监督、项目管理、数据整理。**Ding Li：** 验证、监督、方法学、形式分析、数据整理。**Zhengyu Yang：** 验证、项目管理、方法学、形式分析、数据整理。**Ziran Li：** 形式分析、数据整理未引用参考文献Aguilera等，2021。资金支持本研究得到**国家自然科学基金**（批准号42525106）和香港研究资助局协作研究基金（批准号C7112-25G）的支持。利益冲突声明作者声明不存在已知可能影响本文所述工作的竞争性经济利益或个人关系。朱宏林|潘杰|李梓然|杨正宇|李丁|何神敬