基礎醫學(xué)研究所姜晶梅團隊揭示全國地表水質(zhì)與癌癥發(fā)病空間關(guān)聯(lián)
2023年7月8日，中國醫學(xué)科學(xué)院基礎醫學(xué)研究所姜晶梅教授團隊在npj Clean Water《npj-清潔水》發(fā)表了“Spatial association of surface water quality and human cancer in China”（中國地表水質(zhì)與人類(lèi)癌癥的空間關(guān)聯(lián)）的論文。該研究從國家水平上量化了地表水質(zhì)與多種癌癥發(fā)病的空間關(guān)聯(lián)，并對不同流域提示了關(guān)鍵的癌癥相關(guān)污染物。
地表水是至關(guān)重要的自然資源，影響社會(huì )可持續發(fā)展和人類(lèi)福祉。致癌作用評價(jià)是地表水質(zhì)健康風(fēng)險評估的基礎。當前，人們對地表水質(zhì)與癌癥之間的關(guān)系仍缺乏足夠了解。有限的證據制約了我國發(fā)展適宜的地表水質(zhì)量標準，這也被認為是構成不同國家間標準差異的主要原因之一。此前，我所楊功煥教授等人證實(shí)了淮河污染與消化道癌癥人群死亡的關(guān)聯(lián)，對該區域的一系列環(huán)保和衛生政策產(chǎn)生了積極影響。我國現已建立了世界上最大的水質(zhì)監測網(wǎng)絡(luò )和癌癥登記網(wǎng)絡(luò )，為決策者、科學(xué)家和公眾獲取信息提供了新的機遇。然而，我國河湖眾多、分布差異巨大，不同流域的地理背景、污染物水平和污染物組合各不相同，復雜的空間網(wǎng)狀格局對癌癥關(guān)聯(lián)的綜合評估提出了新的挑戰。
本研究團隊首先提出了一種多污染物空間聚集分析（Cluster Analysis of Multi-pollutants in Space，CAMS）方法框架，形成了創(chuàng )新的地表水質(zhì)分級體系（簡(jiǎn)稱(chēng)CAMS分級）。CAMS分級綜合21種污染物指標水平、空間位置關(guān)系及聚集特征，具備靈活、透明、易解讀性特點(diǎn)，克服了當前分級標準在健康結局關(guān)系量化問(wèn)題上有效性不足的問(wèn)題。在此基礎上，本研究團隊發(fā)現多種癌癥發(fā)病率在不同的CAMS水平上存在近似“劑量-反應”關(guān)系，癌種涉及消化系統（食管癌、胃癌、膽囊癌、胰腺癌）及其他系統（肺癌、乳腺癌、腎癌、腦癌、骨癌）。
地表水污染物的分布差異在一定程度上可以幫助解釋不同流域間的癌癥發(fā)病水平差異及癌癥譜構成差異。例如，有機污染物是淮河流域的關(guān)鍵癌癥相關(guān)污染物；海河流域和松花江-遼河流域與之類(lèi)似，前者還同時(shí)受氟化物污染物的主要影響；長(cháng)江流域上中下游關(guān)鍵污染物存在明顯的級別和種類(lèi)差異。研究結果還突出了一些新的問(wèn)題，如：不同污染物共存時(shí)，非致癌物亦可能影響致癌物效應，故應重視多污染物風(fēng)險的綜合評估而不僅是單一評估；伴隨人口老齡化過(guò)程，歸因于地表水污染的癌癥新發(fā)病例數量仍將逐年增加。研究同時(shí)給出了應對這些挑戰的一些方法。
Fig. Spatial association
between surface water quality and cancer incidence. a Spatial
distribution and pollution grading (as assessed by proposed “Cluster Analysis”
of Multi-pollutants in Space design) of water monitoring sections. H denotes
the number of pollution indicators in the high–high clusters or high–low
outliers in the area: Grade 0 pollution (H = 0), Grade 1 pollution (H = 1–2),
Grade 2 pollution (H = 3–5 H) and Grade 3 pollution (H ≥ 6). b Distribution of total incidence of 11 selected cancers in 486 cancer registry
areas of China. The coloured boxes show cancer incidence in cases per 100,000
population. c Incidence and rate ratios (RRs) with 95% con?dence
intervals for each cancer in the area exposed to the different grades of
surface water quality.
國際同行評審意見(jiàn)稱(chēng)：“該工作意義重大，是世界上揭示中國全國地表水質(zhì)與癌癥之間空間關(guān)聯(lián)的首項研究。它將在水資源管理和其他政策制定方面發(fā)揮重要作用。有望成為該領(lǐng)域的里程碑式研究。”
本研究工作得到中國醫學(xué)科學(xué)院醫學(xué)與健康科技創(chuàng )新工程（2021-1-I2M-022）項目的資助。基礎醫學(xué)研究所姜晶梅教授為論文通訊作者，助理研究員王子興、博士研究生顧文濤、碩士研究生郭曉波為論文的共同第一作者。
本研究工作得到中國醫學(xué)科學(xué)院醫學(xué)與健康科技創(chuàng )新工程（2021-1-I2M-022）項目的資助。基礎醫學(xué)研究所姜晶梅教授為論文通訊作者，助理研究員王子興、博士研究生顧文濤、碩士研究生郭曉波為論文的共同第一作者。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41545-023-00267-5
基礎醫學(xué)研究所