《Current Opinion in Endocrine and Metabolic Research》:Testing and evaluations for endocrine disrupting chemicals: identification, hazard and risk assessment
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内分泌干扰化学物质(EDCs)广泛存在于消费品中,现有检测和风险评估方法无法有效识别其危害,导致健康风险持续存在。主要问题包括:未测试的化学物质数量庞大(>350,000种)、传统测试方法忽视复杂混合暴露及人体健康结局、风险评估依赖不完善的模式方法。研究建议需改进EDCs检测标准,整合多维度暴露评估,并建立更全面的健康风险模型。
劳拉·N·范登伯格(Laura N. Vandenberg)、莫奈·威廉姆斯(Monet Williams)、阿妮卡·马哈拉杰(Anika Maharaj)、萨曼莎·M·马特科夫斯基(Samantha M. Matkowski)
马萨诸塞大学阿默斯特分校公共卫生与健康科学学院环境健康科学系,马萨诸塞州阿默斯特市
摘要 内分泌干扰物(EDCs)广泛存在于各种消费品中,人们几乎无法避免接触这些物质。有大量令人信服的证据表明,EDCs的暴露正在导致人类和野生动物种群出现不良健康后果。这使我们得出结论:目前用于识别EDCs或量化日常暴露风险的方法在保护人类方面效果不佳。在这篇综述中,我们描述了用于识别EDCs的方法及其危害和风险的特征。随后,我们简要讨论了影响EDCs危害和风险评估可靠性的几个关键问题,包括未能对市场上数千种化学物质进行充分测试、现有测试方法无法评估重要的人类健康影响,以及当前测试方法中使用的健康终点指标不够敏感等问题。我们还探讨了急于采用的新方法(NAMs),但这些新方法尚未考虑到内分泌系统的复杂性、暴露评估方法的局限性,以及未能充分考虑化学混合物的累积暴露和累积效应等问题。
引言 自20世纪90年代“内分泌干扰物”这一术语被提出以来,人们一直在努力识别具有内分泌干扰特性的化学物质,了解化学物质暴露引起的各种健康问题,并采取措施减轻其影响。
将EDCs暴露与不良健康后果联系起来的证据在规模、范围和质量上都在不断增加(3)。设计良好的环境流行病学研究对此起到了关键作用。例如,系统评价发现某些EDCs与代谢疾病(4)、生育能力(5)和神经行为障碍(6)等之间存在关联。这些发现表明,目前用于识别EDCs和评估其风险的方法未能有效保护公众免受伤害。
本文将介绍目前用于检测化学物质内分泌干扰特性的方法,以及毒性测试结果在危害和风险评估中的应用。同时,我们还将讨论这些方法的局限性,并探讨这些局限性如何使人群面临风险,从而导致重大的健康和经济负担。
世界卫生组织(WHO)将EDC定义为“一种外源性物质或混合物,能够改变内分泌系统的功能,从而对完整生物体或其后代或亚种群造成不良影响”(7)。这一定义的广泛性意味着EDCs可以包括多种类型的化学物质,包括那些作为激动剂或拮抗剂与激素受体结合的物质、改变激素合成和分泌的物质、改变激素运输的物质,以及改变激素代谢和排泄的物质(2)。该定义还具有一定的特异性,因为它要求具备三个具体条件:内分泌作用机制、不良影响,以及两者之间的合理关联。
根据这一定义,欧洲化学品管理局(参见:
https://echa.europa.eu/ed-assessment )仅将不到100种化学物质认定为EDCs,其中包括酚类、邻苯二甲酸盐、高氯酸盐和苯甲酸盐(见图1)。相比之下,其他研究小组估计可能有超过1000种化学物质具有内分泌干扰特性(2),例如除草剂阿特拉津、全氟化合物、植物雌激素、多溴联苯和三氯生等抗菌剂。这些化学物质被用于化妆品、食品和饮料容器、洗涤剂、香水、电子产品、家具、医疗和运动器材、药品等各种消费品中。预计许多人都会接触到这些化学物质(8, 9, 10),并且它们也会影响许多生态系统(11)。
对全球监管机构发布的化学物质清单的分析显示,全球已有超过35万种化学物质和化学混合物被注册用于生产和使用(12)。然而,绝大多数这些化学物质尚未经过内分泌干扰特性的测试,因此目前尚不清楚传统或新型消费品中EDCs的实际数量。
测试方法:识别EDCs 确定某种化学物质是否属于EDCs的第一步是使用能够识别其内分泌作用机制或内分泌介导的不良影响的测试方法。这通常通过一系列国际公认的标准测试来完成。经经合组织(OECD)发布的《评估化学物质内分泌干扰性的标准化测试指南》(13)对此进行了详细说明,旨在为使用测试数据进行评估的机构提供指导。
框架
危害与风险评估概述 风险评估通常被认为是一个四步过程(图3):危害识别、危害特征描述(也称为剂量-反应评估)、暴露评估和风险特征描述。在第一步中,评估机构会整合科学知识,通常从标准检测方法(如上所述)生成的证据入手。这种方法有助于评估机构判断化学物质是否具有特定的毒性形式(例如水生毒性、致癌性等)。
一些机构采用危害评估方法,而另一些机构采用风险评估方法 WHO对EDC的定义是基于危害的定义;当化学物质表现出特定特征(如内分泌作用机制及相关不良影响)时,就被认定为EDCs(7),无论个体或群体是否接触了该化学物质。许多政府依据风险而非危害来监管EDCs(31)。例如,欧盟的REACH法规就适用于所有制造或进口量达到一定规模的化学物质。
现有方法的挑战与不足 如前所述,有大量证据表明EDCs的暴露正在导致人类和野生动物种群出现不良健康后果;据估计,EDCs每年给全球医疗保健系统带来的额外负担高达数百亿美元(33)。如果危害和风险评估方法确实有效,那么这些发现该如何解释呢?目前用于识别EDCs的方法存在显著的问题。
结论 危害和风险评估旨在整合来自各种来源的信息,包括标准和非标准方法,以描述环境因素可能引起的不良影响类型,并量化这种影响发生的可能性。尽管这些方法已被用于识别和评估EDCs,但人们接触这些化学物质后仍会出现不良健康后果。
作者贡献 劳拉·N·范登伯格(LNV)提出了本文的主要思想和概念。LNV、莫奈·威廉姆斯(MW)、阿妮卡·马哈拉杰(AM)和萨曼莎·M·马特科夫斯基(SMM)分别撰写了文章的不同部分,对参考文献进行了标注并对全文进行了严格编辑。所有作者均同意将本文提交发表。
资金来源 本项工作得到了美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)下属的国家环境健康科学研究所(National Institute of Environmental Health Sciences)的资助(资助编号:1R25ES031498,资助对象为LNV和AM)。本文内容仅代表作者个人观点,不一定反映美国国立卫生研究院或马萨诸塞大学的立场。资助方未参与本文的撰写或发表决策。
利益冲突声明 劳拉·N·范登伯格(LNV)是两项Horizon 2020 EDC项目的科学顾问(无薪酬),此前还曾担任SUDOC, LLC的付费科学顾问。她的旅行费用由多个政府机构、学术机构和行业组织提供支持;她的研究工作得到了美国政府机构、马萨诸塞大学阿默斯特分校、康奈尔道格拉斯基金会(Cornell Douglas Foundation)和大颈乳腺癌联盟(Great Neck Breast Cancer Coalition)等非政府组织的资助。其他作者不存在利益冲突。
致谢 作者感谢范登伯格实验室的其他成员对本项目的反馈。