美俄亥俄州氯乙烯泄露致居民撤离 氯乙烯暴露会导致哪些疾病风险增加?

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2023-5-17 14:12
UpToDate临床顾问
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​​据美媒报道,当地时间2月3日,一列运载危险化学物质氯乙烯的货运火车在美国俄亥俄州脱轨后引发火灾。因所载的氯乙烯可能引起爆炸,当地应急部门进行“受控释放”,方圆数公里内的数千名居民被迫紧急疏散。画面显示,事故现场火光冲天、浓烟弥漫。浓烟甚至能在气象雷达上显示,还飘散到附近小镇。

CNN Health, Courtesy Kevin Csernik


氯乙烯(Vinyl chloride, 化学式C2H3Cl)是一种有机化合物,是高分子化工的重要的单体。

氯乙烯暴露可导致多种疾病,在UpToDate临床顾问中检索,可发现其与以下疾病关联:

·肺癌

·血管肉瘤、肝脉管肉瘤

·乳房肉瘤

·肝炎

·慢性肝细胞损伤

·非肝硬化性门静脉高压

·混合性结缔组织病

·系统性硬化症

·不良妊娠结局


本文摘选自循证医学知识库UpToDate临床顾问《肝脏恶性肿瘤的病理学》、《乳房肉瘤的流行病学、危险因素、临床表现、诊断和分期》、《非肝硬化性门静脉高压》、《系统性硬化症(硬皮病)的危险因素和可能病因》等专题,与广大同道分享。


一、肺癌

肺癌是全世界最常见的癌症之一。在美国和其他工业化国家,肺癌是癌症死亡的主要原因,而肺癌主要是因为暴露于香烟烟雾。

很多职业和环境致癌物可增加肺癌风险。最广为人知的是石棉和氡。其他与肺癌相关的暴露物包括砷、二氯甲醚、铬、甲醛、电离辐射、镍、多环芳烃类、硬金属粉尘和氯乙烯。其中很多因素与烟草烟雾具有协同致肺癌作用,在不吸烟者中也是独立危险因素。


二、血管肉瘤、肝脉管肉瘤

血管肉瘤是一种高级别恶性血管肿瘤,也是肝脏最常见的肉瘤。血管肉瘤通常发生于年龄较大的患者(>60岁),男性居多。它可由氯乙烯、砷、同化类固醇、辐射和二氧化钍暴露引起。

患者通常表现为腹痛、乏力、黄疸、腹水和体重减轻。偶尔,患者可表现出巴德-吉亚利综合征。肝肿大伴或不伴脾肿大和血小板减少是常见表现。血管肉瘤经常很快转移至脾、淋巴结、肺、骨和肾上腺。肝衰竭和肝脏破裂引起的腹腔内出血是常见的死亡原因。

血管肉瘤形成多个边界不清、大小不一的结节,这些结节质软,呈海绵状,可见出血和坏死,常累及整个肝脏。该肿瘤由多形性梭形或上皮样细胞构成,核形状怪异或多核;核分裂象明显(图片 1)。分化程度较高的区域可见由异型上皮细胞围成的大的海绵状腔隙。肿瘤细胞最终沿着肝窦、紫癜区域和门静脉及肝静脉分支生长,并侵入这些区域。免疫染色显示肿瘤表达血管标志物,如ERG转录因子、CD31、CD34和凝血因子Ⅷ抗原。

图1


氯乙烯或砷暴露与肝脉管肉瘤之间存在明确相关性。


三、肝炎

采集完整的病史对评估肝脏实验室检查结果异常的患者极为重要。病史应确定患者是否有过潜在的肝毒性物质(包括酒精和药物)暴露史,有无病毒性肝炎的风险,有无与肝脏疾病相关的其他疾病,或有无可能与肝脏疾病相关的症状或可能的诱发因素。

暴露后可引起肝炎的肝毒性物质包括化工原料(如,氯乙烯)和蕈类[如,鬼笔鹅膏(Amanita phalloides)和白毒鹅膏菌(Amanita verna)]等,这些蕈类含有强肝毒性物质鹅膏毒素。


四、乳房肉瘤

乳房肉瘤是起源于乳房内结缔组织的罕见非上皮恶性肿瘤,组织学表现不一。其可为新发性(原发性),也可继发于放疗,或者因治疗另一种恶性肿瘤引起的手臂或乳腺淋巴水肿而发生(治疗相关性、继发性)。尽管乳房肉瘤的部分临床特征类似于乳腺癌,但两者的治疗和预后有显著差异。

除电离辐射外,与肉瘤相关的环境暴露一般包括砷化物、氯乙烯、除草剂、免疫抑制剂,在Kaposi肉瘤患者中还包括HIV及人疱疹病毒8型(human herpes virus 8, HHV-8)。

尽管已发现化疗(尤其是烷化剂)与辐射诱发性肉瘤有关,但一篇纳入9项研究的系统评价发现,至少成人中没有证据表明化疗是辐射诱发性乳房肉瘤的危险因素。


五、慢性肝细胞损伤

在5%-10%的药物性肝损伤(DILI)患者中,急性肝细胞损伤进展为慢性损伤。慢性肝细胞损伤的组织学表现可类似于其他原因引起的慢性肝病,如自身免疫性肝炎、病毒性肝炎或酒精性肝病。

最常导致慢性DILI的部分药剂包括阿莫西林-克拉维酸、苯他西泮、阿托伐他汀、甲氨蝶呤、维生素A过量、氯乙烯、二醋吗啡、草药制品及膳食补充剂。可导致肝硬化的药物包括甲氨蝶呤、异烟肼、替尼酸、胺碘酮、依那普利及丙戊酸。

还有一些药物可引起在临床、血清学及组织学上类似于自身免疫性肝炎的表现。最常引起这类表现的药物包括氯美辛、英夫利西单抗及其他肿瘤坏死因子-α阻滞剂、甲基多巴、米诺环素及呋喃妥因。一些报道表明,显著的嗜酸性粒细胞浸润有助于鉴别DILI与自身免疫性肝炎,但其他报道未得出该结论。


六、非肝硬化性门静脉高压

非肝硬化性门静脉高压相关疾病可根据累及部位(肝前、肝内或肝后)分类。肝内病因可进一步细分为窦前性、窦性和窦后性(表 1)。在某些情况下,某一特定疾病可累及多个部位,如氯乙烯中毒、戈谢病。


1、肝前和肝后病因

肝前病因包括肝脏近端血管系统紊乱,如门静脉或脾静脉血栓形成、内脏动静脉瘘。

肝后病因包括肝脏远端血管系统紊乱,如肝静脉或下腔静脉梗阻(如,巴德-吉亚利综合征)和心脏病(如,缩窄性心包炎和限制型心肌病)。


2、肝内病因

非肝硬化性门静脉高压的肝内病因可能为窦前性、窦性或窦后性。

(1)窦前性病因

非肝硬化性门静脉高压的窦前性病因包括:

●发育异常,如成人多囊肝、先天性肝纤维化、动静脉瘘。

●胆道疾病,如胆汁性胆管炎、自身免疫性胆管病、原发性硬化性胆管炎、氯乙烯引起的中毒性胆道损伤。

●肝内门静脉瘤栓,如由淋巴瘤、上皮样血管内皮瘤、上皮恶性肿瘤、慢性淋巴细胞白血病导致。

●肝脏肉芽肿性病变,如血吸虫病、矿物油性肉芽肿、结节病。

●INCPH。有人提出门静脉肝窦血管性疾病(porto-sinusoidal vascular disease, PSVD)一词,以涵盖更广泛的血管性肝病。

(2)窦性病因

非肝硬化性门静脉高压的窦性病因包括:

●狄氏腔纤维化,其可能为代谢性,如非酒精性脂肪性肝病、Zellweger综合征;也可能是炎症性,如病毒性肝炎、慢性Q热、既往巨细胞病毒感染、血吸虫病;还可能是由药物或毒素引发,如胺碘酮、甲氨蝶呤、酒精、氯乙烯、铜。

●狄氏腔有淀粉样蛋白或轻链沉积。

●早期酒精性肝病中肝窦内皮细胞去窗孔化。

●急性肝损伤时肝窦破坏或塌陷。

●浸润性疾病,如肥大细胞增生症、戈谢病和特发性髓样化生。

●肝窦被显著肥大的肝细胞压迫,可见于小泡性脂肪变性。

(3)窦后性病因

非肝硬化性门静脉高压的窦后性原因包括:

●肝窦阻塞综合征(以前称为肝小静脉闭塞病)

●巴德-吉亚利综合征

●肝静脉硬化,如由酒精性肝病、慢性放射性损伤、维生素A过多症导致

●原发性血管恶性肿瘤,如上皮样血管内皮瘤、血管肉瘤

●肉芽肿性静脉炎,如由结节病、鸟分枝杆菌(Mycobacterium avium)或细胞内分枝杆菌(M. intracellulare)感染导致

●脂肪肉芽肿,如矿物油性肉芽肿

表1


七、混合性结缔组织病

混合性结缔组织病(mixed connective tissue disease, MCTD)是一种广泛的结缔组织病,其特点是出现高滴度的抗U1核糖核蛋白(ribonucleoprotein, RNP)抗体并存在系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus, SLE)、系统性硬化症(systemic sclerosis, SSc)和多发性肌炎(polymyositis, PM)的常见临床特征。往往需要数年时间才会出现足够多的重叠特征,才能确定MCTD是最恰当的诊断。

MCTD的早期临床特征是非特异性的,可能包括全身不适、关节痛、肌痛和低热。发现抗核抗体(antinuclear antibody, ANA)阳性并伴有雷诺现象,是提示上述症状的原因为结缔组织病的特异性线索。

如下文所述,MCTD几乎可累及任何器官系统。然而,有4个临床特征提示MCTD而不是其他结缔组织病(如SLE或SSc):

●雷诺现象以及手或手指肿胀(图片 2)

●没有严重肾脏和中枢神经系统(central nervous system, CNS)病变

●更严重的关节炎和隐匿起病的肺动脉高压[(pulmonary arterialhypertension, PAH),与肺纤维化无关],可区分MCTD与SLE、SSc

●抗U1-RNP抗体,尤其是抗68kD蛋白质的抗体

图2


大多数MCTD患者为女性,在十多岁或二十多岁出现症状。然而,与SLE不同,日晒不是一个诱发因素。药物诱导的MCTD罕有发生,但抗肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)治疗可能偶尔引发该病。与MCTD相关的环境因素只有氯乙烯和二氧化硅。


八、系统性硬化症

系统性硬化症(systemic sclerosis, SSc,即硬皮病)的发病机制涉及血管、纤维化、炎症和免疫过程。虽然人们对SSc中免疫、内皮和成纤维细胞功能的异常已有很多了解,但尚不清楚这些致病途径是如何启动的。

SSc的病因目前还不清楚。SSc的发病机制非常复杂,提示不可能是单一的基因或环境因素独立导致SSc的发生。不过,遗传因素似乎会影响疾病易感性以及疾病表达和疾病相关自身抗体的模式。某些环境因素可诱发SSc样疾病,以及SSc与环境暴露的可能关联,提示某些触发因素可导致遗传易感宿主出现差异性的疾病表达。


1、以石油为基础的产品

一些研究支持某些有毒物质暴露与SSc或SSc样综合征之间的关联,例如:

●在178例SSc患者和200例对照者中,SSc男性患者比对照者有更高的有机溶剂累积暴露量。

●在660例SSc女性患者和2227例对照者中,SSc组明显更可能存在脱漆剂和涂料稀释剂暴露[但不包括三氯乙烯(trichloroethylene, TCE)]。

据报道,某些工业溶剂与SSc有关。三氯乙烷(trichloroethane, TCA)、TCE、甲苯和二甲苯是其中一些最常被报道的工业溶剂。TCE与氯乙烯具有相似的结构。此外,也有报道称,溶剂相关兴趣爱好与发生抗拓扑异构酶Ⅰ抗体阳性的SSc相关。

一项流行病学研究提示,暴露于石油蒸馏物与发生未分化结缔组织病有关。可能涉及的混合物包括烃类(如涂料稀释剂、苯)和含氯溶剂(如TCA和TCE)。


2、氯乙烯

据报道,暴露于氯乙烯单体者出现过SSc样疾病。这种暴露发生在氯乙烯聚合物的制造过程中,而与任何成品无关。受累个体存在SSc样血管特征,包括雷诺现象、毛细血管扩张和甲襞毛细血管改变,但未出现特征性的皮肤改变。


九、不良妊娠结局

已观察到或提出一些机制可解释母亲吸烟相关的不良妊娠结局。这些机制包括胎儿氧合受损、胎儿发育和生理反应改变以及毒素暴露。关于电子烟影响机制的资料主要来源于目前的动物模型研究。

除了尼古丁,吸烟还会使母亲和胎儿暴露于多种潜在毒素。香烟中存在超过2500种其他直接有毒物质,如氨、多环芳烃、氰化氢、氯乙烯和氮氧化物。

此外,烟草主流烟雾中含有4000多种化学物质,这些化学物质通过烟体吸入肺部,在吐烟时经口排出。烟草烟雾排放的化合物数量实际上可能超过100,000。这种毒素暴露可能对胎儿遗传物质造成直接损害。一项研究纳入吸烟和不吸烟的孕妇,比较其羊水细胞的染色体不稳定性,发现经常吸烟组的染色体结构异常发生率更高(分别为12% vs 3.5%)。这些异常大多是缺失或易位所致,其中许多位于11q23区,其也与一些血液系统恶性肿瘤有关。

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