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如何进行毒理学风险评估中的风险表征工作

三方检测机构 2025-01-29

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风险表征是毒理学风险评估的“最后一公里”,负责将危害识别、剂量反应关系与暴露评估的科学数据转化为可用于决策的风险结论。它并非简单的结果汇总,而是通过整合、分析与解读,回答“风险是什么、有多严重、谁会受影响”的关键问题,是连接科学研究与监管实践、企业管理及公众认知的核心环节。其核心要求是“科学性与透明性并重”——既需基于严谨的实验数据,又需公开说明结论的局限性。

明确风险表征的核心目标与边界

风险表征的首要任务是锚定目标与边界,避免结论超出前序评估的科学基础。核心目标有三:一是定义风险的本质(如“某化学物质的慢性肝毒性风险”),二是评估风险的严重程度(如“低风险”或“需关注”),三是识别受影响人群(如“普通人群”或“儿童”)。这些目标的实现必须依赖前三步的结果:危害识别明确了毒性终点(如神经毒性而非致癌性),剂量反应关系提供了安全阈值(如NOAEL或BMDL),暴露评估确定了人群暴露水平(如每日饮食摄入0.05mg/kg bw)。

例如,若某化学物质的危害识别仅发现“急性胃肠道毒性”,风险表征就不能提及“慢性致癌风险”;若暴露评估仅覆盖“饮食途径”,就不能将“呼吸暴露”纳入结论。边界的清晰化是避免“过度解读”的关键,确保结论始终在科学框架内。

系统整合前序评估的关键数据

数据整合是风险表征的基础,需将危害、剂量反应与暴露数据进行“交叉验证”,确保一致性与可靠性。首先,梳理危害数据:需收集不同毒性终点的研究结果(如急性LD50、慢性NOAEL、致畸性实验结果),优先选择GLP认证的研究数据(可靠性更高),并对比不同研究的一致性——若某物质的急性LD50在300-500mg/kg bw之间(同一数量级),则数据更可信;若差异达10倍以上,需进一步核查实验条件。

其次,整合剂量反应参数:对于非致癌物质,常用“参考剂量(RfD)”(计算公式为“NOAEL/不确定系数”);对于致癌物质,常用“基准剂量下限(BMDL)”。需明确不确定系数的来源——如种属差异(动物到人,系数10)、个体差异(人群中的敏感者,系数10),这些系数直接决定了参考值的保守程度。例如,某物质的NOAEL为10mg/kg bw/天,不确定系数为100(10×10),则RfD=0.1mg/kg bw/天。

最后,整合暴露数据:需汇总不同途径的暴露量(如饮食、呼吸、皮肤接触),并计算“总暴露量”(各途径之和)。例如,某食品添加剂的饮食暴露量为0.03mg/kg bw/天,呼吸暴露量为0.001mg/kg bw/天,皮肤接触为0.0005mg/kg bw/天,总暴露量为0.0315mg/kg bw/天,此时饮食是主要途径(占比95%)。

定性表征:描述风险的性质与场景关联性

定性表征是用“非量化语言”描述风险的特征,需结合“危害性质”与“暴露场景”。首先,描述危害的“可逆性”:可逆性越低,风险越严重。例如,急性呕吐(停止暴露后24小时恢复)是“可逆风险”,而慢性肾纤维化(不可恢复)是“不可逆风险”。

其次,描述暴露的“场景关联性”:包括暴露频率(如“每日长期暴露” vs “偶然一次暴露”)、暴露途径的“主导性”(如“饮食暴露占总暴露的90%”)。例如,对于室内装修中的甲醛,暴露场景是“长期封闭环境”,此时需说明“通风后暴露量可下降80%,短期暴露风险极低”。

最后,结合剂量反应关系定性判断风险:如“暴露量(0.03mg/kg bw/天)远低于RfD(0.1mg/kg bw/天),且无遗传毒性”,或“暴露量(0.09mg/kg bw/天)接近RfD,需关注长期累积效应”。定性描述需避免模糊,如用“风险极低”替代“可能安全”。

定量表征:构建可量化的风险指标体系

定量表征是用“数值指标”直观展示风险,核心是“暴露量与安全值的对比”。对于非致癌性风险,最常用的是“风险商(RQ)”:RQ=暴露量(E)/参考剂量(RfD)。当RQ<1时,说明暴露量低于安全阈值,风险可接受;RQ≥1时,需进一步评估。例如,某物质的RfD为0.1mg/kg bw/天,暴露量为0.03mg/kg bw/天,RQ=0.3<1,风险可接受。

对于致癌性风险(尤其是无阈值的遗传毒性致癌物),常用“边际暴露量(MOE)”:MOE=基准剂量下限(BMDL)/暴露量(E)。MOE越大,风险越低——通常认为MOE>1000时,致癌风险可接受;MOE在100-1000之间时,需关注;MOE<100时,风险较高。例如,某致癌物质的BMDL为10mg/kg bw/天,暴露量为0.01mg/kg bw/天,MOE=1000,风险可接受。

需注意指标的适用场景:RQ适用于“有阈值的非致癌性终点”(如肝毒性),MOE适用于“无阈值的致癌性终点”(如遗传毒性致癌物)。若某物质同时有两种终点,需分别计算两个指标,全面反映风险。

不确定性分析:识别并透明化数据与假设的局限

不确定性是风险表征的“固有属性”,需主动识别并公开,避免误导决策。常见的不确定性来源有三:一是“数据缺口”(如缺乏人体长期暴露数据,仅依赖动物实验);二是“模型假设”(如用线性模型评估致癌风险,假设“低剂量下仍有风险”);三是“人群差异”(如敏感人群的代谢能力未被充分考虑)。

处理不确定性的关键是“透明化”。例如,对于“缺乏人体数据”的情况,需说明“本评估基于大鼠90天喂养实验的NOAEL,通过10倍种属差异系数外推至人体,存在动物到人外推的不确定性”;对于“模型假设”的不确定性,需说明“致癌风险评估采用线性模型,若采用阈值模型,风险结论将更保守”。

需避免使用“绝对安全”“无风险”等表述,改为“在现有数据与假设下,风险可接受”,明确告知决策方结论的局限性。例如,某食品添加剂的RQ=0.3,需说明“该结论基于‘常规食用量’的假设,若食用量增加2倍,RQ将升至0.6,仍可接受,但需关注极端情况”。

敏感人群的风险细化评估

敏感人群(儿童、孕妇、老年人、免疫低下者)对化学物质的耐受性更低,需单独评估其风险。首先,调整“暴露数据”:儿童的暴露量需用“儿童体重×食物消费量”计算——儿童的食物消费量/体重比成人高(如3-6岁儿童的食物消费量为150g/天,体重15kg,比值为10g/kg;成人食物消费量500g/天,体重60kg,比值为8.3g/kg)。例如,某食品添加剂的成人暴露量为0.05mg/kg bw/天,儿童为0.06mg/kg bw/天。

其次,调整“剂量反应参数”:对于敏感人群,不确定系数可能从“10(一般人群)”增加至“100(如孕妇)”,导致RfD降低。例如,某物质的一般人群RfD为0.1mg/kg bw/天,孕妇的RfD为0.01mg/kg bw/天,此时孕妇的RQ=0.06/0.01=6,需关注风险。

最后,结合“生理特征”:儿童的神经系统未发育完全,对神经毒性物质更敏感;老年人的肝肾功能下降,代谢能力减弱。例如,某农药的神经毒性NOAEL为1mg/kg bw/天,儿童的暴露量为0.5mg/kg bw/天,虽RQ=0.5<1,但需说明“儿童神经系统对该物质更敏感,需限制暴露”。

风险结论的清晰呈现与沟通

风险表征的最终目标是“为决策服务”,需将科学结论转化为“易理解、可操作”的信息。首先,结论需“聚焦核心”:直接回答“风险是否可接受”,如“该物质在常规使用下的暴露量远低于安全阈值,风险可接受”或“该物质的长期暴露量接近安全阈值,需降低使用量”。

其次,避免“专业术语”:用通俗语言替代技术词汇。例如,用“每日可安全食用的最大量”替代“参考剂量(RfD)”,用“暴露量与安全值的比值”替代“风险商(RQ)”。例如,“该添加剂的每日摄入量仅为安全值的30%”比“RQ=0.3”更易被公众理解。

最后,提供“决策建议”:建议需基于风险结论,具有可操作性。例如,当RQ=1.2时,建议“减少该物质的使用量20%,将暴露量降至0.08mg/kg bw/天,使RQ降至0.8”;当MOE=500时,建议“开展更多人体暴露研究,验证模型假设”。

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