近期，国家纳米科学中心陈春英院士团队与中国科学院生态环境研究中心王亚韡研究员团队合作，在环境重要污染物——全氟和多氟烷基化合物（Per- and polyfluoroalkyl substances,PFAS）暴露的毒理学效应研究中取得新进展，相关研究成果以Increased perfluorooctanoic acid accumulation facilitates the migration and invasion of lung cancer cells via remodeling cell mechanics为题，发表于《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2024,121 (51),e2408575121）。

    PFAS是广泛存在的新型持久性有机污染物，其相关暴露风险和不良健康影响已经引起世界各国的高度关注。流行病学数据显示，PFAS的浓度与人类多种疾病显著有关，如肾癌、肝癌、卵巢癌等。肺是PFAS富集的靶器官之一，同时肺癌是世界上发病率和死亡率的癌症，但尚无PFAS对肺癌影响机理的研究。其原因之一是PFAS在生物体内的分布、作用靶分子、分子起始事件和有害结局通路尚未完全揭示。

    陈春英院士团队长期聚焦医药用纳米材料、环境纳米颗粒物及新型污染物的生物学效应研究，通过发展多种基于同步辐射技术、同位素标记、非靶向代谢组学的化学测量学方法，包括冷冻NanoCT成像、双能STXM成像、能量堆栈成像等，为超细颗粒物的三维结构成像、元素及化学价态的空间信息分析提供关键、前沿的技术方法（Nat Protoc,2024,19: 30等），在多类型纳米材料、大气细颗粒物、微塑料等生物学效应研究中已经获得了一系列突破性进展（Nat Nanotechnol 2024,19: 124;Nat Nanotechnol 2022,17: 993;Nat Nanotechnol 2021,16: 708;Nat Nanotechnol 2019,14: 719;P Natl Acad Sci USA 2023,120: e2218739120;Sci Adv 2023,9: eadg2252;Environ Sci Technol 2019,53: 9128等）。

    近期，团队基于高效液相色谱串联质谱，解析了PFAS在一般人群和肺癌人群中的富集指纹谱，实现了对健康志愿者和肺腺癌患者血清中28种PFAS污染物的精确定量。发现全氟辛酸（perfluorooctanoic acid，PFOA）是人体内富集含量最高的PFAS之一，肺腺癌患者体内PFOA污染物含量相较健康志愿者显著上升，发生转移、高分期患者的体内PFOA富集量显著高于低分期的肺癌患者。多种肺癌动物模型证实环境相关剂量的PFOA暴露后，肺内转移和胸腔转移更加显著并且呈现剂量依赖性。PFOA主要通过调控肺癌细胞骨架重排，改变肿瘤细胞的力学性质，促进肺癌细胞的迁移、肿瘤干性和免疫逃逸能力上升，从而促进肺癌转移和进展。细胞膜整合素受体作为作用靶分子起到了重要的作用。该工作基于临床现象-动物模型验证-细胞模型研究-分子学机制探究的污染物毒理性质全链条研究范式，首次报道了PFAS可以诱导肺癌发展及转移的毒性效应，进一步加深对PFAS毒理性质的认知，为制定合理的管控政策提供实验基础和理论支持。

国家纳米科学中心博士研究生梅婕、解放军总医院第一医学中心胸外科副主任医师江继鹏、中国科学院生态环境研究中心博士研究生李曌、国家纳米科学中心硕士研究生潘越和许克为本文的共同第一作者。国家纳米科学中心刘颖研究员、陈春英研究员和中国科学院生态环境研究中心黎娟副研究员为共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项 (B类)、中国医学科学院创新工程和新基石研究员项目等的支持。该研究工作特别感谢岛津中国创新中心在新型污染物快速准确检测中提供的大力支持。

图1. 全氟辛酸PFOA通过PI3K信号通路调控肿瘤细胞骨架和力学性质，促进肿瘤转移

   原文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2408575121