在这个谈癌色变的时代，如果作为治疗或诊断使用的医疗器械，出现了致癌性，小编相信这绝对是所有厂商都不愿承担的风险。因此，对于可能致癌的产品，为了保证使用的安全性，厂商都需要开展致癌性测试。所以，小编今天将和大家一起解读ISO 10993-3:2014标准要求，讨论如何检测产品的致癌性。

致癌性测试概述

ISO 10993-3:2014讨论了在测试动物的主要寿命期内，评估医疗器械、材料或其浸提物致癌性的过程和方法。一般来说，致癌性问题有可能通过风险评估来解决，可用的方法包括杂质和浸提物的化学鉴定、患者接触、证据权重（WOE）和作用方式（MOA）等。例如，可以通过文献检索来获取材料的致癌性信息，以选择适合的暴露途径和时间。

但是需要说明的是，在没有任何重大患癌风险的情况下，致癌性测试其实比较少用于评估医疗器械。除非有确切的信息证明，需要对最终医疗器械进行致癌性测试，才会选用全生命期研究或转基因模型进行试验。

测试策略

大多数情况下，对于遗传毒物质，都要考虑致癌性的风险。如果是非遗传毒性物质，在两种情况下需要考虑致癌性测试：1）材料的降解时间超过30天；2）在体内或人体腔道内，引入的材料累积接触超过30天。

但是，如果是以下情况，则需进一步判断：1）在人类使用方面有充足数据（如患者群体、治疗部位、不良事件、患癌风险等）的材料；2）会引起肿瘤实体化的材料；3）方法学受限或其它试验预测值受限的情况。总之，在考虑是否应进行致癌性测试时，要尽可能明确该研究在评估人类风险方面的作用，并证明测试的必要性。

样本制备

进行致癌性测试时，选用的样本可以是：来源最终产品的材料、确定的化学物质或特定的浸提物。一般来说，应选用最终产品的代表形式进行检测。如果是产品的其他状态，例如器械自身产生的磨损碎屑或原位固化的材料（如骨水泥、粘合剂和预聚物混合物），也可以用于测试，但是要遵循10993-12:2012标准要求，具体内容可阅读往期推文“ISO 10993-12:2012 样本制备及参考品标准解读”。

需要注意的是，动物试验中使用的最高剂量为最大耐受剂量，或根据动物模型调整后的剂量，该剂量应选用人体最大暴露剂量的整数倍（重量或表面积/千克）。

测试方法

关于测试方法的选择，通常会考虑致癌性测试是否与慢性毒性测试相关。如果相关，则需另外参考指南文件OECD TG 453，否则需参考OECD TG 451。那么，这两份指南文件到底有何来头？又包括哪些内容呢？小编在此跟大家做简单介绍。

• 指南文件OECD TG 453介绍

OECD (Organization for Economic Cooperation and Development)全称为经济合作及发展组织，简称经合组织。该组织会定期收集成员国的一些行业数据，制订并发布相关指南文件，用于指导行业发展。其中，TG 453就属于化学物测试的指南文件之一。该指南最早发布于1981年，主要用于指导测试各类化学品，包括农药和工业化学品。

因为大多数慢性毒性和致癌性研究是在啮齿类动物中进行，所以该指南文件也主要适用于此类研究。通常，用于慢性毒性/致癌性研究的给样途径有三种：口服、皮肤和吸入。给样途径的选择，取决于测试样本的理化性质以及与人的接触途径。本指南重点介绍用于慢性毒性和致癌性研究的最常用途径——口服途径。

TG 453总共分为6个章节，内容框架可见下表。该测试指南的研究目标包括：1）与对照组相比，确定化学品的致癌性质，例如肿瘤发病率增加、恶性肿瘤比例增加、或肿瘤出现时间缩短；2）确定肿瘤出现的时间；3）确定化学品的慢性毒性；4）鉴定慢性毒性和致癌性的靶器官；5）量效表征；6）明确未观察到的不利影响水平（NOAEL）或建立基准剂量起始点（BMD）；7）根据低剂量人体接触水平推断致癌作用；8）预测慢性毒性效应；9）提供数据以验证相关假设。

• 指南文件OECD TG 451介绍

测试指南OECD TG 451适用于只跟致癌性相关的测试。与OEVD TG 453相比，该指南文件的发布时间、应用领域、适用动物、研究途径、研究目的和内容框架都基本一致，只是在试验观察项上，TG 451加入了对体重、食物/水消耗的监测。但是，在试验设计和内容上，二者的差异是很大的。大家可以根据产品特点和测试需要，再仔细研读这两份指南文件。

除了OECD TG 451和 OECD TG 451提供的测试方法外，大家还要了解植入测试方法。因为，对于使用材料浸提液或特定化学物质开展的致癌性测试，厂商通常需要回答一个问题，即“为什么材料的表面特性不需要纳入考虑”。其实厂商可以通过植入研究，进一步评估材料表面特性可能对人体造成的危害和风险。

研究表明，肿瘤通常会长在植入物附近，其生长频率取决于以下因素：1）植入物尺寸（尺寸大的植入物会产生更多肉瘤）；2）植入物形状；3）植入物的光滑程度（粗糙的植入物会产生更多肉瘤）；4）植入物表面积的连续性（植入物表面孔洞越大，肿瘤发生几率越低）；5）植入物保留在体内的时间。

另外，要特别注意的是，材料的植入量应远远大于人体最大暴露剂量，以提供足够的安全边际。在考虑动物模型生理限制的前提下，应将人体最大暴露量（体重或表面积/每千克）的100倍（安全系数）作为植入剂量。当然，阴性对照组通常会选用形状相似、无致癌性且临床上可接受的材料（例如，聚乙烯）。

近些年，有些研究者使用转基因模型（如rasH2转基因小鼠模型）来评估致癌性。因为转基因模型可以有效缩短试验周期（通常为6个月，正常模型为2年），而且能够减少动物用量，所以获得了业界的一定认可，但目前还没有真正应用于医疗器械的致癌性评估。

总结

通过全文介绍，关于如何开展致癌性测试，相信大家有了一定了解。总而言之，首先要基于风险评估工作，判断是否有开展致癌性测试的必要性。然后，要根据致癌性与慢性毒性是否相关，选用合适的参考标准和指南文件。最后，依据产品理化性质及临床使用途径，按照标准和指南要求，开展致癌性测试。

参考资料：

[1] ISO 10993-3:2014 Biological evaluation of medical devices -- Part 3: Tests for genotoxicity, carcinogenicity and reproductive toxicity

[2] OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 4，Test No. 453: Combined Chronic Toxicity/Carcinogenicity Studies

[3] OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 4，Test No. 451: Carcinogenicity Studies