Iako je pušenje i dalje glavni čimbenik rizika za rak pluća, onečišćenje vanjskog zraka uzrokuje otprilike 1 od 10 slučajeva raka pluća u Ujedinjenom Kraljevstvu, prema podatcima Cancer Research UK. U 2019. oko 300 000 smrti od raka pluća diljem svijeta pripisano je izloženosti česticama iz okoline veličine ≤2,5 μm (PM2,5).

Iako je veza između onečišćenja zraka i raka pluća dobro poznata, mehanizam koji objašnjava tu vezu bilo je teže odrediti.

Jedna je teorija da karcinogeni iz okoliša poput duhanskog dima i UV svjetla uzrokuju mutacije izravnim oštećivanjem DNK.

U trenutnoj studiji autori su zaključili da, umjesto da izravno djeluju na DNK, zagađivači zraka mogu potaknuti upalne promjene u plućnom tkivu koje bude neaktivne mutacije koje uzrokuju rak, a koje se prirodno nakupljaju u tim stanicama kako ljudi stare. Ova je teorija u skladu s desetljećima starom teorijom nastanka raka, prema kojoj je tumorogeneza proces u dva koraka: početni korak inducira mutacije u zdravim stanicama, nakon čega korak promotora pokreće razvoj raka.

Istraživački tim usredotočio se na rak pluća potaknut receptorom epidermalnog faktora rasta (EGFR), koji je češći kod nepušača i "laganih" pušača, te na čestice iz okoliša veličine ≤2,5 μm (PM2,5), koje su dovoljno fine da putuju u pluća i povezuje se s rizikom od raka pluća.

Autori su analizirali podatke više od 400.000 ljudi u tri zemlje. Usporedili su stope slučajeva raka pluća s mutiranjem EGFR-a u područjima s različitim razinama onečišćenja PM2,5. Tim je pronašao značajnu povezanost između razine PM2,5 i učestalosti raka pluća za 32.957 slučajeva raka pluća uzrokovanih EGFR-om u Engleskoj, Južnoj Koreji i Tajvanu.

Istraživači su zatim proučavali genetski modificirane modele adenokarcinoma pluća na miševima kako bi utvrdili može li izloženost česticama potaknuti razvoj tumora pluća. U ovim funkcionalnim mišjim modelima, zagađivači zraka doveli su do priljeva makrofaga u pluća i otpuštanja interleukina-1β, ključnog posrednika upalnog odgovora.

Ovaj proces u konačnici "potiče tumorogenezu", zaključio je istraživački tim. Tim je također otkrio da liječenje antitijelom protiv interleukina-1β tijekom izlaganja česticama PM2,5 smanjuje poticanje raka pluća zagađivačima zraka.

Detaljno mutacijsko profiliranje histološki normalnog plućnog tkiva od 295 pojedinaca otkrilo je onkogene pokretačke mutacije EGFR i KRAS u 18% odnosno 53% uzoraka zdravog tkiva.

Studija pokazuje da onečišćenje zraka potiče stanice u plućima koje nose mutacije koje uzrokuju rak, "potičući ih da rastu i potencijalno stvaraju tumore". Razumijevanje biologije moglo bi pomoći u identificiranju visokorizičnih pojedinaca i, u budućnosti, moglo bi otvoriti puteve za prevenciju raka uzrokovanog udisanjem zagađenog zraka.

Moguće je da bi ovaj upalni put mogao biti uključen u druge vrste raka i da bi ga mogli potaknuti drugi karcinogeni iz okoliša, no potrebna su daljnja istraživanja kako bi se otkrilo koji drugi karcinogeni iz okoliša mogu pokrenuti ovaj put, kao i na kojim drugim dijelovima tijela se to može dogoditi.