加齢に伴う骨粗鬆症や腎機能の低下等と栄養状態等との関連について(総括研究報告書)

文献情報

• 文献番号: 200000077A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 加齢に伴う骨粗鬆症や腎機能の低下等と栄養状態等との関連について(総括研究報告書)
• 課題番号: -
• 研究年度: 平成12(2000)年度
• 研究代表者(所属機関): 櫻井 治彦(中央労働災害防止協会労働衛生調査分析センター)

研究分担者(所属機関)

• 香山不二雄(自治医科大学)
• 池田正之(京都工場保健会研究部)
• 大前和幸(慶應義塾大学医学部)

• 研究区分: 厚生科学研究費補助金 行政政策研究分野 厚生科学特別研究事業
• 研究開始年度: 平成12(2000)年度
• 研究終了予定年度: -
• 研究費: 20,000,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

カドミウムは地球上に偏在する元素であり、生体に摂取されると排泄速度が遅く、生物学的半減期が極めて長いという特性を持つ。多くの臓器に蓄積するが、腎臓への蓄積が濃度としては最大であり、一定度の蓄積を超えると腎機能への影響が現れる。ヒトの生物学的半減期は10年程度或いはそれ以上と推定されている。従ってカドミウムへの低濃度長期曝露を受けていると、数十年後に腎臓でのカドミウム濃度が有害レベルに達し腎機能障害を起こす場合がある。更に最近では同程度の曝露レベルのカドミウムが骨粗鬆症の発症要因として関連しているとの報告もある。長期の曝露後に成立するこの種の影響を予防するための曝露限界値を明らかにすることは容易ではなく、いまだに明確な根拠に基づいた曝露限界値は確立されていない。わが国においては過去の鉱業活動及び地質の特性から比較的高い濃度のカドミウムを保有する農業用地が散見され、農業生産物中のカドミウム濃度も高い場合があるため、正確な曝露限界値を設定する必要性が大きいJECFA(WHO/FAO Joint Expert Committee on Food Additives and Contaminants)はカドミウムの経口摂取におけるProvisional Tolerable Weekly Intake (PTWI)として7μg/kg/dayを提案しているが、その根拠として腎皮質における臨界カドミウム濃度の推定値及びトキシコカイネティックスに関する多くの仮定を用いており信頼性に欠ける。最近はより高い安全性を求めより低い限界値を設定するべきとの国際的見解も強まっている。従って妥当な安全性を保証する精度の高い曝露限界値を設定するために、ヒトにおけるカドミウムの曝露量と健康影響の間の定量的関係に関して、未解決の問題点に答えるデータを提供する研究を実施する必要性は極めて大きい。本研究では、上記の目標を達成するために、十分に大きなヒトの集団を対象として、微量栄養素等の栄養状態及びカドミウム以外の汚染化学物質曝露にも配慮しつつ、カドミウム曝露指標と影響指標の関係を明らかにし、更に食品からのカドミウム摂取とカドミウム曝露指標との関連を明らかにすることにより、食品からのカドミウム摂取に関して、従来よりもはるかに信頼性の高い曝露限界値を設定することを目的とする。

研究方法

カドミウムに関しては、一般人の曝露レベルが十分に大きな安全域を持っているとは想定されないため、精度の高い曝露限界値を設定する必要がある。従って実験動物によって得られる量影響関係についての情報からヒトへの外挿を行うことは不適当と考えられるので、すべてヒトを対象として研究を実施する。女性が男性よりも大きなリスクをカドミウム曝露に関して負っていると考えられるので、限定されたサンプルサイズを有効に活用するため本研究班の疫学研究では、研究対象を中年期以降の女性に限定する。この基本方針によりカドミウム曝露と影響の関係を疫学的、定量的に明らかにするために、研究デザインの異なる2つの研究を行う。分担研究者香山は、日本全国にまたがる5地区に居住する、40歳以上、非喫煙の農村婦人各200名(合計約1,000名)を対象とした。調査項目は、自記式質問票による栄養調査、質問票による生活習慣調査、身体計測、骨密度測定、米、味噌中のカドミウム、血液中のカドミウム、鉛、ダイオキシン類、DDE、貧血指標、肝機能指標、脂質代謝指標、腎機能指標、骨代謝指標、骨代謝に影響を与える要因等である。研究計画は自治医科大学生命倫理委員会で審査され承認を得た。分担研究者池田は、全国10箇所に居住する35-60歳代の健康な女性、各1,000
名(合計約10,000名)を対象とした。測定項目は、カドミウム曝露指標として尿中カドミウム、関連元素として尿中、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、及び腎機能指標の測定である。更に質問紙調査として、閉経関連情報、出産関連情報、職業的重金属曝露に関する情報を収集した。文書によるインフォームド.コンセントを十分に行い、承諾を得られた場合にのみ尿サンプルの提供を受けた。分担研究者大前はカドミウム曝露量とカドミウム曝露指標の関係を明らかにすることによりカドミウム曝露限界値を設定することを目的として、ヒトを対象とする実験的研究を行う。カドミウム曝露指標として尿中カドミウム排泄量を採用し、上記の2つの疫学研究によりその一定の値を曝露限界と想定できることが明らかになった場合に、次にそれに対応する経口カドミウム摂取量を知る必要がある。経口カドミウム摂取量の限界値としては、数十年にわたり摂取し続け平衡状態に達した状態において、丁度曝露限界に相当する尿中カドミウム排泄に到達する量を採用するのが適当である。平衡状態における経口摂取量の限界値(耐容1日摂取量;TDI)は腸管からの吸収量が尿中及び腸管排泄量の和に等しくなる経口摂取量であり、この値は腸管への排泄量と腸管での吸収率がわかれば計算できる。従って本研究では女性ボランティア約25名について、実験的にカドミウムの腸管排泄量及び各種食品中カドミウムの腸管吸収率を測定する。カドミウムの生物学的半減期が極めて永いため、腸管への排泄量は尿中排泄量と同様に変動が小さいと考えられるから、経口摂取量を実験的に変動させればその値を測定することができる。腸管排泄量がわかれば、腸管吸収量は経口摂取量、糞便中排泄量、腸管排泄量から計算できる。経口摂取量を実験的に変動させる方法としては、経口カドミウム摂取量を通常の濃度からゼロに近い低濃度に変化させる方法を採用する。研究計画は慶應義塾大学医学部倫理委員会において承認を得た。

結果と考察

初年度において、分担研究者香山は全国5地域のうち2地域で調査を行い、九州地方で202名、近畿地方にて125名、合計327名の農村女性について検査を実施した。栄養調査、血液検査、骨密度測定等の結果について解析中である。分担研究者池田は、まず尿分析条件の整備を行い、下記の点を除いて整備を完了した。尿中カドミウム分析に関し、多数検体の効率的処理の観点から無炎原子吸光法のみならず誘導結合型プラズマ分光分析法を使用する可能性も検討すること、及び尿中鉛分析に関し示適分析条件を検討することが課題として残っている。尿検体の収集のついては、10,000検体収集に必要な協力機関について、全国10地区中9地区について確保を完了した。残る1地区についても折衝を進めている。約25万セルと推定される情報量の推計学的処理条件も整備を終えた。すでに入手した500検体については予備的分析を行った。研究分担者大前は、本年度は研究プロトコルの作成、フィージビリティーの確立の一部として、低カドミウム食の作成が可能かどうかを確認するため、市販食品中のカドミウム濃度測定を行った。すなわち、ボランティア研究に際し提供する献立を考慮して食品名を選択し、カドミウム濃度の差を生じる原因と考えられる産地別、作法(土耕、水耕)別に同一品目を最低3資料集め、合計514資料のカドミウム濃度を測定し結果を解析した。本年度は初年度であるため、研究計画の確立、研究実施の準備に大部分の時間を消費し、研究結果としては一部分に留まっている。しかし、研究の進行状況は順調であり、研究目的の達成について、大きな問題点は生じていない。ヒトを対象とする研究であるため慎重な倫理面の配慮が不可欠であるが、この点についても必要な条件はクリアーされたと考えられる。

結論

全国5箇所の予定地域のうち、2箇所の農村女性327名の食事調査、健康調査等を終了した。また全国10地区のうち、9地区から各1,000の尿検体を収集することについて協力体制を確立し、うち500検体について測定を終了した。約25名のボランティアによるカドミウム代謝実験の準備をほぼ完了した。

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