文献情報
文献番号
200301300A
報告書区分
総括
研究課題名
室内汚染微量化学物質の生体モニタリングと健康影響との関連に関する研究
課題番号
-
研究年度
平成15(2003)年度
研究代表者(所属機関)
内山 巌雄(京都大学大学院)
研究分担者(所属機関)
- 嵐谷奎一(産業医科大学)
- 川本俊弘(産業医科大学)
- 村山留美子(京都大学大学院)
- 小山倫浩(産業医科大学)
- 一瀬豊日(産業医科大学)
- 欅田尚樹(産業医科大学)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 健康安全総合研究経費 食品医薬品等リスク分析研究（化学物質リスク研究事業）
研究開始年度
平成14(2002)年度
研究終了予定年度
平成16(2004)年度
研究費
22,800,000円
研究者交替、所属機関変更
-
研究報告書（概要版）
研究目的
今日、わが国の住環境は従来の開放型家屋から、欧米型の閉鎖型に移行し、また各種新建材の利用、調理・暖房用の各種燃料器具の使用、家具、家庭用品及び有機溶剤などを含む床研磨剤やその他の住宅用合成洗剤の利用があり、開放型家屋時代に比べ微量化学物質による室内汚染が増大してきており、室内環境汚染と人の健康影響について関心が高まってきた。しかし、環境中に微量に存在するこれらの化学物質の健康影響評価を行い、有効な対策を立てるためには室内環境中の濃度測定にとどまらず、生体中の当該微量化学物質濃度を測定し、それを応用した疫学調査が急務であると考えられる。本研究は我々が開発した手法により、ベンゼン、トルエン、ホルムアルデヒド等の生体試料中(尿中、赤血球付加体)の濃度と室内環境中濃度を測定して、より精確な暴露アセスメントを行うと共に、対象者の症状と体内濃度との関連を検討する。また、分担研究者が開発したAldh2ノックアウトマウスを用いてアセトアルデヒドを例とした化学物質に対する感受性の違いや有害性の検討を行い、いわゆる個体差を科学的に解明する。
研究方法
1. 建材(ヒノキ白木調)、建材(マンション用防音木質床材)、カーペットとクリーニング済み衣類(2種類)中に含まれる揮発性有機化合物(VOCs)とアルデヒド類の発生量について検討した。
2.パッシブガスチューブを用いて平成14年度とほぼ同じ集団で秋期と冬期に渡って一戸建て住宅の化学物質濃度を計測した。また、ワンルーム型集合住宅の化学物質濃度計測を、本年度は新しく実施した。
3.ボランティアにパーシブサンプラーを装着し、1日ごと取替えながら、1週間連続して化学物質を捕集し、連続した1週間の化学物質の濃度変動を調査した。
4.幼稚園児の居る20家庭を対象として、子供部屋、居間、室外空気中の化学物質濃度を計測した。
5.某企業の従業員(884人)の健康度意識調査を行った。
6.14の一般家庭の協力を得て、台所、居間、寝室、トイレ、玄関、クローゼット、引き出し、食器棚中の化学物質(VOCs、NO2、アルデヒド類)の定性及び定量を行った。
7.これまで行ってきた尿中ベンゼン、トルエン、キシレン、パラジクロロベンゼン等の分析に加え、クロロホルムなどの新たな物質についても検討を行った。さらに職業的な曝露を受けていない人の一般的な濃度を確定するために、京都市内在住の成人23名を対象に、尿の提供を受け、同時にVOCのパッシブサンプラーをつけてもらい、VOCの個人曝露量を推定し、屋内濃度、個人曝露濃度、尿中濃度の関連を検討した。
8.負荷試験用のクリーンルームやVOC類を排除した診療施設をもち、シックハウス症候群やいわゆる化学物質過敏症への対応を行っている国立相模原病院臨床環境医学センターと協力し、同病院を受診するシックハウス症候群やいわゆる化学物質過敏症様の症状を有する人を対象に、1日2～3回の尿の提供を受けた。同時にVOCのパッシブサンプラーをつけてもらい、VOCの個人曝露量を推定し、屋内濃度、個人曝露濃度、尿中濃度の関連を検討した。
9.Aldh2-/-およびコントロールマウス(C57BL/6Jcrj、以後Aldh2+/+と表記する)にアセトアルデヒドを腹腔内投与し、Aldh2-/-がAldh2+/+と比べ、血中アセトアルデヒド消失速度が遅いことを検討した。両マウスにアセトアルデヒドを腹腔内投与し、投与量および観測時間を変えて、血中アセトアルデヒド濃度を測定し、消失速度を比較した
7.アセトアルデヒド初期濃度5000ppmのデシケーターにAldh2-/-およびAldh2+/+各1匹を投入、4時間デシケーター内空気攪拌を実施しながら症状を記録、曝露4時間後の血中アセトアルデヒド濃度を測定した。
10.Aldh2-/-およびAldh2+/+を同じ曝露チャンバーに入れ、全身吸入曝露実験を行った。曝露期間は2週間連続1日23時間の曝露を実施した。曝露終了後に標本を採取し、病理組織、血中アセトアルデヒド濃度測定、酸化ストレス指標などを比較した。
2.パッシブガスチューブを用いて平成14年度とほぼ同じ集団で秋期と冬期に渡って一戸建て住宅の化学物質濃度を計測した。また、ワンルーム型集合住宅の化学物質濃度計測を、本年度は新しく実施した。
3.ボランティアにパーシブサンプラーを装着し、1日ごと取替えながら、1週間連続して化学物質を捕集し、連続した1週間の化学物質の濃度変動を調査した。
4.幼稚園児の居る20家庭を対象として、子供部屋、居間、室外空気中の化学物質濃度を計測した。
5.某企業の従業員(884人)の健康度意識調査を行った。
6.14の一般家庭の協力を得て、台所、居間、寝室、トイレ、玄関、クローゼット、引き出し、食器棚中の化学物質(VOCs、NO2、アルデヒド類)の定性及び定量を行った。
7.これまで行ってきた尿中ベンゼン、トルエン、キシレン、パラジクロロベンゼン等の分析に加え、クロロホルムなどの新たな物質についても検討を行った。さらに職業的な曝露を受けていない人の一般的な濃度を確定するために、京都市内在住の成人23名を対象に、尿の提供を受け、同時にVOCのパッシブサンプラーをつけてもらい、VOCの個人曝露量を推定し、屋内濃度、個人曝露濃度、尿中濃度の関連を検討した。
8.負荷試験用のクリーンルームやVOC類を排除した診療施設をもち、シックハウス症候群やいわゆる化学物質過敏症への対応を行っている国立相模原病院臨床環境医学センターと協力し、同病院を受診するシックハウス症候群やいわゆる化学物質過敏症様の症状を有する人を対象に、1日2～3回の尿の提供を受けた。同時にVOCのパッシブサンプラーをつけてもらい、VOCの個人曝露量を推定し、屋内濃度、個人曝露濃度、尿中濃度の関連を検討した。
9.Aldh2-/-およびコントロールマウス(C57BL/6Jcrj、以後Aldh2+/+と表記する)にアセトアルデヒドを腹腔内投与し、Aldh2-/-がAldh2+/+と比べ、血中アセトアルデヒド消失速度が遅いことを検討した。両マウスにアセトアルデヒドを腹腔内投与し、投与量および観測時間を変えて、血中アセトアルデヒド濃度を測定し、消失速度を比較した
7.アセトアルデヒド初期濃度5000ppmのデシケーターにAldh2-/-およびAldh2+/+各1匹を投入、4時間デシケーター内空気攪拌を実施しながら症状を記録、曝露4時間後の血中アセトアルデヒド濃度を測定した。
10.Aldh2-/-およびAldh2+/+を同じ曝露チャンバーに入れ、全身吸入曝露実験を行った。曝露期間は2週間連続1日23時間の曝露を実施した。曝露終了後に標本を採取し、病理組織、血中アセトアルデヒド濃度測定、酸化ストレス指標などを比較した。
結果と考察
1.典型的な家庭内の化学物質の放出量の推定と季節変動の検討(分担研究 嵐谷)
本年度は種類が異なる内装材(3種類)とクリーニング済み衣類(2種類)中に含まれる揮発性有機化合物(VOCs)とアルデヒド類の発生量について検討した。この結果、内装材からはVOCsをほとんど検出しなかった。アルデヒド類は3種類検出し、ホルムアルデヒドは比較的多量であった。クリーニング済み衣類(ワイシャツ、セーター)からは、ノナン、デカン、ウンデカン、p-ジクロロベンゼンが含まれ、p-ジクロロベンゼンの発生量は多く、減衰は比較的緩やかである。ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドが比較的多く、減衰は緩やかであった。さらに平成14年度とほぼ同じ集団で秋期と冬期に渡って一戸建て住宅の化学物質濃度を計測した。両季節ともVOCs濃度は数ppb以下であり、冬期が秋期に比べアルカン類は高値で、逆にクロロホルム、ベンゼンは低値であった。アルデヒド類はすべて30ppb以下であった。ボランティアによる連続した1週間の化学物質の濃度変動を調査した結果VOCs濃度は日中での仕事に大きく依存、NO2及びアルデヒド類濃度は暖房の種類と使用時間に依存することが分かった。
2. 人尿中VOC濃度の測定(分担研究 内山、村山)
京都市内在住の成人22名(男性13名 女性9名)を対象とし、VOCの個人曝露量及び尿中濃度を測定した。尿中ベンゼン、トルエン、キシレン濃度は喫煙者が非喫煙者に比して有意に高値を示し、喫煙がVOC曝露に対して大きな要因になる可能性があるものと思われた。一方、クロロホルムやp-ジクロロベンゼンについては、喫煙で差は認められなかった。尿中のp-ジクロロベンゼン濃度は個人曝露濃度と良く相関した。p-ジクロロベンゼンを家庭内で使用していても曝露濃度の低い被験者もあり、p-ジクロロベンゼンについては、使用方法により曝露の状況が大きく異なることが確認された。またシックハウス症候群やいわゆる化学物質過敏症への対応を行っている国立相模原病院臨床環境医学センターを受診するシックハウス症候群やいわゆる化学物質過敏症様の症状を有する人を対象に、VOCの個人曝露量を推定し、屋内濃度、個人曝露濃度、尿中濃度の測定を行った。現在症例数はまだ少ないが、症状の出る際の曝露の状況等の確認が可能であり、尿中のVOCの濃度と室内濃度、個人曝露量、症状を比較することにより、シックハウス症候群や化学物質過敏症の症状の原因の解明に役立つことが示唆された。
3.Aldh2ノックアウトマウスを用いた個体差の解明(分担研究 川本)
Aldh2-/-およびコントロールマウス(C57BL/6Jcrj、以後Aldh2+/+と表記する)にアセトアルデヒドを腹腔内投与、高濃度急性吸入曝露および低濃度2週間吸入曝露を行い、以下の結果を得た。1)アセトアルデヒド腹腔内投与で、Aldh2-/-は、Aldh2+/+と比べ血中アセトアルデヒド消失速度が遅かった。2)高濃度急性吸入曝露においてAldh2-/-はAldh2+/+と比べ、強い毒性症状を呈した。また、血中アセトアルデヒド濃度も有意に高かった。3)125ppmおよび500ppmアセトアルデヒド2週間吸入曝露において、Aldh2-/-はAldh2+/+と比べ、鼻腔、皮膚、肝臓により強い病理変化像を示した。とくにAldh2-/-に特徴的な点は鼻腔上皮内出血、鼻腔内出血、喉頭・咽頭・気管の呼吸上皮や背部表皮に変性病変が多く観察された。また、血中アセトアルデヒド濃度も高かった。
吸入曝露実験では、Aldh2+/+と比べAldh2-/-の方が血中アセトアルデヒド濃度が高く、毒性発現も大きかった。Aldh2-/-の血中濃度をAldh2+/+と同程度まで下げるには、曝露量(濃度)を1/6～1/10とすることが、血中アセトアルデヒド消失速度から推算された。
化学物質の健康影響評価における、ヒト感受性の個体差は、いままでヒト集団を用いた疫学的検討でのみ明らかにされていた。今回のAldh2ノックアウトマウスを用いた研究により、疫学的検討が不可能な化学物質に関しても、ヒトの化学物質感受性の個体差について動物実験からの外挿により、リスクを推算できる可能性を示した。
本年度は種類が異なる内装材(3種類)とクリーニング済み衣類(2種類)中に含まれる揮発性有機化合物(VOCs)とアルデヒド類の発生量について検討した。この結果、内装材からはVOCsをほとんど検出しなかった。アルデヒド類は3種類検出し、ホルムアルデヒドは比較的多量であった。クリーニング済み衣類(ワイシャツ、セーター)からは、ノナン、デカン、ウンデカン、p-ジクロロベンゼンが含まれ、p-ジクロロベンゼンの発生量は多く、減衰は比較的緩やかである。ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドが比較的多く、減衰は緩やかであった。さらに平成14年度とほぼ同じ集団で秋期と冬期に渡って一戸建て住宅の化学物質濃度を計測した。両季節ともVOCs濃度は数ppb以下であり、冬期が秋期に比べアルカン類は高値で、逆にクロロホルム、ベンゼンは低値であった。アルデヒド類はすべて30ppb以下であった。ボランティアによる連続した1週間の化学物質の濃度変動を調査した結果VOCs濃度は日中での仕事に大きく依存、NO2及びアルデヒド類濃度は暖房の種類と使用時間に依存することが分かった。
2. 人尿中VOC濃度の測定(分担研究 内山、村山)
京都市内在住の成人22名(男性13名 女性9名)を対象とし、VOCの個人曝露量及び尿中濃度を測定した。尿中ベンゼン、トルエン、キシレン濃度は喫煙者が非喫煙者に比して有意に高値を示し、喫煙がVOC曝露に対して大きな要因になる可能性があるものと思われた。一方、クロロホルムやp-ジクロロベンゼンについては、喫煙で差は認められなかった。尿中のp-ジクロロベンゼン濃度は個人曝露濃度と良く相関した。p-ジクロロベンゼンを家庭内で使用していても曝露濃度の低い被験者もあり、p-ジクロロベンゼンについては、使用方法により曝露の状況が大きく異なることが確認された。またシックハウス症候群やいわゆる化学物質過敏症への対応を行っている国立相模原病院臨床環境医学センターを受診するシックハウス症候群やいわゆる化学物質過敏症様の症状を有する人を対象に、VOCの個人曝露量を推定し、屋内濃度、個人曝露濃度、尿中濃度の測定を行った。現在症例数はまだ少ないが、症状の出る際の曝露の状況等の確認が可能であり、尿中のVOCの濃度と室内濃度、個人曝露量、症状を比較することにより、シックハウス症候群や化学物質過敏症の症状の原因の解明に役立つことが示唆された。
3.Aldh2ノックアウトマウスを用いた個体差の解明(分担研究 川本)
Aldh2-/-およびコントロールマウス(C57BL/6Jcrj、以後Aldh2+/+と表記する)にアセトアルデヒドを腹腔内投与、高濃度急性吸入曝露および低濃度2週間吸入曝露を行い、以下の結果を得た。1)アセトアルデヒド腹腔内投与で、Aldh2-/-は、Aldh2+/+と比べ血中アセトアルデヒド消失速度が遅かった。2)高濃度急性吸入曝露においてAldh2-/-はAldh2+/+と比べ、強い毒性症状を呈した。また、血中アセトアルデヒド濃度も有意に高かった。3)125ppmおよび500ppmアセトアルデヒド2週間吸入曝露において、Aldh2-/-はAldh2+/+と比べ、鼻腔、皮膚、肝臓により強い病理変化像を示した。とくにAldh2-/-に特徴的な点は鼻腔上皮内出血、鼻腔内出血、喉頭・咽頭・気管の呼吸上皮や背部表皮に変性病変が多く観察された。また、血中アセトアルデヒド濃度も高かった。
吸入曝露実験では、Aldh2+/+と比べAldh2-/-の方が血中アセトアルデヒド濃度が高く、毒性発現も大きかった。Aldh2-/-の血中濃度をAldh2+/+と同程度まで下げるには、曝露量(濃度)を1/6～1/10とすることが、血中アセトアルデヒド消失速度から推算された。
化学物質の健康影響評価における、ヒト感受性の個体差は、いままでヒト集団を用いた疫学的検討でのみ明らかにされていた。今回のAldh2ノックアウトマウスを用いた研究により、疫学的検討が不可能な化学物質に関しても、ヒトの化学物質感受性の個体差について動物実験からの外挿により、リスクを推算できる可能性を示した。
結論
これまでの施策がある程度有効に機能し、室内汚染物質濃度は低下傾向にあるが、建材のみでなく住まい方によるその他の化学物質汚染や、戸建て住宅では注意が必要である。また微量化学物質の体内濃度、室内濃度、個人曝露量と症状を検討することにより、シックハウス症候群等の診断、メカニズムの解明に役立つことが示唆された。またAldh2ノックアウトマウスを用いた個体差の解明も期待される。
公開日・更新日
公開日
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更新日
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