Epidemiological study on health effects of air pollution and their preventive measures in Beijing, China

• Project/Area Number: 18KK0268
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 58:Society medicine, nursing, and related fields
• Research Institution: Hyogo Medical University
• Principal Investigator: 島 正之 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (40226197)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 余田 佳子 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (80748434) ; 足立 祥 兵庫医科大学, 医学部, 助教 (30827001) ; 中坪 良平 (財)ひょうご環境創造協会(兵庫県環境研究センター), 兵庫県環境研究センター大気環境科, 研究員(移行) (60463329)
• Project Period (FY): 2018-10-09 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000); Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2021: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2020: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2019: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2018: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
• Keywords: 大気汚染 / 慢性閉塞性肺疾患 / 微小粒子状物質 / オゾン / 健康影響 / 空気清浄機 / 介入研究

Outline of Annual Research Achievements

中国では微小粒子状物質(PM2.5)及びオゾン(O3)等による大気汚染の深刻な状況が持続し、住民の健康に与える影響が懸念されていた。特に、呼吸器疾患を有する患者は大気汚染の影響を受けやすいことから、その対策は急務である。近年は大気汚染対策として、空気清浄機を使用する家庭が増加しつつあることから、本研究では、当初中国北京市内に在住する慢性閉塞性肺疾患(COPD)患者を対象に、空気清浄機使用が呼吸・循環機能に与える効果を評価するためのクロスオーバー介入研究を計画した。しかし、2020年1月から中国国内で新型コロナウイルス感染防止対策が徹底されたため、当初予定した研究を実施することは困難となった。
2023年度に感染対策が緩和されたために研究を再開することが可能となったが、3年間の中断があり研究期間を短縮せざるを得ないこと、この間に北京における大気汚染の特徴が変化し、PM2.5濃度は改善する一方でO3濃度が増加していること等の状況を考慮して、中国側の共同研究者と協議した上で研究計画を大幅に見直した。当初予定していた介入は行わず、観察研究のみに変更して、COPD患者（35名を予定）を対象に、2024年1～9月の間、3か月毎に3回、肺機能検査、呼気一酸化窒素濃度、血圧、心拍変動、睡眠中の動脈血酸素飽和度等の測定を繰り返して実施するとともに、健康影響評価を行う前の1週間は居住家屋内外でのPM2.5およびO3濃度を測定し、大気汚染物質への曝露が患者の予後に与える影響を評価することにした。改訂した研究計画は北京大学及び兵庫医科大学の倫理審査で承認を受け、2024年1月から開始した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染拡大に伴って中国国内で患者を対象とした研究を実施することができない状態が続いていたが、2023年度に研究計画を見直した上で2024年1月より再開している。

Strategy for Future Research Activity

研究計画を見直した上で再開しており、今後は研究に同意の得られた慢性閉塞性肺疾患患者（35名を予定）を対象として、2024年4月～9月の間に、以下の通り環境測定と健康影響評価を実施する予定である。
【質問票調査】日常的な生活行動や住居環境、換気の程度、呼吸器症状を評価する。【環境測定】3か月毎に各1週間、家屋内外のPM2.5とO3濃度を測定する。【健康影響評価】3か月毎に肺機能検査、呼気一酸化窒素濃度測定、呼吸器症状の記録、血圧、心拍変動（24時間ホルター心電図）、睡眠中の動脈血酸素飽和度の測定を行う。
以上の結果より、対象者の身長、体重、性別、気温、湿度などを調整した上で、大気汚染物質濃度の変化と健康影響評価項目との関連を評価する。

Research Products

• [Int'l Joint Research] 北京大学(中国)
• [Int'l Joint Research] 北京大学(中国)
• [Int'l Joint Research] 北京大学(中国)
• [Int'l Joint Research] 北京大学(中国)
• [Int'l Joint Research] 北京大学(中国)
• [Int'l Joint Research] 北京大学(中国)
• [Journal Article] Cardiorespiratory effects of indoor ozone exposure during sleep and the influencing factors: A prospective study among adults in China (2024)
  • Author(s): Li Luyi、Zhang Wenlou、Liu Shan、Wang Wanzhou、Ji Xuezhao、Zhao Yetong、Shima Masayuki、Yoda Yoshiko、Yang Di、Huang Jing、Guo Xinbiao、Deng Furong
  • Journal Title: Science of The Total Environment Volume: 924 Pages: 171561-171561
  • DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.171561
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Short-term effects of the chemical components of fine particulate matter on pulmonary function: A repeated panel study among adolescents (2023)
  • Author(s): Kobayashi Satoru、Yoda Yoshiko、Takagi Hiroshi、Ito Takeshi、Wakamatsu Junko、Nakatsubo Ryohei、Horie Yosuke、Hiraki Takatoshi、Shima Masayuki
  • Journal Title: Science of The Total Environment Volume: 895 Pages: 165195-165195
  • DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.165195
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Predicting Daily PM2.5 Exposure with Spatially Invariant Accuracy Using Co-Existing Pollutant Concentrations as Predictors (2022)
  • Author(s): Araki Shin、Shimadera Hikari、Hasunuma Hideki、Yoda Yoshiko、Shima Masayuki
  • Journal Title: Atmosphere Volume: 13 Issue: 5 Pages: 782-782
  • DOI: 10.3390/atmos13050782
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Continuous estimations of daily PM2.5 chemical components from temporally sparse monitoring data using a machine learning approach (2022)
  • Author(s): Araki Shin、Shimadera Hikari、Shima Masayuki
  • Journal Title: Atmospheric Pollution Research Volume: 13 Issue: 11 Pages: 101580-101580
  • DOI: 10.1016/j.apr.2022.101580
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reduction in Indoor Airborne Endotoxin Concentration by the Use of Air Purifier and Its Relationship with Respiratory Health: A Randomized Crossover Intervention Study (2021)
  • Author(s): Yoda Yoshiko、Tamura Kenji、Otani Naruhito、Hasunuma Hideki、Nakayama Shoji F.、Shima Masayuki
  • Journal Title: Atmosphere Volume: 12 Issue: 11 Pages: 1523-1523
  • DOI: 10.3390/atmos12111523
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Air Environment and Health : An Experience in Japan and the Present Status in the World (2020)
  • Author(s): 島 正之
  • Journal Title: JOURNAL OF JAPAN HEALTH MEDICINE ASSOCIATION Volume: 29 Issue: 2 Pages: 122-129
  • DOI: 10.20685/kenkouigaku.29.2_122
  • NAID: 130007994054
  • ISSN: 1343-0025, 2423-9828
  • Year and Date: 2020-07-30
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] PM2.5-bound polycyclic aromatic hydrocarbons and nitro-polycyclic aromatic hydrocarbons inside and outside a primary school classroom in Beijing: Concentration, composition, and inhalation cancer risk (2020)
  • Author(s): Zhang Lulu、Morisaki Hiroshi、Wei Yongjie、Li Zhigang、Yang Lu、Zhou Quanyu、Zhang Xuan、Xing Wanli、Hu Min、Shima Masayuki、Toriba Akira、Hayakawa Kazuichi、Tang Ning
  • Journal Title: Science of The Total Environment Volume: 705 Pages: 135840-135840
  • DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.135840
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Natural aeolian dust particles have no substantial effect on atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs): A laboratory study based on naphthalene (2020)
  • Author(s): Zhang Lulu、Zhang Xuan、Xing Wanli、Zhou Quanyu、Yang Lu、Nakatsubo Ryohei、Wei Yongjie、Bi Jianrong、Shima Masayuki、Toriba Akira、Hayakawa Kazuichi、Tang Ning
  • Journal Title: Environmental Pollution Volume: 263 Pages: 114454-114454
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2020.114454
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Short-Term Effects of Carbonaceous Components in PM2.5 on Pulmonary Function: A Panel Study of 37 Chinese Healthy Adults (2019)
  • Author(s): Huang、Feng、Zuo、Liao、He、Shima、Tamura、Li、Ma
  • Journal Title: International Journal of Environmental Research and Public Health Volume: 16 Issue: 13 Pages: 2259-2259
  • DOI: 10.3390/ijerph16132259
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The Characteristics of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Different Emission Source Areas in Shenyang, China (2019)
  • Author(s): Yang Lu、Suzuki Genki、Zhang Lulu、Zhou Quanyu、Zhang Xuan、Xing Wanli、Shima Masayuki、Yoda Yoshiko、Nakatsubo Ryohei、Hiraki Takatoshi、Sun Baijun、Fu Wenhua、Qi Hongye、Hayakawa Kazuichi、Toriba Akira、Tang Ning
  • Journal Title: International Journal of Environmental Research and Public Health Volume: 16 Issue: 16 Pages: 2817-2817
  • DOI: 10.3390/ijerph16162817
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Characteristics of air pollutants inside and outside a primary school classroom in Beijing and respiratory health impact on children (2019)
  • Author(s): Zhang Lulu、Morisaki Hiroshi、Wei Yongjie、Li Zhigang、Yang Lu、Zhou Quanyu、Zhang Xuan、Xing Wanli、Hu Min、Shima Masayuki、Toriba Akira、Hayakawa Kazuichi、Tang Ning
  • Journal Title: Environmental Pollution Volume: 255 Pages: 113147-113147
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2019.113147
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] PM2.5をはじめとする大気汚染の健康影響とその対策 (2018)
  • Author(s): 島正之
  • Journal Title: 日本旅行医学会学会誌 Volume: 13 Pages: 22-28
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 空気清浄機の使用による室内汚染物質濃度の変化と居住者の呼吸器系に及ぼす健康影響 (2023)
  • Author(s): 余田佳子、島 正之
  • Organizer: 第64回大気環境学会
  • Invited
• [Presentation] Association of short-term exposure to ozone with daily records of nasal and respiratory symptoms in adolescents (2023)
  • Author(s): Yoshiko Yoda, Takeshi Ito, Tomonari Masuzaki, Junko Wakamatsu, Masayuki Shima)
  • Organizer: 35th Annual Conference of the International Society for Environmental Epidemiology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 日常生活における大気汚染物質曝露が青年期の呼吸器系に及ぼす影響 (2022)
  • Author(s): 余田佳子
  • Organizer: 第81回 日本公衆衛生学会総会
  • Invited
• [Presentation] 疫学調査の認知度と調査説明の理解度について：空気清浄機を使った介入研究参加者への調査 (2021)
  • Author(s): 余田佳子、島 正之
  • Organizer: 第30回日本健康医学会
• [Presentation] 大気環境の健康影響への取り組みから (2021)
  • Author(s): 島 正之
  • Organizer: 第91回日本衛生学会学術総会
  • Invited
• [Presentation] 空気清浄機の使用が家屋内の粒子状物質濃度に与える影響 (2019)
  • Author(s): 余田 佳子, 田村 憲治, 足立 祥, 大谷 成人, 島 正之
  • Organizer: 第60回大気環境学会年会
• [Presentation] 大気環境と健康～日本における経験と世界の現状～ (2019)
  • Author(s): 島 正之
  • Organizer: 第29回日本健康医学会総会
  • Invited
• [Presentation] 呼気一酸化窒素濃度(FeNO)と生活環境との関連 (2018)
  • Author(s): 余田佳子
  • Organizer: 第28回日本健康医学会総会
• [Book] 最新保健学 公衆衛生・疫学 (2023)
  • Author(s): 野尻 雅美、北池 正、島 正之
  • Total Pages: 330
  • Publisher: 真興交易 医書出版部
  • ISBN: 9784880032597
• [Book] 大気環境の事典 (2019)
  • Author(s): 大気環境学会
  • Total Pages: 464
  • Publisher: 朝倉書店
  • ISBN: 9784254180541