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粒子状物質による急性心筋梗塞や院外心停止の発症および発症メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K07356
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分52010:内科学一般関連
研究機関熊本大学

研究代表者

小島 淳  熊本大学, 病院, 客員教授 (50363528)

研究分担者 小島 知子  熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 准教授 (80281137)
松井 邦彦  熊本大学, 病院, 教授 (80314201)
道川 武紘  東邦大学, 医学部, 准教授 (80594853)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード粒子状物質 / PM2.5 / 急性心筋梗塞 / 院外心停止 / non-shockable rhythm / 予後
研究開始時の研究の概要

粒子状物質による健康被害について最近関心が高まっている。黄砂やPM2.5は大きさや構成成分などが異なるため、影響を受ける病態は最終的には多種多様になることが推測される。本研究の目的は、黄砂やPM2.5といった粒子状物質が重篤な病態である急性心筋梗塞や心停止発症にどの程度影響するのか、またその臨界値を推定できるのかを調査することである。心停止の原因は心原性のみならず、脳血管疾患や呼吸器疾患、悪性新生物など多岐にわたるため、粒子状物質による疾患感受性や粒子状物質の化学成分に基づいた発症メカニズムについて検討を行うことで、黄砂やPM2.5に対する臨床的予防や管理の意義について新たな知見を築く。

研究実績の概要

本研究の目的は、粒子状物質である黄砂やPM2.5の観測データをもとにその汚染状況を確認し、急性心筋梗塞(AMI)や院外心原性心停止、脳卒中といった循環器系疾患発症のみならず呼吸器系疾患や悪性新生物による死亡との関係について疫学的評価を行い、粒子状物質が人体に及ぼす短期曝露に関する影響を明らかにすること、疾患別による粒子状物質の臨界値を定めることである。また粒子状物質の構成成分の解析結果から疾患発症のメカニズムについて検討することである。
AMIや院外心停止発症にPM2.5以外の環境因子などが影響する可能性について、2016年4月に発生した熊本地震とAMI発症との関係について、分割時系列解析を用いて検討した。2013年から2019年まで熊本県内ではAMI患者連続6553人が発症した。2016年4月中にAMIを発症した74人の患者は解析から除外し、6479人の患者(男性4646人、女性1833人)を対象とした。熊本地震前は2978人、震災後3501人であった。震災後のAMI発症リスク比(RR)は震災前と比較して1.12(95%信頼区間[CI]:1.00-1.25)と上昇し、糖尿病(RR:1.20, 95%CI:1.01-1.44)、喫煙(RR:1.27, 95%CI:1.03-1.56)、肥満25kg/m2以上(RR: 1.27, 95%CI:1.06-1.52)を有する患者で震災後に有意に増加していた。熊本県では、地震後にAMI患者数が大幅に増加し、月間のAMI発症率は12%増加しており、これは、震災後1年間で100人のAMI患者が増加したことに相当した。またAMIの危険因子である糖尿病、喫煙、肥満の頻度も有意に増加し、その割合は20%以上であることも判明した。粒子状物質と循環器救急疾患との関係を検討する場合、地震などの災害の影響にも配慮する必要があると考えられた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

PM2.5のどのような成分が急性心筋梗塞や院外心停止に影響するのかについて検討を行っている。現在PM2.5成分濃度については、主に環境省による全国10地点における成分自動測定データ(ACSA-14)を用いているが、推計した日平均の質量濃度(PM2.5とPM10-2.5)や成分濃度(黒色炭素、硝酸イオン、硫酸イオンなど)に、交絡となり得る気象要因(気温や湿度、気圧他)などを合わせて大気環境データとして抽出している。また循環器疾患データは循環器疾患診療実態調査(JROAD)から、院外心停止データについては総務省消防庁のウツタインデータから抽出する。全国10地点のうち、生活圏となる7都道府県における院外心停止データをさらに抽出して粒子状物質との関係を検討したが、心原性、呼吸器原性、血管原性心停止いずれにおいても有意差は見られなかった。対象が日本全体ではなくACSA-14データが有効である地点にしぼったため、症例数が激減したことに起因すると思われた(心原性:28,716名 呼吸器原性:5,117名 血管原性:7,223名)。そのため構成成分の解析までには及ばないため、現在、測定局で得られたデータをどの程度の範囲までに応用できるのか探っているところである。また2020年以降、コロナウイルス感染症がパンデミックとなったため、院外心停止発症に多少なりとも影響した可能性があるため、2020年前後で心停止発症の傾向に問題がないかも現在検討している。JROADについてはデータの授受が遅れたためスタートが遅くなったが、現在AMI症例についてPM2.5との有意な関連性を認めているため、どの構成成分が影響を与えているのかさらなる解析を進めているところである。

今後の研究の推進方策

ウツタインデータについては、有意差が出なかった原因として症例数が減少したことと考えているため、症例数を増やす方策として、測定局からの範囲をどの程度広げていいのか環境の専門家にお尋ねし、可能であれば症例数を増して再度解析をやり直す予定である。
2020年以降はコロナウイルス感染症の影響が出る可能性があり、統計学的にも差が見られるようであれば、2020年以降のデータは使用しないこととする。
JROADデータについては、AMI症例に限らず心不全や心房細動、急性大動脈解離発症症例についても解析可能であるため、粒子状物質と関連性の見られる疾患より、順次構成成分についても解析を行っていく。
いずれも2024年度内に終了することが可能であると考えている。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Three-year follow-up of the impact of Kumamoto Earthquake on acute myocardial infarctions: An interrupted time series analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Kojima Sunao、Michikawa Takehiro、Tsujita Kenichi
    • 雑誌名

      American Heart Journal Plus: Cardiology Research and Practice

      巻: 26 ページ: 100246-100246

    • DOI

      10.1016/j.ahjo.2022.100246

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fine particulate matter and out-of-hospital cardiac arrest of respiratory origin2021

    • 著者名/発表者名
      Kojima Sunao、Michikawa Takehiro、Matsui Kunihiko、Ogawa Hisao、Yamazaki Shin、Nitta Hiroshi、Takami Akinori、Ueda Kayo、Tahara Yoshio、Yonemoto Naohiro、Nonogi Hiroshi、Nagao Ken、Ikeda Takanori、Kobayashi Yoshio
    • 雑誌名

      European Respiratory Journal

      巻: 57 号: 6 ページ: 2004299-2004299

    • DOI

      10.1183/13993003.04299-2020

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Long-term Impact of Kumamoto Earthquake on Out-of-hospital Cardiac Arrest with Cardiac and Non-cardiac Origins: an Interrupted Time Series Analysis2024

    • 著者名/発表者名
      Sunao Kojima
    • 学会等名
      第88回日本循環器学会学術集会 Late Breaking Cohort Studies
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 粒子状物質による大気汚染と循環器疾患2023

    • 著者名/発表者名
      小島 淳
    • 学会等名
      第64回日本脈管学会学術集会 学術委員会企画シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 腎臓2022

    • 著者名/発表者名
      小島淳
    • 総ページ数
      82
    • 出版者
      日本腎臓財団
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] PM2.5濃度上昇が 心疾患や呼吸器疾患を原因とする心停止の発生に影響?

    • URL

      https://www.atpress.ne.jp/news/252597

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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