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子どもの健康と環境に関する全国調査(エコチル調査)における妊娠期間中の母親の血液中元素(水銀、鉛、カドミウム、マンガン、セレン)濃度の測定結果について

子どもの健康と環境に関する全国調査(以下、「エコチル調査」)は、胎児期から小児期にかけての化学物質ばく露が子どもの健康に与える影響を明らかにするために、平成22(2010)年度より全国で10万組の親子を対象として開始した、大規模かつ長期にわたる出生コホート調査です。母体血や臍帯血、母乳等の生体試料を採取保存・分析するとともに、参加する子どもが13歳になるまで追跡調査し、子どもの健康に影響を与える環境要因を明らかにすることとしています。

エコチル調査は、研究の中心機関として国立環境研究所にコアセンターを、国立成育医療研究センターに医学的支援のためのメディカルサポートセンターを、また、日本の各地域で調査を行うために公募で選定された15の大学に地域の調査の拠点となるユニットセンターを設置し、環境省と共に各関係機関が協働して実施しています。調査期間は5年間のデータ解析期間を含み、平成44年度(2032年度)までを予定しています。

エコチル調査は、化学物質をはじめとする様々な環境因子が、子どもの健康にどのような影響を及ぼすのかを解明することを目的とします。平成28(2016)年に出産時までのデータを確定しました。また、平成27(2015)年から始めた10万人の母親の妊娠期間中に採取した血液中元素(以下、「元素」という)濃度の測定のうち、最初の年度に実施した約2万件について、データを確定しました。測定した元素は、水銀、鉛、カドミウム、マンガン、セレンの5種類で、これらは、子どもの健康(特に精神神経発達)に影響する可能性が、過去の疫学研究などで報告されており、その他の環境要因が子どもの健康に及ぼす影響を解析する上で、特に考慮をする必要がある項目として、最初に測定しました。

本研究は、元素濃度データを集計するとともに、過去の報告との比較及び血中元素濃度に影響を及ぼす可能性のある要因について解析を行いました。解析には、平成28(2016)年4月固定「出産時全固定データ(妊娠期間中の母親についての情報)」及び平成29(2017)年4月に固定された金属類第一次固定データ(妊婦2万人に関する元素の血中濃度)を使用しました。2万人分の測定データのうち、同意撤回により削除した試料またはデータ(3件)及び品質管理基準を満たさなかったデータ(1,999件)、さらに試料採取日が不明のデータを除いた、17,997件のデータを解析対象としました。過去のデータとの比較には国内外の論文報告を参考にし、加えて国内外の血中濃度参照値との比較を行いました。血中濃度に影響を及ぼす要因の解析では、母親の情報(試料採取時妊娠週数、出産時母親年齢、妊娠期間中母親体重増加、婚姻状態、母親教育歴、家庭収入、妊娠期間中喫煙、妊娠期間中受動喫煙、妊娠期間中アルコール摂取、妊娠回数、多胎、職業等)について、参加者に記入してもらう自記式質問票データを用いて検討しました。また、国立がんセンターが作成し、その許可を得て使用した、自記式食事頻度調査票(食事調査票)により、妊娠中の食事摂取量を推定しました。これらの変数の中から、元素と相関が比較的高い変数を選択し、重回帰分析を実施しました。

測定結果は以下の表の通りです。

水銀:食品安全委員会がメチル水銀の週間耐容摂取量を定めたときに用いた毛髪中水銀濃度11 ppmに相当する血中水銀濃度44 μg/lを超える人はいませんでした。ドイツが定めているHBM参照値I(5 μg/l)以上HBM参照値II(15 μg/l)未満の人は全体の30%でした。HBM参照値IIを超えた人は0.6%でした。今回の測定値は、過去の日本の研究報告とほとんど同じでした。また、台湾の研究結果とも同等でした。一方で、欧米に比べると約10倍高い値でした。重回帰分析の結果では、食事調査票で推計した魚の摂取量が主要な血中水銀濃度の寄与因子でした。

鉛:アメリカ疾病予防管理センター(CDC)は妊婦の血中鉛が5 μg/dlを超えた場合に、再検査を行い、血中鉛濃度の低減対策を行うことを推奨しています。本研究で、5 μg/dlを超えた人は0.03%でした。日本の1980年代の研究結果と比べると、本研究の結果、日本人の血中鉛濃度は過去25年間で、1/5から1/10に減少したことがわかりました。欧米の報告とも同等の結果でした。重回帰分析の結果では、血中鉛濃度を説明する大きな要因は、今回の調査で調べた限り、見つかりませんでした。そのなかでも、母親年齢及び食事調査票で推計したアルコールを含まない飲料の寄与が高いことがわかりましたが、それぞれの影響は小さいものでした。

カドミウム:アメリカCDCは、アクションレベルとして5 μg/lを設定しています。本研究で、この値を超えた人はいませんでした。日本の1980年代の研究と比べると、今回の結果は約1/10でした。一方、アメリカ、カナダの報告と比べると、2倍から3倍程度高い値でした。重回帰分析の結果、これまでの報告と同様に、血中カドミウム濃度は年齢とともに上昇し、喫煙とも関連があることがわかりました。カドミウムは体外に排泄されるのに時間がかかるため、年齢とともに上昇するものと考えられます。

マンガン:マンガンは生命維持に欠かせない必須元素です。今回の結果は、カナダやオーストラリアの報告とほぼ同じでしたが、韓国、台湾に比べると低い値でした。重回帰分析の結果、これまでの報告と同様に、妊娠週数が血中濃度に影響することがわかりました。ただし、今回の研究で集めた情報はほとんどマンガンの血中濃度を説明せず、マンガンの血中濃度はほぼ一定でした。

セレン:セレンは生命維持に欠かせない必須元素です。アメリカCDCは500 μg/lを超えると対策が必要と考えています。本研究では、この値を超えた人はいませんでした。本研究の結果は、中国の妊婦に関する報告と同等でした。一方、英国やオーストラリアの報告と比較すると、高い値でした。重回帰分析では、食事調査票で推計した魚摂取量に加え、同時に採血した血清中のたんぱく質濃度とリン脂質濃度が血中セレン濃度の上昇に関連していました。血清葉酸値は血中セレンの減少と関連していました。

本研究結果は日本人の妊婦を代表する値である可能性が高いですが、妊婦以外の女性あるいはその他一般の日本人に当てはまるかどうかはわかりません。また、自記式質問票調査や食事調査票の結果は、血中元素の測定データと比べて、より不正確である可能性があります。

すでに妊婦から採取した全血液の測定を終了しており、今後はこれらの測定値を確定し、解析に利用します。また、一部の臍帯血の測定も終了しており、母親から胎児へのこれらの元素の移行についても研究を進めます。さらに、出産時のデータと組み合わせて、妊娠期間中のこれらの元素の血中濃度が、妊娠出産にどのように影響するかについて、解析中です。今後、子どものデータが確定次第、子どもの健康への影響についても解析を行う予定です。

対角線右上はスピアマンの順位相関係数(Corr)、対角線左下は散布図(単位μg/l)、対角線は分布(密度プロット)を示しています。水銀、鉛、カドミウムは、右にすそを引く分布をしていました。これは低い濃度により多くの結果が偏って位置していることを示しています。マンガンとセレンも同様でしたが、より弱い偏りでした。カドミウムと鉛、カドミウムとマンガン、水銀とセレンについては、弱い相関関係がありました。

出生コホート:子どもが生まれる前から成長する期間を追跡して調査する疫学手法です。胎児期や小児期のばく露が、子どもの成長と健康にどのように影響しているかを調査します。大人になるまで追跡する例もあります。

相関係数:二つの事柄がお互いに関連している度合いを示します。どちらがどちらの原因かは問いません。−1から1までの値を取り、0では関連がないこと、1に近いほど正の関連(一方が大きいほど、もう一方も大きい)、−1に近いほど負の関連(一方が大きいと、もう一方は小さい)があることを示します。スピアマンの順位相関係数は、それぞれの測定グループ(元素濃度)の中での順位の相関を表しています。

重回帰分析:一つの現象を、多数の要因によって説明する統計モデルを用いた解析手法です。たとえば、血中水銀濃度を説明する際に、関連すると考えられる母親の健康・体質や生活習慣、食事などの複数の要因のうち、どれがどの程度、血中水銀濃度を説明しているか、また全体でどのくらい説明しているかが分かります。

耐容週間摂取量:ヒトが一生にわたり摂取し続けても健康影響が現れない一週間あたりの摂取量の指標です。

中央値:50%の人がそれ以下となり、残りの50%の人がそれ以上になる値です。

HBM参照値:ドイツのヒトバイオモニタリング委員会が定めた、生体試料中の化学物質の濃度について、疫学研究などから健康影響を勘案して定めた参照値です。HBM参照値Iはそれ未満であれば健康影響の可能性がないと考えられる濃度、HBM参照値IIはそれ以上である場合に健康影響のリスク上昇する濃度としています。

アクションレベル:アメリカ疾病予防管理センター(CDC)が、何らかの対応を必要とする、あるいは、何らかの対応が推奨されるとしているレベル

題名:Blood mercury, lead, cadmium, manganese and selenium levels in pregnant women and their determinants: the Japan Environment and Children’s Study (JECS)

著者名:Shoji F. Nakayama¹, Miyuki Iwai-Shimada¹, Tomoko Oguri², Tomohiko Isobe¹, Ayano Takeuchi³, Yayoi Kobayashi¹, Takehiro Michikawa⁴, Shin Yamazaki¹, Hiroshi Nitta¹, Toshihiro Kawamoto⁵, and the Japan Environment and Children’s Study Group<sup>6

1</sup>中山祥嗣、岩井美幸、磯部友彦、小林弥生、山崎新、新田裕史:国立環境研究所
²小栗朋子:国立環境研究所(現、産業技術総合研究所)
³竹内文乃:慶應義塾大学
⁴道川武紘:国立環境研究所(現、東邦大学)
⁵川本俊弘:国立環境研究所(現、中央労働災害防止協会)
⁶JECSグループ:コアセンター長、メディカルサポートセンター代表、各ユニットセンター長(2018年4月現在)

掲載誌:Journal of Exposure Science and Environmental Epidemiology
DOI: 10.1038/s41370-019-0139-0

国立研究開発法人国立環境研究所
環境リスク・健康研究センター
エコチル調査コアセンター
次長 中山祥嗣
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