喘息を持つ小児における低濃度での環境汚染とタバコの煙由来の粒子状物質の同時暴露の健康影響

Health effects of concurrent ambient and tobacco smoke-derived particle exposures at low concentrations in children with asthma.

• Matthew Strand
• Nathan Rabinovitch

抄録

環境汚染（AMB-PM）または副流煙（SHS-PM）のいずれかからの 2.5 ミクロン未満の粒子状物質への曝露は喘息の悪化と関連しているが、同時曝露による影響および相対的な効力に関する情報はほとんどない。我々は、喘息を有する学童を対象に、6年間にわたってAMB-PMおよびSHS-PMへの同時暴露の健康影響を調査した。尿コチニンと固定および個人の汚染モニターからの濃度を用いて、毎日のアルブテロール使用量と尿中ロイコトリエンE4（uLTE；喘息関連炎症のバイオマーカー）に対する低レベルのSHSおよびAMB-PMへの個人暴露の影響を推定するために、器材変数を用いた回帰較正（RCIV）を用いた。SHS-PM曝露の各IQR増加は、平均レベルのAMB-PMに子供たちが共曝露された場合、同日のuLTEの6.7％増加（95％CI：1.0～12.8％）と、翌日のアルブテロール使用量の9.4％増加（95％CI：-2.6～22.7％）と関連していた。健康結果と一方の汚染物質との間の用量反応関係は、他方の汚染物質のレベルが低いほど高かった。例えば、予測されるSHS-PM曝露量が低いレベルでは、AMB-PMのIQR増加量あたりの健康アウトカムの増加は2～5％の範囲であったが、SHS-PMレベルが高い場合には無視できる程度であった。同等の共曝露レベルで比較すると、SHS-PMはAMB-PMに比べてuLTEに対して1.6倍の効果があった（95％CI：1.1-2.3）；アルブテロール使用量の推定値も同様であったが、有意性は低かった。平均共曝露レベルでの影響は、uLTEではSHSとAMB-PMの効力比が1.2（95％CI：0.9-1.5）、アルブテロール使用では1.2（95％CI：0.7-1.9）に近かった［SHSとAMB-PMの効力比＝1.2（95％CI：0.9-1.5）］。まとめると，比較的低レベルのSHSおよびAMB-PMへの同時曝露は，喘息のある学童の健康転帰と関連していた。投与量の反応は各汚染物質の相対量の変化に応じて変化した；共曝露レベルが同等の場合、SHS-PMはAMB-PMよりも強力であることが観察された。

Exposure to particulate matter less than 2.5 microns from either ambient pollution (AMB-PM) or secondhand smoke (SHS-PM) have been associated with asthma worsening, but there is little information on effects and relative potency with concurrent exposures. We studied health effects of concurrent exposures to AMB-PM and SHS-PM over a 6-year period in schoolchildren with asthma. Regression calibration with instrumental variables (RCIV) was utilized to estimate effects of personal exposure to low-level SHS and AMB-PM on daily albuterol usage and urinary leukotriene E4 (uLTE; a biomarker of asthma-related inflammation) using urine cotinine and concentrations from fixed and personal pollution monitors. Each IQR increase in SHS-PM exposure was associated with a 6.7% increase (95% CI: 1.0-12.8%) in uLTE on the same day and 9.4% increase (95% CI: -2.6 to 22.7%) in albuterol use the next day, when children were co-exposed to mean levels of AMB-PM. The dose-response relationship between health outcomes and one pollutant was higher at lower levels of the other pollutant. For example, at lower levels of predicted SHS-PM exposure, increases in health outcomes per IQR increase in AMB-PM ranged between 2 and 5%, but were negligible at higher SHS-PM levels. Comparing at equivalent co-exposure levels, SHS-PM was 1.6 times more potent than AMB-PM for uLTE (95% CI: 1.1-2.3); estimates for albuterol usage were similar but less significant. Effects at mean co-exposure levels were closer [SHS to AMB-PM potency ratio = 1.2 (95% CI: 0.9-1.5) for uLTE and 1.2 (95% CI: 0.7-1.9) for albuterol usage]. In summary, concurrent exposure to relatively low levels of SHS and AMB-PM were associated with health outcomes in asthmatic schoolchildren. Dose responses varied with changes in the relative amounts of each pollutant; SHS-PM was observed to be more potent than AMB-PM when co-exposure levels were equivalent.