学位論文要旨



No 114504
著者(漢字) 朴,商会
著者(英字)
著者(カナ) ハク,サンホイ
標題(和) 職業性の水銀暴露とマンガン暴露が血液リンパ球分画及び血清免疫グロブリン濃度に及ぼす影響 : 2つの独立した研究から
標題(洋) Effects of occupational mercury and manganese exposures on blood lymphocyte subpopulations and serum immunoglobulins : Two independent studies
報告番号 114504
報告番号 甲14504
学位授与日 1999.03.29
学位種別 課程博士
学位種類 博士(医学)
学位記番号 博医第1424号
研究科 医学系研究科
専攻 社会医学専攻
論文審査委員 主査: 東京大学 教授 大塚,柳太郎
 東京大学 教授 山本,一彦
 東京大学 教授 中原,一彦
 東京大学 助教授 真鍋,重夫
 東京大学 助教授 長尾,正崇
内容要旨 I.はじめに

 有害物質を使用する作業者の非顕性健康影響(Subclinical health effect)の早期発見と予防は産業医学上の重要な課題の一つである。これまでに、各種の有害物質が免疫系に影響を及ぼすことを示唆する報告がなされている。例えば、クロム作業者やアゾ染料作業者では、末梢血中のCD4+T細胞数が有意に低下することが報告されている。その後、これら暴露物質によるCD4+T細胞数の減少はCD4+CD45RA+T細胞数の選択的減少であることが見出された。また、混合有機溶剤やペンタクロロフェノール暴露者では、末梢血中のCD4+T細胞百分率の有意な低下が報告されているが変化が無かったとの報告もある。ペンタクロロフェノールの暴露者ではPHA、Con AおよびPWMの各マイトジェン刺激に対するリンパ球幼若化反応の低下が報告されている。逆に、ヒ素を含む有毒ガスへの暴露がある半導体作業者では、CD3+およびCD8+T細胞数の有意な上昇が報告されている。以上のように、暴露物質の種類により、免疫系への影響が異なることが示唆されている。

 一方、各種の重金属への暴露が免疫系に影響を及ぼすことが報告されている。鉛暴露作業者では、末梢血中のCD3+CD45RO+T細胞数が有意に低下するが、その他のリンパ球分画数(CD3+、CD4+、CD4+CD29+、CD4+CD45RA+およびCD8+T細胞)には有意な変化は認められなかったと報告されている。また、別の報告では、血清IgG、IgAおよびIgMに有意な変化を認めなかった。さらに、水銀暴露作業者では、CD3+、CD4+およびCD8+T細胞数の増加ならびに血清IgG値の有意な低下あるいは上昇が報告されているが有意な変化がなかったとの報告もある。また、マンガン暴露作業者では、活性化T細胞(CD3+HLA-DR+T)百分率は有意に低下するが、CD3+T、CD4+T、CD8+T、CD20+BおよびCD57+NK細胞数ならびに血清IgG、IgAおよびIgMに有意な変化はなかったと報告されている。しかし、他の報告では、血清IgMの有意な低下を認めている。以上の結果は、重金属暴露が免疫系に正または負の影響がある可能性を示唆している。しかし、上記の研究の中には免疫系に影響する喫煙や年齢などの因子を十分に考慮していない研究も含まれている。喫煙によりCD4+CD45RO+、CD4+CD45RA+およびCD4+T細胞数は選択的に増加することが報告されている。また、年齢の上昇に伴いCD4+CD45RO+細胞数の増加およびCD4+CD45RA+細胞数の減少が報告されている。以上から、有害物質がCD4+T細胞分画に及ぼす影響を評価する際には喫煙状況や年齢などを考慮することが不可欠であると考えられる。

 本研究は上記の影響を考慮した上で、水銀とマンガンへの暴露が細胞性および液性免疫に及ぼす影響を明らかにすることを目的した。細胞性免疫ではリンパ球分画(T、B及びNK細胞分画)を、液性免疫では血清免疫グロブリンG、A及びM値を測定した。

II.対象と方法対象1.水銀作業者

 韓国の蛍光燈製造工場で金属水銀に暴露する健康な男子作業者20人(水銀暴露群;平均24歳、21-37歳)および免疫系に影響を及ぼす有害物質への暴露歴がなく、水銀暴露群の一人一人と性別、年齢、喫煙状況(喫煙の有無)がマッチした健康な男子20人(対照群;平均24歳、20-36歳)を検討した。免疫学的検査に影響を及ぼす可能性のある感染症状ならびに下痢等の身体症状を有した者、ステロイド剤の薬剤投与中の者は個別質問調査により除外した。

2.マンガン作業者

 韓国の金属鉄鋼製造会社でマンガン暴露歴を有する健康な男子溶接作業者(橋桁の部品製造、工場機械修理、粉砕機製造、空調機器製造、工場機械修理に従事)21人(マンガン暴露群;平均43歳、29-56歳)および免疫系に影響を及ぼす有害物質への暴露歴がなく、マンガン暴露群と性別、年齢、喫煙状況がマッチした健康な男子21人(対照群;平均43歳、30-57歳)を検討した。水銀暴露作業者と同様、免疫的検査に影響を及ぼす可能性のある感染症状ならびに下痢等の身体症状を有した者、ステロイド剤の薬剤投与中の者は個別質問調査により除外した。

方法尿中および作業環境中水銀濃度

 尿中水銀濃度は原子吸光光度法(Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrophotometer,Varian Spectro AA-400)により測定した。作業環境中の水銀濃度はPersonal Air Sampler(SKC)によって吸着し、原子吸光分析法(Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrophotometer,Varian Spectro AA-400)で測定した。その結果、水銀暴露群の尿中水銀濃度は平均44.8g/lで範囲は1.8-163.5g/lであった。同様に、作業環境中の水銀濃度は0.0041mg/m3であった。

血中マンガンおよび作業環境中濃度

 血中マンガン濃度は原子吸光光度法(Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrophotometer,Varian Spectro AA-400)により測定した。作業環境中のマンガン濃度はPersonal Air Sampler(SKC)によって吸着し、原子吸光分析法(Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrophotometer,Varian Spectro AA-400)で測定した。その結果、血中マンガン暴露群の血中濃度は1.4g/dlで範囲は0.6-2.3g/dlであり、対照群の血中マンガン濃度は1.1g/dlで範囲は0.7-1.8g/dlであった。同様に、作業環境中のマンガン濃度は0.15mg/m3であった。

免疫学的測定

 水銀暴露群および対照群の被験者の静脈血を午前8時から10時の間に2K-EDTA(細胞性免疫分析用)、Serum分離Tube(液性免疫分析用)で加採血した。同様に、マンガン暴露群および対照群の被験者の静脈血を午前10時から12時の間に2K-EDTA(細胞性免疫用),Serum分離Tube(液性免疫分析用)加採血した。水銀暴露群と対照群およびマンガン暴露群と対象群の被験者から採血した静脈血を二重あるいは三重免疫染色法によりT(総T(CD3+),総CD4+,CD8+,CD4+CD45RA+およびCD4+CD45RO+)、B(CD19+)およびナチュラル・キラー(NK)(CD56+、CD57+あるいはCD16+)細胞分画を測定した。末梢血中のリンパ球数は自動血球計算機(SP-VI,Coulter社)で算出し、その値と各リンパ球分画の百分率との積から各リンパ球分画数(細胞数/mm3)を算出した。血清IgG,IgAおよびIgM値は免疫比濁法(日立自動分析装置7150)で、比濁は340nmで測定した。

統計解析

 統計解析は暴露群と対照群の間で対応のあるt検定により行った。また、リンパ球分画数および免疫グロブリン値と尿中水銀濃度あるいは血中マンガン濃度との間で年齢および喫煙状況を調整した偏相関係数を計算した。

III.結果

 水銀暴露群ではCD4+CD45RA+T細胞と総CD4+T細胞分画数が対照群より有意に少なかった(p<0.05)。リンパ球分画数および免疫グロブリン値と尿中水銀濃度との間で有意な相関関係は認められなかった(p>0.05)。マンガン暴露群ではCD4+CD45RO+T、総CD4+T及び総T(CD3+)細胞分画数ならびに血清IgG値が対照群より有意に少なかった(p<0.05)。リンパ球分画数と免疫グロブリン値と血中マンガン濃度とは有意な相関関係は認められなかった(p>0.05)。

IV.考察

 本研究では、水銀暴露作業者の末梢血中のリンパ球に対する主な標的細胞はCD4+CD45RA+(naive cell)T細胞と推定され、それに対し、マンガン暴露作業者の末梢血中のリンパ球に対する主な標的細胞はCD4+CD45RO+(memory cell)T細胞と推定された。ほかに総CD4+T細胞が水銀およびマンガン暴露作業者の両者において有意に低下していた。水銀暴露作業者では、これまでにCD3+、CD4+およびCD8+T細胞数の増加が報告されている。しかし、この報告では喫煙状況ならびに年齢を考慮した統計的解析がなされていない。本研究では、これらの影響を考慮したため、より信頼性の高い結果を得たと考えることができる。また、マンガン暴露作業者では、活性化T細胞(CD3+HLA-DR+T)百分率の有意な低下が報告されているが、総CD3+T、総CD4+T、CD8+T、CD20+BおよびCD57+NK細胞分画数ならびに血清IgG、IgAおよびIgMに有意な変化がなかったが血清IgGの有意な低下を認めた報告もある。以上の結果から、水銀への暴露はCD4+CD45RA+T細胞分画数を選択的に低下させ、マンガンへの暴露はCD4+CD45RO+T細胞分画数および血清IgGを選択的に低下させることが年齢、性別および喫煙状況を調整した上でも示唆された。このことは有害物質のCD4+T細胞に対する影響は暴露物質の種類によって異なることを示唆している。今後はこれらの細胞数および血清IgGの低下のメカニズムを明らかにする必要があると考えられる。

V.結論

 水銀暴露作業者の末梢血中Tリンパ球に対する主な標的細胞はCD4+CD45RA+T(naive cell)細胞であり、マンガン暴露作業者の標的細胞はCD4+CD45RO+T(memory cell)細胞と免疫グロブリンGと推定された。

審査要旨

 本研究は最近の免役学的方法を用いて有害物質を取扱作業者特有の免役学的影響を明らかにするため、フローサイトメトリー(免疫学的測定機械)を利用して血液の中のリンパ球サブセットを測定し、水銀及びマンガン暴露が血液中のT、B細胞分画及びナチュラルキラー(NK)細胞分画に及ぼす影響と血清免疫グロブリンの変化を検討したものであり、下記の結果を得ている。

 1.水銀暴露群ではCD4+CD45RA+T細胞と総CD4+T細胞分画数が対照群より有意に少なかった。リンパ球分画数および免疫グロブリン値と尿中水銀濃度との間で有意な相関関係は認められなかった。

 2.マンガン暴露群ではCD4+CD45RO+T、総CD4+T及び総T(CD3+)細胞分画数ならびに血清IgG値が対照群より有意に少なかった。リンパ球分画数と免疫グロブリン値と血中マンガン濃度とは有意な相関関係は認められなかった。

 3.水銀暴露作業者の末梢血中のリンパ球に対する主な標的細胞はCD4+CD45RA+(naive cell)T細胞と推定され、それに対し、マンガン暴露作業者の末梢血中のリンパ球に対する主な標的細胞はCD4+CD45RO+(memory cell)T細胞と推定された。

 4.さらに総CD4+T細胞が水銀およびマンガン暴露作業者の両者において有意に低下していた。

 以上、本論文は水銀への暴露はCD4+CD45RA+(naive cell)T細胞分画数を選択的に低下させ、マンガンへの暴露はCD4+CD45RO+(memory cell)T細胞分画数および血清グロブリンGを選択させることが年齢、性別および喫煙状況を調整した上でも示唆された。このことは有害物質のCD4+T細胞に対する影響は暴露物質の種類によって異なることを示唆している。以上、本研究は今まで十分に明らかにされていなかった有害物質に対する免疫系の変化の解明に重要な貢献をなすと考えられ、学位の授与に値するものと考えられる。

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