Abstract
がんは、細胞の異常な増殖や異常な細胞分裂によってDNAが傷つけられることで発生します。 発がん性物質とは、DNAに変異を起こす要因のことであり、遺伝子レベルに変化を与えることで、私たちの体にがんを引き起こすことが知られている。 また、がんの発生には、劣悪な生活環境などの要因とともに、遺伝的な感受性も重要である。 さらに、X線、ガンマ線、放射性物質から放出される放射線、アニリン系染料、タバコ、フリーラジカル、アスベスト、シリカ塵、大気汚染、食品添加物、各種薬剤、香水に含まれる化学物質、発がん性ウイルス、細菌などの環境因子は、がんの形成に重要な役割を果たし、がんの発生率を高める一因になっています。 がんの原因となる環境因子は、大気、水、土壌、そして私たちが生きていくために必要な食物に存在します。 その結果、人間は生活環境から発がん性物質にさらされることでがんになるのです。 がんは治療が困難な病気であり、がんになった人の生活の質を低下させる。
キーワード
環境、発がん物質、がん、DNA、突然変異
はじめに
死亡原因の第2位であるがんは、細胞の異常増殖を伴う疾患群で、体の他の部分に侵入したり転移する可能性を持っています。 GLOBOCANによると、2012年の世界の新規がん患者数は約1410万人、がんによる死亡者数は約820万人、診断から5年以内にがんと共に生きる人は3260万人である。 一方、米国では2016年に新たに1,685,210人ががんと診断され、595,690人がこの病気で死亡すると推定されています。 したがって、がん関連死を減らすための新たな治療戦略が急務となっています.
がんは多因子性疾患です。 ほとんどの遺伝的要因と、ウイルス、細菌、放射線、食習慣や化学物質などの環境要因が、がん発症のリスクを高める（図1）。 全がんの10-15%は遺伝が関係していると考えられており、残りの85-90%については、環境や生活習慣にそのルーツがあるとされています。 タバコが約25-30%、食事が約30-35%、感染症が約15-20%、残りの割合は放射線、ストレス、身体活動、環境汚染物質などの他の要因が、がんに関連した死亡を引き起こすことが知られている 。 遺伝的な要因としては、単一の遺伝子ではなく、がん遺伝子、がん抑制遺伝子、DNA修復遺伝子など、複数の遺伝子の変異ががん化につながる可能性があります。 これらの遺伝子は、通常、組織の恒常性維持と細胞増殖の3つの主要な生物学的経路を通じて、がんを引き起こす。 このため、本研究の目的は、遺伝的要因と食事、ライフスタイル、代謝変化、様々な環境暴露などの様々な環境要因との相互作用について議論することである
図1.遺伝的要因と環境要因の相互作用。 がんの発生における遺伝子と環境の役割 .
がんと遺伝の関係
がんの発生には遺伝的な要因が重要な役割を果たす。 癌抑制遺伝子、癌遺伝子、DNA修復に関わる遺伝子などの重要な遺伝子の変異は、遺伝的不安定性をもたらし、癌の発生につながる。 白血病、ある種の小児腫瘍、結腸、特に乳癌や卵巣癌について、遺伝性の癌に関連するいくつかの遺伝子が同定されている。 . 例えば、乳がん遺伝子1の生殖細胞変異は、遺伝性乳がんの15-45％において素因となる遺伝的要因である。 女性の突然変異体保有者は、乳癌を発症する生涯リスクが60-80％、卵巣癌を発症する生涯リスクが20-40％であると言われている 。 さらに、APC遺伝子やミスマッチDNA修復遺伝子の変異は、それぞれ家族性大腸腺腫症と遺伝性非ポリポーシス大腸がんという2種類の遺伝性大腸がんにつながる。
がんと発がん物質の関係
X線、ガンマ線、放射性物質から放出される放射線、アニリン系染料、タバコ、フリーラジカル、アスベスト、シリカダスト、大気汚染、食品添加物、各種薬剤、香水に使われる化学物質の一部、発がん性のウイルスや細菌などの環境因子はがんのリスクに対して重要な役割を担っています。 .
放射線
放射線は、非電離放射線と電離放射線の2つの基本的なカテゴリに分類されます。 電離放射線は、電荷を帯びた粒子またはイオンを形成するX線として識別されます。 X線とガンマ線は、特に医療用画像診断に使用されます。 コンピュータ断層撮影は、様々な病気の診断のために3次元画像を生成する放射線学的方法です。 診断用X線は突然変異を引き起こし、侵襲性癌の最大10％が放射線被曝と関連していることがいくつかの研究で報告されています。 この懸念に関しては、子宮頸がん、乳がん、ホジキンリンパ腫、精巣がん、小児がんの放射線治療を受けた患者の大規模コホートが何十年も追跡調査されている。 放射線被曝におけるスクリーニングレベルの上昇は、がん罹患のリスクとして知られている。 この点で、生物学的影響は放射線の線量当量によって変化します。
重金属
被ばく量、遺伝、人々の免疫抵抗力と全体的な健康状態、年齢、栄養レベルに応じて、さまざまな化学物質や重金属への暴露は、乳がん、膵臓がん、肺がん、胆のうがんなど、異なるがんのリスクと関連している…。 金属は、空気、食物、水、経皮を通じて体内に入ると、様々な臓器に酵素的および遺伝毒性的影響を及ぼす。 ヒ素、カドミウム、クロム、ニッケル、亜鉛などの一部の重金属は、発がん性があることが知られています。 これらの重金属は、構造タンパク質、酵素、核酸などの重要な細胞成分と結合する。 例えば、カドミウムは肺がんや前立腺がんに影響を与えることが分かっています。 亜鉛の毒性効果は、実験動物で決定されました . さらに、ある種の金属化合物への曝露と乳がんのリスクとの間に関係がある可能性がある。
タバコ
タバコの煙に含まれる化学物質はDNAに損傷を与え、さまざまな癌、特に原発性肺癌のリスクを高めてきました。 肺がん10個のうち9個近くがタバコの煙によって引き起こされることが知られています。 タバコは年間約150万人の肺がんによる死亡を引き起こし、その数は2020年代または2030年代には年間200万人近くにまで増加すると推定されています。
食品と栄養
食事要因は、西洋諸国のがんの30％と関連しています。 実際、食生活の改善は、予防可能ながんの原因として、タバコに次ぐ要因となっています。 発展途上国では、食事ががんのリスクに与える影響は20％程度と考えられています。 一方、添加物の一部には発がん性のあるものがあります。 例えば、合成添加物のようなドゥルセ、シンナミルアンスラニレート、チオ尿素は、肝臓がんを引き起こすことが実験で確認されており、食品への使用が禁止されています。 しかし、亜硝酸塩、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウムなどは、発がん性があるにもかかわらず、使用されているものもあります。 抗菌・発色剤としてのソーセージなどの肉製品にも、これらの物質が含まれています。 このような肉加工品は、腸がんのリスクを21％増加させる。 残念ながら、2大食品である砂糖と塩分の過剰摂取は、肥満とインスリンの増加を引き起こすので、これらの物質のレベルが高いと、間接的にがんのリスクを増加させる。 さらに、アフラトキシンは落花生、豆類、油糧種子、穀物などに含まれ、肝細胞癌のリスクを高める。
Free radicals and ROS
Free radicals and ROSは癌リスクの上昇に関連している。 特にフリーラジカルは、がんや動脈硬化の病気を引き起こします。 フリーラジカルは、染色体異常やがん遺伝子の活性化により、がんの発生や促進を引き起こす。 一方、スーパーオキサイドアニオン、過酸化水素、ヒドロキシルラジカル、一酸化窒素などの活性酸素やその生体内代謝物も発がんに重要な役割を果たす。 活性酸素は、二本鎖切断、塩基修飾、DNA タンパク質の架橋などの DNA 損傷を誘発します。
大気汚染
自動車、工業プロセス、発電、固形燃料の家庭燃焼などからの排出物は、世界全体に影響を及ぼす環境空気を汚染しています。 大気汚染の化学的および物理的特徴は、汚染源、気候、および気象学によって異なる場合があります。 しかし、大気汚染に含まれる特定の化学物質は、人間に対して発がん性があることが知られています。 1971年、米国大気浄化法が制定され、オゾン、粒子状物質、二酸化硫黄、二酸化窒素、一酸化炭素、鉛が大気汚染物質として定義された。 さらに、189種類の有害・有毒な大気汚染物質が特定された。 大気中の微小粒子への暴露は、2010 年に世界で 320 万人の早死にをもたらし、その主な原因は心臓血管疾患であり、肺がんによる死亡は 223,000 人に上ると最近推定されています。 これらの化学物質への暴露は、胸膜および腹膜腫瘍のリスクと肺癌の発生率を増加させます。 この用語は、1950年から60年にかけて、急性転化を示すために使われ始めた。 現在では、DNAまたはRNAゲノムを持つすべてのウイルスを指すため、「腫瘍ウイルス」または「がんウイルス」と同義である。 しかし、大半のウイルスは、ヒトや動物にがんを引き起こさない。 肝炎ウイルス、ヒト乳頭腫ウイルス、カポジ肉腫関連ヘルペスウイルス、ヒトTリンパトロピックウイルス、エプスタインバーウイルスなどの腫瘍ウイルスは、がんのリスクと関連があるとされています。 ウイルス感染は、ヒトの全癌の15-20%に関与していると推定されています。
議論
がん研究の新しい分野では、汚染物質が互いに、また遺伝的要因と相互作用する可能性に焦点が当てられています。 がんの正確な原因または原因は、正確にはわかっていない。 しかし、癌になりやすい特定の遺伝子は、ウイルス、放射線、さまざまな化学物質、汚染物質への曝露などの環境要因と相互作用し、癌のリスクを高めることに関係しています。 発がん物質は、DNAを傷つけ、ホルモンを破壊し、組織を炎症させ、遺伝子をオン・オフさせる作用がある。 一方、2つの異なる被曝の相乗効果によって、いくつかの癌が引き起こされることを示す十分な証拠がある。 例えば、アスベストはタバコの煙の発がん性を高めるので、タバコを吸い、職場でアスベストにさらされた人の肺がん発生率は特に高かった … このように、環境は医学文献の中で広い範囲で使われることが多く、環境因子ががんのリスクを高めていることが知られています。 したがって、環境要因ががんの発生に及ぼす正確な影響を明らかにするためには、より詳細な研究が必要です。
結論
人は、タバコの煙や太陽光線など、がんの原因となるいくつかの暴露を避けることができます。 しかし、大気、水、食物汚染物質など、その他の環境リスク要因は、通常の生活をしていれば防ぐことはできません。 環境要因ががんの発生を引き起こす、あるいは寄与している可能性があることは知られています。 しかし、健康への影響の正確な原因を特定するためには、より詳細な研究が必要です。 その結果、多くの研究が行われることで、実際のがんのリスクと環境リスク因子との関連性がより明確になるのです。 ネイチャー 409: 850-852.
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