はじめに
Pesticides are substances or mixture of substances used for preventing, destroying, repelling or mitigating pests which include insect, rodents, weeds and as other unwantedorganisms (1, 2)殺虫剤は虫類や雑草などの有害生物の予防、駆除や軽減に使用されています。 したがって、世界的に農薬の使用は、特に農業において、ここ数年、農村部で増加している。 農薬の残留物は、大気、土壌、水、植物、収穫物、設備、衣服、そして人間や動物の組織を汚染する。 塗布された農薬は、呼吸、飲み込み、皮膚吸収などを通して人体に入り、中毒を引き起こす可能性があります(2-4)。 農薬への曝露は、一般の人々、特に農業従事者にとって潜在的な健康リスクとなります(7-12)。
多くの研究が、農薬への曝露と肉腫、多発性骨髄腫、膀胱がん、すい臓がん、白血病などのがんの発生との関連に焦点を当ててきました(13-21) 。 一部の研究者は、農薬への職業性曝露が非ホジキンスリンパ腫(NHL)のリスクと関連していることを観察している(22-24)。NHLは、BまたはTリンパ球から発生しうるリンパ増殖性悪性腫瘍の異質なグループである。 B細胞免疫グロブリンまたはT細胞受容体遺伝子の相互転座は、骨髄の未熟なリンパ球または末梢リンパ器官のより成熟した細胞内で、癌遺伝子とともに発生します(25、26)。これらの染色体転座はしばしば癌遺伝子の過剰発現をもたらし、細胞を悪性化し制御不能な方法で増殖させます(26)。
染色体転座 t(14;18)(q32;q21) は、濾胞性リンパ腫 (FL) の 70~90%、びまん性大細胞型 B 細胞リンパ腫の 20~30%、その他あまり一般的ではないサブタイプの 5~10% に見られる NHL に最もよく見られる染色体異常の一つです (27). さらに、農薬に職業的に暴露された人の末梢血リンパ球では、染色体転座t(14;18)(q32;q21)の有病率の増加が検出されている(28,29)
この研究の目的は、短期間の暴露後の農業従事者において、農薬が染色体転座 t(14;18) に及ぼす影響を調べることである。
材料と方法
倫理声明
研究計画はカターニア大学病院(イタリア、カターニア)の倫理委員会によって承認され、すべての被験者から研究への参加前に書面での同意が得られています。
研究デザインと農薬曝露
本研究は、人口~32万人のラグーザ州(イタリア、シチリア島)で実施したケースコントロール研究である。 この地域は農業が盛んで、人口の大部分が、温室で果物や野菜、畜産由来の製品を生産する約25,000の農場に従事している。 これらの活動には、大量の農薬が使用されています。 主な作物は、露地ではニンジン、ジャガイモ、ズッキーニ、温室ではトマト、ナス、ピーマン、ズッキーニである(30)。 この研究に参加した曝露労働者は、手袋、マスク、オーバーオール、保護メガネなどの安全保護具を着用して作業を行った。 農薬散布は5-6回/週、6-7労働時間行われました。 非被曝者(コントロール)は、農薬に接触していない。 表Iは、曝露された労働者が使用した農薬の一覧である。
表 I.トマトの栽培におけるハウス内の農薬の使用量。 |
人口統計学、病歴、健康管理習慣、農薬やその他の化学物質への暴露に関する正確なデータを集めるために、環境リスクと職業リスクに関する構造化アンケートが訓練を受けた面接官によって実施されました。 除外基準は、糖尿病、高血圧、甲状腺、肝臓、腎臓、肺、血液疾患であった。
t(14;18)-(IgH;Bcl-2)translocation
末梢血サンプル(10 ml/被験者)は、Vacutainer EDTA (K2) tube(BD Biosciences, FranklinLakes, NJ, USA)に採取された。 1600>
t(14;18)-(IgH;Bcl-2) 転座は、majorbreakpoint region (MBR) および minor cluster region (mcr) において、以前に報告されたようにポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) によって評価した (31). PCR解析の特異性と感度を高めるために、AccuPrime™SuperMix (Invitrogen Life Technologies, Carlsbad, CA, USA) を使用した。 各サンプルのDNAの完全性は、成長ホルモン(GH)遺伝子の430 bp断片をPCRで増幅することにより確認した。 GH増幅に使用したフォワードプライマーとリバースプライマーの配列は以下の通りである。 5-CACCATTACATCCCACCT-3および5-GCTTCTTGCTTGAGTGA-3である。 GH増幅に用いたPCR条件はMBR(31)で報告されたものと同じである。
PCR 産物は2.5%アガロースゲルで電気泳動し分離した。 血液検体からMBRとMCRを増幅して得られた単一バンドをゲルから精製し、ABI 310 Genetic Analyzer (Perkin-Elmer, Foster City, CA, USA) で配列決定した。 正規性はKolmogrov-Smirnov検定で,分散の均質性はLevenes検定でチェックした。 農薬にさらされた労働者、喫煙者、アルコール摂取者における転座t(14;18)の存在を評価するためにロジスティック回帰を利用した。 データ解析にはGraphPad Prism version 7.0 (GraphPad Software, Inc., La Jolla, CA, USA)を使用した。 特に、すべての被験者は男性であり、年齢、BMI、喫煙習慣、アルコール摂取量、労働年齢、日光への暴露に関して、統計的に有意な差はなかった。
農場労働者は、平均して5年間、1日に約3.7時間農薬に暴露されていた。 表IIは、主なサンプル特性を報告している。図1.
表II.調査集団の特性は、頻度または平均±SDで表される。 |
農薬にさらされた労働者におけるBCL2-IGH t(14;18)転座の頻度は10%(52人中5人)に対して8%であり、農薬にさらされた労働者におけるT(14;18)転座の頻度は10%であった。パーセント(52人中4人)であった。 これらの結果は、農薬への職業的曝露と農民における染色体転座BCL2-IGH t(14;18)の頻度の増加との間に有意な関連はないことを示した(表III)。
さらに、すべての対象者が殺虫剤と殺菌剤に曝露されていたため、使用した農薬の種類に関連したt(14;18)の頻度を評価することは不可能である。 この転座には、染色体14q32上の免疫グロブリン・ヘビーチェーン(IgH)遺伝子座と染色体18q2l上のB細胞白血病/リンパ腫2(BCL2)遺伝子座の2つの遺伝子座が関与しています(32)。 その結果、BCL2の抗アポトーシス機能が高まり、細胞の生存が増加し、NHLの悪性化プロセスの初期段階となる(32-34)。
農民や農薬を扱う他の職業グループにおいてNHLの発生率が増加していることが報告されている(35)。 さらに、農薬に職業的に暴露された人の末梢血リンパ球で染色体転座t(14;18)(q32;q21)の頻度の増加が検出されている(29、36、37)
農業従事者96人を対象に行った最近の研究では、Qaqishら(1)露天農業における農薬および動物に使用する殺虫剤の職業暴露により、染色体転座t(14;18)の頻度が増加していることが判明した。 農薬や殺虫剤に職業的に暴露された農民は、t(14;18)を保有する確率が13.5倍であった。 その代わりに、農民の63.5%(96人中61人)は、対照者の11.5%(96人中11人)と比較して、転座を有していた。
Qaqishet al(1)との結果の相違は、曝露期間が50%と後者(10.9±7.9年対5.1±0.8年)より短いことに起因している可能性がある。
さらに、我々のサンプルではすべての労働者が標準的なSPDを利用したのに対し、Qaqishら(1)では農家の2.1%のみがマスクを使用し、27.1%がマスクと手袋を使用した。
Qaqishら(1)が示したように、SPDを使うことはt(14;18)の予防に役立つかもしれない。
Chiuら(28)は、殺虫剤と除草剤の使用は、t(14;18)陽性NHLのリスクが2.6~3倍高いことと関連していることを観察した。 これらの結果は、農薬が通常t(14;18)陽性の濾胞性NHLと特に関連する先行研究の知見と一致している(23,38-40)。
Chiuら(28)とSchroederら(41)は、農業とディルドリン、リンデン、アトラジンまたは殺菌剤への曝露に関連するNHLのリスクは、t(14;18)と関連していた。
イタリアでは、ディルドリン、リンデン、アトラジンなどの農薬はずっと前から使用禁止されている。 また、本研究の被曝者は殺菌剤(プロパモカルブ塩酸塩、メタラキシルM、シプロコナゾール)と殺虫剤(チアメトキサム、デルタマトリン、アクリナトリン、アバメクチン)の両方に曝露されており、それぞれの作用を鑑別することはできなかった。
本研究の結果は、殺虫剤や除草剤の使用期間が長い場合、またSPDの使用と関連してリスクが増加することを検出した他の研究者(1,28)と一致する。
我々は、BCL2-IGH t(14;18)転座検出頻度に対する交絡因子の影響を評価した。 まず、アルコール摂取は検出頻度に寄与しなかったが、これは我々の研究グループにおけるアルコール摂取量が少ないためと考えられる(前者17.6±8.5、後者18.7±7.7 g/日、後者非被曝)。 さらに、検体の年齢とBCL2-IGH t(14;18)転座検出頻度との関連は検出されなかった(1,29)。
我々の研究、Roullandら(29)、Qaqishら(1)は、年齢中央値<50年の対象者を含み、年齢との関連は60(42)歳以上と70(43)歳以上でのみ検出されている。 さらに、喫煙はBCL2-IGHt(14;18)転座の頻度を増加させず、以前の研究(28)と一致した。 さらに、日光への暴露は t(14:18) の検出頻度に影響を与えず、他の研究 (29) と一致した。
したがって、この研究の結果から、法律で定められた SPD の一定の使用と暴露時間が農薬暴露労働者の転座頻度に影響を与える可能性があると結論付けることができる。
我々の研究は、遺伝子転座に対する「曝露時間」要因の役割をより明確にするために、これらの労働者の追跡調査を継続する必要がある。
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