StudyMed医師国家試験

ニコチンは依存、タールは癌、そして煙はPM2.5―タバコ煙を成分で読み解く

第114回医師国家試験 E問題 第6問

国試問題にチャレンジ

第114回 E問題 第6問

喫煙に関して正しいのはどれか。

  1. a.喫煙の依存性はタールが原因である。
  2. b.PM2.5はタバコの煙に含まれている。
  3. c.屋内の分煙により受動喫煙を防止できる。
  4. d.喫煙による発癌はニコチンが主因である。
  5. e.禁煙すれば肺癌死亡率は非喫煙者と同じになる。

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は公衆衛生の定番テーマ、喫煙の問題だ。ポイントは、タバコ煙を「どの成分が何を引き起こすか」で整理できているかどうか。それに受動喫煙対策と禁煙の効果を正しく理解しているかも問われている。まず、タバコ煙の代表的な成分を挙げてみてくれるかな。
医学生医学生
ニコチン、タール、一酸化炭素の3つですね。CBTの勉強で、この3つはセットで覚えました。
ドクタードクター
いいね。では、それぞれの役割は? 喫煙がやめられない原因になるのはどれだろう。
医学生医学生
タールって黒くてベタベタしていて、いかにも体に悪そうなので、依存もタールかなと一瞬思いました。
ドクタードクター
そこは混同しやすいところだね。依存性の原因はニコチンだ。吸い込んだニコチンは10秒前後で脳に届き、ニコチン性アセチルコリン受容体を刺激して側坐核でドパミンを放出させる。この速い報酬と、血中濃度が下がったときのイライラや集中困難といった離脱症状が、依存を形づくるんだ。
医学生医学生
薬理学の講義で習った報酬系の話ですね。じゃあ発癌の主因もニコチンでしょうか。
ドクタードクター
発癌の主役はタールのほうだよ。タールは煙の粒子成分からニコチンと水分を除いた残りの総称で、ベンゾ[a]ピレンなどの多環芳香族炭化水素や、タバコ特異的ニトロソアミンといった発癌物質を含んでいる。ニコチンそのものはヒトの発癌物質には分類されていない。ただ、ニトロソアミンはタバコ葉の加工や燃焼の過程でニコチンなどから生成されるし、依存によって喫煙を続けさせ、発癌物質への曝露を長引かせる。その意味で間接的には関わっているんだ。
医学生医学生
依存はニコチン、癌はタール、と役割を分けて覚えるのがよさそうですね。一酸化炭素はヘモグロビンにくっつくんでしたっけ。
ドクタードクター
そう。ヘモグロビンへの親和性は酸素の200倍以上で、酸素運搬能を下げて虚血性心疾患などを悪化させる。さて、ここで正解になるのが「PM2.5はタバコの煙に含まれている」という記述だ。
医学生医学生
PM2.5って、大陸から飛んでくる大気汚染物質のイメージしかありませんでした。
ドクタードクター
そう思う人は多いね。でも、PM2.5は粒径がおおむね2.5μm以下の微小粒子の総称で、発生源は問わない。タバコの煙の粒子はほとんどがこの大きさに入るから、喫煙は屋内のPM2.5の重要な発生源なんだ。喫煙可能な飲食店では、屋内濃度が大気の環境基準である日平均35μg/m³を大きく超えるという報告もある。粒子が小さいので肺胞まで届き、呼吸器や循環器の病気のリスクを高めるよ。
医学生医学生
なるほど、定義に発生源が入っていないんですね。では、喫煙席と禁煙席を分ける分煙なら受動喫煙は防げますか。
ドクタードクター
残念ながら防げない。ドアの開閉や人の出入り、空調の気流で煙は禁煙エリアに漏れるし、換気設備でも有害物質を十分には除去できない。WHOのたばこ規制枠組条約のガイドラインでも、有効なのは屋内の全面禁煙だとされている。日本でも健康増進法の改正で、多数の人が利用する施設は原則屋内禁煙、学校や病院、行政機関は原則敷地内禁煙になった。
医学生医学生
そういえば実習先の病院も敷地内全面禁煙でした。最後の、禁煙すれば肺癌死亡率が非喫煙者と同じになる、というのは?
ドクタードクター
禁煙で肺癌のリスクは年数とともに下がっていき、10年ほどで喫煙を続けた人のおよそ半分になるとされる。ただ、長期間たっても生涯非喫煙者と全く同じ水準には戻りにくいことが多くの疫学研究で示されている。「同じになる」と言い切るのは誤りだ。だからこそ、禁煙は早ければ早いほどいい。
医学生医学生
「やめても意味がない」ではなく「早くやめるほど得をする」と伝えるべきなんですね。
ドクタードクター
その通り。臨床での話もしておこう。受動喫煙で吸い込むのは主に副流煙と呼出煙だけど、副流煙は低温で不完全燃焼するから、一酸化炭素や一部の発癌物質の濃度が主流煙より高い。受動喫煙は肺癌、虚血性心疾患、脳卒中、乳幼児突然死症候群のリスクを上げる。それから、ニコチン依存症は治療の対象で、ニコチンパッチなどのニコチン置換療法や、ニコチン受容体部分作動薬のバレニクリンが使われる。条件を満たせば禁煙治療は保険適用になるよ。
医学生医学生
外来で喫煙歴を聞くだけで終わらせず、禁煙治療につなげることも医師の役目ですね。
ドクタードクター
そう。禁煙支援は、どの診療科の医師にもできる最も効果的な予防医療の一つなんだ。

まとめ

タバコ煙の健康影響は成分ごとに整理すると理解しやすく、依存性の原因はニコチン、発癌の主因はタールに含まれる多環芳香族炭化水素やニトロソアミン類、酸素運搬障害は一酸化炭素によります。PM2.5は粒径2.5μm以下の微小粒子の総称で発生源を問わず、タバコ煙は屋内PM2.5の重要な発生源です。受動喫煙は分煙では防げず、屋内全面禁煙が国際的に推奨される対策であり、日本でも健康増進法の改正で原則屋内禁煙が定められました。禁煙により肺癌リスクは大きく下がるものの、非喫煙者と全く同じ水準に戻るとは言い切れないため、禁煙は早いほど効果が大きいと理解しておきましょう。これらの知識は、患者への禁煙指導や公衆衛生政策を考えるうえでの基礎になります。

解答・解説

正解はbです

タバコ煙の成分とその健康影響、受動喫煙対策、禁煙の効果を横断的に問う一般問題である。

考え方の軸

タバコ煙にはおよそ5,000種類以上の化学物質が含まれ、そのうち70種類前後が発癌物質とされる。成分は大きく3つに分けて整理すると判断しやすい。 ・ニコチン:依存性(嗜癖性)の原因物質。中枢のニコチン性アセチルコリン受容体に作用し、ドパミン放出を介して報酬系を刺激する。 ・タール:煙の粒子状成分からニコチンと水分を除いた残りの総称。ベンゾ[a]ピレンなどの多環芳香族炭化水素やニトロソアミン類を含み、発癌の中心を担う。 ・一酸化炭素(CO)などのガス状成分:ヘモグロビンと強く結合して酸素運搬能を低下させ、動脈硬化や虚血性心疾患の悪化に関与する。 さらに、タバコ煙そのものが微小な粒子の集合体であり、大気汚染の指標であるPM2.5に該当する粒子を大量に含むことを押さえておけば正解にたどり着ける。 受動喫煙対策については「分煙では不十分で、屋内全面禁煙が必要」という考え方が国際的な標準であること、禁煙の効果については「リスクは年数とともに大きく下がるが、生涯非喫煙者と完全に同じにはなりにくい」ことが判断のポイントになる。

選択肢考察

  1. ×a.  喫煙の依存性はタールが原因である。

    誤り。喫煙の依存性をもたらすのはニコチンである。ニコチンは吸入後おおむね10秒前後で脳に到達し、中脳辺縁系のニコチン性アセチルコリン受容体を刺激して側坐核でのドパミン放出を促す。この速やかな報酬効果と、血中濃度低下に伴う離脱症状(イライラ、集中困難、強い喫煙欲求など)が依存を形成する。タールは主に発癌や味・香りに関わる成分であり、依存性の主因ではない。

  2. ○b.  PM2.5はタバコの煙に含まれている。

    正しい。PM2.5(微小粒子状物質)とは、空気中に浮遊する粒子のうち粒径がおおむね2.5μm以下のものの総称であり、発生源を問わない。タバコの煙の粒子は大部分がこの大きさに含まれるため、喫煙は屋内におけるPM2.5の重要な発生源となる。喫煙が許可されている飲食店などでは、屋内のPM2.5濃度が大気環境基準(日平均35μg/m³以下)を大きく上回ることが報告されている。PM2.5は粒子が小さいため気道の奥の肺胞まで到達し、呼吸器疾患や循環器疾患のリスクを高める。

  3. ×c.  屋内の分煙により受動喫煙を防止できる。

    誤り。喫煙エリアと禁煙エリアを分けるだけの分煙では、ドアの開閉や人の出入り、空調の気流によって煙が禁煙エリアに漏れ出し、受動喫煙を完全には防げない。換気設備を用いても有害物質を十分に除去できないことが示されており、WHO(世界保健機関)のたばこ規制枠組条約のガイドラインでも、受動喫煙を防ぐ有効な方法は屋内の全面禁煙であるとされている。わが国でも2018年の健康増進法改正(2020年4月全面施行)により、多数の者が利用する施設は原則屋内禁煙となり、学校・病院・行政機関などでは敷地内禁煙が原則とされた。

  4. ×d.  喫煙による発癌はニコチンが主因である。

    誤り。喫煙による発癌の主因はタールに含まれる多数の発癌物質であり、代表例としてベンゾ[a]ピレンなどの多環芳香族炭化水素や、タバコ特異的ニトロソアミン(NNK、NNNなど)が挙げられる。ニコチンそのものは、ヒトに対する発癌物質としては分類されていない。ただし、タバコ特異的ニトロソアミンはタバコ葉の加工・燃焼の過程でニコチンなどから生成されるため、ニコチンが発癌と全く無関係というわけではない。ニコチン自体は依存の原因物質であり、喫煙を継続させることで発癌物質への曝露を長期化させるという点で間接的に関与している。

  5. ×e.  禁煙すれば肺癌死亡率は非喫煙者と同じになる。

    誤り。禁煙により肺癌のリスクと死亡率は年数を追って低下し、禁煙後10年程度で喫煙継続者のおよそ半分程度にまで下がるとされる。しかし、多くの疫学研究では、禁煙後長期間を経ても生涯非喫煙者と全く同じ水準には戻りにくいことが示されている。15〜20年以上禁煙を続けると非喫煙者に近い水準まで低下するという報告もあるが、「禁煙すれば非喫煙者と同じになる」と断定することはできない。禁煙は早いほど効果が大きいという点が重要である。

タバコ煙の主な成分と健康影響

・ニコチン:依存性。交感神経刺激による血管収縮、心拍数・血圧上昇。 ・タール:発癌物質の集まり(多環芳香族炭化水素、ニトロソアミン類など)。肺癌、喉頭癌、口腔・咽頭癌、食道癌、膀胱癌、膵癌など多くの癌の原因となる。 ・一酸化炭素:ヘモグロビンとの親和性は酸素の200倍以上であり、一酸化炭素ヘモグロビンを形成して組織への酸素供給を低下させる。

主流煙と副流煙

喫煙者が吸い込む煙を主流煙、タバコの先端から立ち上る煙を副流煙という。副流煙は低温で不完全燃焼するため、一酸化炭素、アンモニア、一部の発癌物質(ニトロソアミンなど)の濃度が主流煙よりも高い。受動喫煙者は主に副流煙と喫煙者が吐き出した呼出煙を吸入する。受動喫煙は肺癌、虚血性心疾患、脳卒中、乳幼児突然死症候群(SIDS)のリスクを高める。

PM2.5

粒径2.5μm以下の微小粒子状物質。わが国の環境基準は年平均15μg/m³以下かつ日平均35μg/m³以下である。肺の奥深くまで沈着しやすく、呼吸器・循環器疾患や肺癌との関連が指摘されている。

わが国の喫煙と肺癌の動向

成人の喫煙率は長期的に低下しているが、喫煙の影響は数十年遅れて現れることや、人口の高齢化により、肺癌の粗死亡率は高い水準にある。一方、年齢構成の影響を除いた年齢調整死亡率でみると低下傾向にある。

禁煙治療

ニコチン依存症に対しては、ニコチンパッチなどのニコチン置換療法や、ニコチン受容体部分作動薬であるバレニクリンが用いられる(バレニクリンは供給停止を経て、近年供給が再開されている)。一定の条件を満たせば禁煙治療は保険適用となる。

POINT

・依存性の原因はニコチン、発癌の主因はタール中の発癌物質、酸素運搬障害は一酸化炭素。 ・タバコ煙はPM2.5の発生源である。 ・分煙では受動喫煙を防げず、屋内全面禁煙が有効な対策である。 ・禁煙で肺癌リスクは大きく低下するが、非喫煙者と全く同じになるとは言えない。禁煙は早いほどよい。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。