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アイテム
食事由来アクリルアミド摂取量の曝露評価方法に関する基礎的検討および大規模コホートデータを用いたアクリルアミド摂取量とすい臓がんのリスクに関する疫学的解析
https://az.repo.nii.ac.jp/records/5415
https://az.repo.nii.ac.jp/records/5415bc6c8d2b-8de6-4093-b695-2fbae59fe50e
名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
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diss_de_kou0034 (2.7 MB)
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diss_de_kou0034_jab&rev.pdf (202.8 kB)
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Item type | 学位論文 / Thesis or Dissertation(1) | |||||
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公開日 | 2021-03-30 | |||||
タイトル | ||||||
タイトル | 食事由来アクリルアミド摂取量の曝露評価方法に関する基礎的検討および大規模コホートデータを用いたアクリルアミド摂取量とすい臓がんのリスクに関する疫学的解析 | |||||
タイトル | ||||||
タイトル | Study on the assessment method of dietary acrylamide exposure and Epidemiologic analyses of the association between dietary acrylamide intake and pancreatic cancer risk using large-scale cohort data | |||||
言語 | en | |||||
言語 | ||||||
言語 | jpn | |||||
資源タイプ | ||||||
資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_db06 | |||||
資源タイプ | doctoral thesis | |||||
アクセス権 | ||||||
アクセス権 | open access | |||||
アクセス権URI | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 | |||||
著者 |
鬼頭, 久美子
× 鬼頭, 久美子× Kito, Kumiko |
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抄録 | ||||||
内容記述タイプ | Abstract | |||||
内容記述 | アクリルアミドは国際がん研究機関の発がん性分類で、「ヒトに対しておそらく発がん性がある物質」とされる。2016年の食品安全委員会による健康影響評価では、「日本人における発がん性については懸念がないとは言えない」と評価され、アクリルアミド摂取とがん罹患に関する研究が求められている。本研究では、まずアクリルアミド摂取量の曝露評価方法に関する基礎的検討を行い、次に大規模コホートデータを用いたすい臓がんの発がんリスクに関する疫学的解析を行った。 \n1 食事由来アクリルアミド摂取量の曝露評価方法に関する基礎的検討 【背景】 曝露と疾病リスクとの疫学的検討に先がけ、曝露評価方法の基礎的検討が必要である。アクリルアミド摂取量の曝露評価方法には、食事記録法(dietary record, DR)、食物摂取頻度調査法(food frequency questionnaire, FFQ)などが用いられている。しかしながら、既存調査の多くは短期間の調査で、推定された摂取量が個人の習慣的な摂取量を反映するか不明である。習慣的な摂取量を個人レベルで把握するためには、摂取量の変動要因を理解し、その影響を考慮する必要がある。摂取量の変動要因として個人内変動と個人間変動があるが、アクリルアミド摂取量の個人内・個人間変動を検討した研究はこれまでに行われていない。 またFFQは、アクリルアミド摂取量と疾病との関連を検討する際に使用されることが多い。これまでに日本人を対象としたコホート研究では、FFQの妥当性が示唆されるとともに、日本人のアクリルアミド摂取量が欧米の集団と比較して少ないことが報告されている。しかしながら、それらは1990年代に実施した調査であり、より近年の研究は少ないのが現状である。 そこで本研究では、DRを用いたアクリルアミド摂取量の個人内・個人間変動の検討およびアクリルアミド摂取量推定におけるFFQの妥当性を検討した。 \n1.1 食事記録法(DR)を用いたアクリルアミド摂取量の個人内・個人間変動の検討 【方法】 全国5地域に在住の男女 240名(40~74歳)を対象とした。2012~13年に実施した12日間のDR(3日間×4季節)をもとにアクリルアミド含有量のデータベースを用いて、個人のアクリルアミド摂取量を推定した。DRから推定されたアクリルアミド摂取量を用い、混合効果モデルによって個人内・個人間変動を算出した。さらに個人内・個人間変動を用いて、個人の習慣的な摂取量の推定および集団における個人の順位付けに必要な食事調査日数を推計した。また、アクリルアミド摂取量の個人間変動を予測する食品については、ステップワイズ法を用いた重回帰分析を実施し、食品グループごとに偏寄与率、累積偏寄与率を算出した。 【結果】 個人間変動に対する個人内変動の分散比は3.9であった。個人の習慣的な摂取量を推定するために必要な食事調査日数として、個人の真値の95%信頼区間の10%および20%の誤差範囲に入るためには、255日および64日と推定された。また集団における個人の順位付けに必要な食事調査日数は、観測値と真の値の間の相関係数を0.8と想定した場合、7日必要であると推計された。また、個人間変動を予測する主な食品は、コーヒー、じゃがいも、緑茶類などで、それらを含む上位7食品で個人間変動の約90%以上をカバーした。 \n【考察】 個人の習慣的なアクリルアミド摂取量を推定するには、エネルギーなどの主要な栄養素と比較して、長期間の日数を要することが明らかになった。また集団内において、ある程度の精度で個人を順位付けするには1週間程の調査日数が必要であることが判明した。したがって、食事由来のアクリルアミド推定曝露量は個人内変動が大きいため、曝露評価を行う際に短期間の食事調査方法を用いると、個人内変動に起因する測定誤差が大きくなることが示唆された。個人間変動を予測する食品については、限られた食品数で個人間変動を予測できることが示唆された。 【結論】 DRを用いたアクリルアミド曝露評価において、集団内の順位付けおよび個人の習慣的な摂取量を推定するためには、長期間の食事調査日数を要することが明らかになった。 \n 1.2 食事由来のアクリルアミド摂取量の推定における食物摂取頻度調査票(FFQ)の妥当性の検討 【方法】 2012~13年に1年間隔で実施した2回のFFQを用いて、個人ごとのアクリルアミド摂取量を推定した。DRを比較基準としたSpearmanの順位相関係数、DRとFFQ間の順位付けの一致度を示すκ係数(一致度100%を1とする)を算出し、FFQの精度を評価した。 【結果】 体重kgあたりのアクリルアミドの平均摂取量は、DRで0.17μg/day、FFQで0.16μg/dayと推定された。アクリルアミド摂取量に寄与する主な食品(寄与割合%)は、コーヒー・ココア(25%)、緑茶(12%)、じゃがいも(7%)、和干菓子類(6%)、ビスケット(5%)であった。またFFQの精度は、エネルギーおよび日間変動を調整した相関係数は男性で0.39、女性で0.33であった。κ係数は、男性で0.83、女性で0.81であった。 【考察】 本研究の平均アクリルアミド摂取量は、欧米の報告値の半分以下で、2012年の食品安全委員会のモンテカルロシミュレーションによる推定値に近似していた。本研究の推定値は、1990年代の研究と比較してやや多く、コーヒーや菓子類の摂取量が多くなったことに起因していると考えられた。 FFQの精度は、DRとFFQ間の相関係数が類似の妥当性研究と近似していることや、DRとFFQ間で高い一致度が確認されたことから、集団内における個人の順位付けにおいて、ある程度の正確性があると考えられた。 【結論】 DRとFFQ間の高いκ係数より、疫学研究において、集団内の個人の順位付けにFFQの使用が可能であると考えられた。 \n 2 大規模コホートデータを用いた食事由来アクリルアミド摂取量と すい臓がんのリスクに関する疫学的解析 【背景】 アクリルアミドの一部は、シトクロムP450(CYP2E1)によってグリシダミドに代謝される。グリシダミドは、ヘモグロビンやDNAと付加体を形成し、遺伝毒性を有すると考えられている。現在、膵臓がんのリスクと食事中のアクリルアミド摂取量との関連について検討が行われている。欧米の4報の疫学研究を統合したメタアナリシス(複数の疫学研究を統合し、解析する研究方法)では、膵臓がんの罹患リスクは認められていない。しかしながら、研究数が少なくエビデンスの根拠として乏しい。さらに、既存研究はすべて欧米で実施され、アジアにおいて検討されていない。そこで本研究では、食事に由来するアクリルアミド摂取量とすい臓がん罹患の関連を検討した。 \n【方法】 1990~1993年に全国10地域に居住していた40~69歳の男女約14万人のデータを用いた。対象者の選択基準を5年後調査時のFFQに回答した者とし、除外基準を1)追跡できない者(研究エリア外に在住、研究開始前の転出、外国籍、対象外年齢、重複登録)、2)がんの既往がある者、3)FFQの推定エネルギー量が極端な者とし、約8.9万人を解析対象者とした。研究デザインは、前向きコホート研究(経時的に対象集団を追跡する研究)で、5年後調査時点(1995年または1998年)を起点とし、すい臓がんの罹患の有無を2013年まで追跡した。 FFQによるアクリルアミド摂取量は、アクリルアミド含有量のデータベースを用いて推定した。Cox比例ハザード回帰モデルを用いて、アクリルアミド摂取量の最も少ないグループを基準とし、各グループのハザード比と95%信頼区間を算出した。さらに喫煙状態、体格指数、飲酒量など、アクリルアミドの代謝やすい臓がんの罹患に影響する可能性のある要因について、対象者を層別にして、ハザード比を算出した。 【結果】 15.2年追跡し、すい臓がん576症例が特定された。1日あたりのアクリルアミド摂取量の平均値±標準偏差は、6.92±3.81㎍/dであった。最も摂取量の多いグループは、年齢が若く、喫煙者の割合が多く、コーヒーの摂取量が多い特徴が確認された。最も摂取量の多いグループの調整後のハザード比は、0.83(95%信頼区間: 0.65-1.05, P for trend = 0.07)であり、すい臓がんの罹患リスクは認められなかった。さらに、性別、喫煙状態、体格指数、飲酒量、コーヒー摂取量、緑茶摂取量による層別解析においても関連は認められなかった。 【考察】 FFQより推定したアクリルアミド摂取量とすい臓がんの罹患には関連がないことが示唆された。これまでに日本人を対象とし、発がんリスクを検討した研究では、一貫して関連は認められていない。その一因として、欧米と比較して、日本人のアクリルアミド摂取量が少ないことが考えられる。また日本人のアクリルアミドの主な摂取源は欧米と異なるが、本研究の結果は欧米で得られた知見と同様であることから、アクリルアミド摂取に対する感受性に人種間の差がない可能性を示した。さらに、体格指数や飲酒量などによる層別解析でも、すい臓がんの罹患に関連は認められなかったが、これらの要因はアクリルアミド代謝に影響を与えることが報告されているため、今後バイオマーカーを使用し、これらの影響を考慮した発がんリスクの検討が必要である。 【結論】 日本人において、FFQより推定したアクリルアミド摂取量の多寡によるすい臓がんの罹患には関連がないことが示唆された。 \n【総括】 アクリルアミドは、人への発がんリスクの可能性から、定量的な曝露評価が期待されているが、本研究より、アクリルアミド摂取の個人内変動が高いため、個人の摂取量(絶対値)の推定には、長期間の食事調査日数が必要であることが明らかになった。本研究結果は、食品安全政策におけるアクリルアミドの健康影響を評価する際の曝露評価方法の基礎資料として貢献し得る。 また、アクリルアミド摂取量とすい臓がんのリスクに関する疫学的解析から、関連がないことが確認されたが、これまで世界的にも検討が少なく、アジアでは初の検討となることから、公衆衛生学上の意義が大きいと考えられる。 |
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Abstract | ||||||
内容記述タイプ | Other | |||||
内容記述 | Acrylamide (AA) was classified as 'probably carcinogenic to humans' by the International Agency for Cancer Research. According to the report of an assessment conducted by the Food Safety Commission of Japan in 2016, the neoplastic risk related to acrylamide intake for Japanese could not be excluded because of the insufficient margin of exposure (MOE). Therefore, more epidemiologic studies on dietary acrylamide intake and cancer risk are warranted. We first conducted this study on the method of assessing acrylamide exposure and then performed epidemiologic analyses of the pancreatic cancer risk using large-scale cohort data. The summary is as follows: 1. Study on the assessment method of dietary acrylamide exposure 【Introduction】 Before the epidemiologic study of exposure and disease risk, studies on dietary acrylamide exposure assessments are needed. Methods such as dietary records (DRs) and food frequency questionnaires (FFQs) are used to assess dietary acrylamide exposure. However, because most of these surveys are conducted over a short period, it is unknown whether the estimated intake represents the actual long-term acrylamide exposure at the individual level. To grasp the habitual acrylamide intake at the individual level, it is necessary to understand the variation factors of intake and to consider their effects. Within-individual and between-individual variations in dietary intake are known as variation factors. However, no studies have evaluated these variation factors in dietary acrylamide intake. FFQs are often widely used to study the association between acrylamide intake and disease. A previous Japanese cohort study suggested the validity of the FFQ; it has been reported that dietary acrylamide intake in the Japanese population is lower than that in the Western population. However, these surveys were conducted in 1995 and 1998, and almost no studies have been conducted recently. This study aimed to identify variations in the estimated dietary acrylamide intake of the Japanese population and to validate the FFQs for the estimation of acrylamide intake. 1.1 Study on within-individual and between-individual variations in acrylamide intake using dietary records 【Methods】 The study included 240 participants aged 40–74 years living in five areas in Japan. Twelve-day DRs were collected between 2012 and 2013. Dietary acrylamide intake was estimated from an acrylamide content database. Within-individual and between-individual variations were calculated using the random-effects model. Furthermore, using the calculated within-individual and between-individual variations, we estimated the number of days for a dietary survey required to evaluate individuals’ usual intake and rank individuals in a group. For foods that predict between-individual variations in acrylamide intake, multiple regression analysis using the stepwise method was performed, and the partial contribution rate and cumulative partial contribution rate were calculated for each food group. 【Results】 The ratio of within-individual variation to between-individual variation was 3.9, and within-individual variation was larger than between-individual variation. Days of DRs necessary for estimating the true intake within 10% and 20% were 255 days and 64 days, respectively. The number of days required to ensure an R-value of 0.8 for ranking individuals was seven days. Foods that contributed to the between-individual variations were in the following order: coffee/cocoa, potatoes, green tea, sweet potatoes, and biscuits/cookies. These top seven foods accounted for approximately 93% of the total variation. 【Discussion】 We demonstrated that estimating the habitual dietary acrylamide intake from DRs requires an extended data collection period due to the large within-individual variation in dietary acrylamide intake. We indicated that the number of days of dietary recording required to estimate individuals’ intragroup ranking with a certain degree of accuracy is approximately seven days. Therefore, when the variation ratio and/or within-individual variation is large, the estimation of acrylamide intake using short-term dietary surveys may lead to a misclassification of rankings and may not represent an individual’s habitual intake. For foods predicting between-individual variation, our results suggest that it is possible to rank the acrylamide intake according to several kinds of foods. 【Conclusion】 Estimating acrylamide intake using DRs requires an extended data collection period to evaluate individuals’ intragroup ranking and habitual intake. 1.2 Study on the validity of the Food Frequency Questionnaire (FFQ) in estimating dietary acrylamide intake 【Methods】 FFQs were administered twice between 2012 and 2013 at an interval of 1 year. Dietary acrylamide intake was estimated from an acrylamide content database. FFQ validity was assessed by Spearman’s correlation coefficients between the FFQ and DR estimations and by weighted kappa coefficients, which indicate the degree of agreement of the ranking between the DRs and FFQs. 【Results】 The mean ± standard deviation (SD) dietary acrylamide intake values were 0.17 μg/day in DRs and 0.16 μg/day in FFQs. The main food groups from the DRs that contributed to the acrylamide intake were coffee/cocoas (25%), green tea (12%), potatoes (7%), traditional dry confections (6%), and biscuits/cookies (5%). The value of the estimated acrylamide intake determined using the FFQ indicated that the energy-adjusted and deattenuated correlation coefficients were 0.39 for men and 0.33 for women. The weighted kappa coefficients were 0.83 for men and 0.81 for women. 【Discussion】 The mean intake in our study was half of that in Western populations and was similar to that of the previous Monte Carlo simulation studies of Japanese populations. Therefore, compared to the surveys in the 1990s, our results suggested that the acrylamide intake increased slightly, and the foods that contributed to the intake were almost the same, but the contribution proportion was different in some foods. In this study, the validity of estimating acrylamide intake using the FFQ was similar to that in the previous study, and high kappa values were found. Therefore, the FFQ is suitable for ranking individual intragroup. 【Conclusion】 The high kappa-values between DR and FFQ suggest that FFQ is appropriate for individuals’ rank within a population in epidemiological studies. 2. Epidemiologic analyses of the association between dietary acrylamide intake and pancreatic cancer risk using large-scale cohort data 【Introduction】 Some acrylamide is metabolized to glycidamide by cytochrome P450 (CYP2E1). Glycidamide is known to cause genotoxicity by forming an adduct that binds to hemoglobin and DNA. Epidemiological studies have investigated the association between pancreatic cancer risk and dietary acrylamide intake. A recent meta-analysis, including four studies conducted in Western countries, showed that dietary acrylamide intake was not associated with the risk of pancreatic cancer. However, the evidence for the risk of pancreatic cancer may be insufficient owing to the very small number of studies. Moreover, all previous studies were conducted in Western countries and did not examine the relationship between dietary acrylamide intake and the risk of pancreatic cancer among Asians. This study aimed to identify the association between dietary acrylamide intake and pancreatic cancer risk in the Japanese population. 【Methods】 The study included approximately 140,000 participants aged 40–69 years who lived in 10 public center areas between 1990 and 1993. The inclusion criterion for participants was respondents to the 5-year follow-up survey. The exclusion criteria were as follows: 1) ineligible participants (living in different targeting areas, late report of migration occurring before the starting point, non-Japanese nationality, incorrect birth date, duplicate registration, participants who had died, moved out of the study area, or were lost to follow-up before the starting point); 2) participants with a history of cancer identified using the questionnaire; and 3) participants with missing or extreme energy intake dates. The final analysis included approximately 90,000 participants. The study design was prospective cohort study, and the participants were followed up from the starting point of the 5-year follow-up survey (1995 or 1998) until 2013 for pancreatic cancer incidence. Acrylamide intake for each participant was estimated using the database. The Cox proportional hazards model was used to estimate hazard ratios (HRs) and 95% confidence intervals (CIs) for energy-adjusted acrylamide intake and pancreatic cancer risk by percentile. The lowest acrylamide intake group was used as a reference. Furthermore, we stratified the analyses based on variables that were pancreatic cancer risk factors, such as smoking status, coffee intake, green tea intake, alcohol consumption, and body mass index (BMI). 【Results】 After a mean follow-up of 15.2 years, a total of 576 pancreatic cancer cases were identified. The mean acrylamide intake (SD) was 6.92 ± 3.81 μg/d, corresponding to 0.13 ± 0.16 μg/kg body weight/day. The group with the highest acrylamide intake (Q4) was younger, had a higher proportion of current smokers, and a higher intake of coffee. We found no association between dietary acrylamide intake and pancreatic cancer. In the multivariate-adjusted model, the HR of the highest quartile vs. the lowest was 0.83 (95% CI: 0.65–1.05) (P for trend = 0.07). There were also no significant associations on the stratified analyses by sex, smoking status, coffee intake, green tea intake, alcohol consumption, and BMI. 【Discussion】 In a large prospective cohort of Japanese patients, no association was found between pancreatic cancer risk and dietary acrylamide intake. Previous studies that assessed dietary acrylamide intake and cancer risk (such as breast cancer and digestive system cancer) in the Japanese population have consistently indicated a null association. A lower dietary acrylamide intake in the Japanese population compared to that in the Western population is considered a reason for the lack of association. In addition, our findings were consistent with those of previous studies. Therefore, there might not be a substantial difference in susceptibility to acrylamide intake between Asian and Western populations. In stratified analyses by sex, smoking status, coffee consumption, green tea consumption, alcohol consumption, and BMI, no association was found between pancreatic cancer risk and dietary acrylamide intake. However, multiple factors related to diet and lifestyle may affect acrylamide metabolism. Therefore, further studies are warranted to explore the factors that affect acrylamide metabolism using biomarkers. 【Conclusion】 Dietary acrylamide intake was not associated with the pancreatic cancer risk in Japanese individuals. 【Summary】 Acrylamide is expected to be quantitatively evaluated in terms of its potential carcinogenic risk to humans. However, this study identified that the individual intake (absolute value) estimation requires long-term dietary survey records owing to large within-individual variations. These results may serve as primary data for exposure assessment methods in the health impact assessment of acrylamide in food safety policies. In addition, epidemiological analysis of acrylamide intake and risk of pancreatic cancer showed no association, but there have been few studies worldwide so far, and since this is the first study in Asia, it has great significance from the viewpoint of public health. |
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学位名 | ||||||
学位名 | 博士(学術) | |||||
学位授与機関 | ||||||
学位授与機関識別子Scheme | kakenhi | |||||
学位授与機関識別子 | 32701 | |||||
学位授与機関名 | 麻布大学 | |||||
学位授与年月日 | ||||||
学位授与年月日 | 2021-03-15 | |||||
学位授与番号 | ||||||
学位授与番号 | 甲第34号 | |||||
Rights | ||||||
値 | 本論文の一部は以下のとおり公表されている。(Part of this dissertation has been published as follows.) 1.Kumiko Kito, Junko Ishihara, Junpei Yamamoto, Takayuki Hosoda, Ayaka Kotemori, Ribeka Takachi, Kazutoshi Nakamura, Junta Tanaka, Taiki Yamaji, Taichi Shimazu, Yuri Ishii, Norie Sawada, Motoki Iwasaki, Hiroyasu Iso, Tomotaka Sobue, Shoichiro Tsugane. Variations in the estimated intake of acrylamide from food in the Japanese population. Nutrition journal 2020; 19:17.doi: 10.1186/s12937-020-00534-y. 2.Kumiko Kito, Junko Ishihara, Ayaka Kotemori, Ling Zha, Rong Liu, Norie Sawada, Motoki Iwasaki, Tomotaka Sobue and Shoichiro Tsugane. Dietary Acrylamide Intake and the Risk of Pancreatic Cancer: The Japan Public Health Center-Based Prospective Study. Nutrients 2020; 12(11): 3584. doi:https://doi.org/10.3390/nu12113584. |
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著者版フラグ | ||||||
出版タイプ | VoR | |||||
出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 |