タバコ煙の科学

１．タバコ煙には約200種類の有害物質か含まれる．
２．ニコチン，ニトロソアミン類は粒子相，ガス相の両方に含まれ，多環芳香族炭化水素，ダイオキシン類は主として粒子相に含まれ，一酸化炭素，アンモニア，アルデヒド類，フリーラジカルは主としてガス相に含まれる．
３．軽いタバコの正体は，空気穴によって見かけ上の測定量を低くしただけの製品で，危険性は変わらないか，むしろ大きい．

タバコ煙の成分

タバコ煙には4,000種類以上の化学物質，約200種類の有害物質，60〜70種類の発癌物質が含まれるが，以下に代表的な有害成分の特徴を解説する．タバコ煙は粒子相とガス相を区別することができるが，タバコ煙成分は，①両方に含有される成分，②主として粒子相に含有される成分，③主としてガス相に含有される成分に大別される．有害成分は低温の自然燃焼（不完全燃焼）時によリ多く発生するため，副流煙は主流煙よりも多量の有害物質を含む．タバコ煙成分の発生には，約600種類の添加物が関与している．添加物は，主として喫煙開始を容易にするとともに依存形成を促進することを目的としている．
・ニコチン　nicotine（粒子相，ガス相両方に含有）
気道刺激作用，血管収縮作用，依存形成作用を有する．ニトロソ化された代謝物（二トロソアミン類）が発癌性を有することは以前より知られていたが，近年では，ニコチンそれ自体にも腫瘍血管を増生させて癌の発育を促進する作用のあることが報告されている．依存性（特に心理的依存を誘発する作用）は違法な薬物にひけを取らない．他の違法な薬物のように酪町や幻覚を起こさせる作用がないために害が軽視されているが，健康を破壊する危険性は違法な薬物とまったく同等である．
低いpH（酸性）で塩，高いpH（アルカリ性）で遊離塩基となるが，ニコチン遊離塩
基は燃焼時に容易に葉から遊離し，生体で吸収されやすい．このため，タバコ煙のpH
を上昇させるアンモニウム塩（後述）のような添加物が使用される．
・ニトロソアミン類nitrosamines（粒子相，ガス相両方に含有）
ニコチンなどアミン類がニトロソ化されたものをニトロソアミン類と総称する．葉タ
パコ生育中，タバコ製造過程，タバコ燃焼，生体内吸収後にニコチンから変化したニト
ロソアミンをタバコ特異的ニトロソアミン，tobacco-specific nitrosamines （TSNA）と
呼ぶ．タバコ煙には，TSNAおよびTSNA以外のニトロソアミン類が多量に含まれ，
喫煙または受動喫煙によって生体内に吸収された後に発癌性を発揮する．
・多環芳香族炭化水素polycyclic aromatic hydrocarbons （PAH）（主として粒子相に含有）
複数のペンゼン環が縮合した物質の総称で，有機化合物の不完全燃焼で発生する．タ
パコ煙にはピレン，ベンツビレン，アントラセンなど20種類以上の多環芳香族炭化水
素が含まれ，発癌や気道アレルギー誘発（アジュパント作用）に関与する．また薬物代
謝酵素の誘導作用があリ，各種医薬品の血中濃度を低下させ効果を減弱させる.
・ダイオキシン類dioxins（主として粒子相に含有）
２つのペンゼン環が酸素原子によって結合した母核に塩素が結合した化合物の総称で
ある．母核と塩素の結合部位により毒性が異なるが，タバコ煙からは最大の毒性をもつ
２，３，７，８-テトラクロロジベンゾジオキシンtetrachloro-dibenzo-dioxin（TCDD）をは
じめ，多種類のダイオキシン類が検出されている.
・一酸化炭素carbon monoxide（CO）（主としてガス相に含有）
タバコ主流煙には３〜４万ppm（自動車排ガスは１万ppm以下）のCOが含まれる．
ヘモグロピンと結合して赤血球の運搬能力を失わせ，代慣性に二次性多血症を引き起こ
し血栓を誘発する．喫煙者が急性CO中毒を起こさないのは，タバコ煙が排気ガスより
安全だからではなく，吸入が間欠的であるからに過き･ない.
・アンモニア　ammonja（主としてガス相に含有）
主流煙のpHを上げ，より多くのニコチンを遊離塩基として吸収しやすいように添加
されているアンモニウム塩から発生する．低ニコチンのタバコでも高ニコチンのタバコ
と同等のニコチンを生体に供給できるようにするアンモニア添加技術は，タバコ産業内
部で「アンモニア・テクノロジー」と呼ばれている．アンモニアは高温で分解されやす
いので，主流煙と副流煙では後者の含有量がはるかに多い．このため配流煙はアルカリ
性で遊離塩基ニコチンを多く含み，主流煙よりも刺激性が強い.
・アルデヒド類aldehydes（主としてガス相に含有）
タバコに添加されているグリセリン（保湿剤）や砂糖などが燃焼して発生する．アク
ロレイン，ホルムアルデヒド，アセトアルデヒドなどがタバコ煙に含まれる．発癌性を
有するほか，アクロレインやホルムアルデヒドでは強い粘膜刺激性をもち，アセトアルデヒドはニコチンの依存形成を促進する作用がある．
・活性酸素activeoxigen（主としてガス相に含有）
活性酸素は酸化作用の強い酸素関連分子の総称である．タバコ煙は活性酸素を含むほか，タバコ煙成分が肺で酵素処理されるときに活性酸素が発生する．活性酸素はDNAを酸化して発癌を誘発するほか，肺胞弾性線維を破壊して慢性閉塞性肺疾患chronjcobstructive pulmonary disease （COPD）を引き起こし，酸化コレステロールを増加させることによって動脈硬化を促進するとともに，動脈壁中膜の弾性線維を破壊して動脈瘤を発生させる．消化性潰瘍，皮膚のしわ，椎間板ヘルニアなどが喫煙者で多いのも，活性酸素の影響と推定される．

「軽い」タバコならいいのか？

表示タール値と肺癌の関係を調べると，確かにフィルターなしの超高タール銘柄では普通のタバコよりもリスクが高いが，低タール銘柄では，普通のタバコよりリスクが低くないばかりでなく，むしろリスクが高いかもしれない．
１本あたりのニコチン吸収量を算出すると，表示値0.1mgの低ニコチンタバコでも，表示値1.0mg以上の普通のタバコと変わらない、一定量のニコチンを吸入して火を消すのが喫煙行為なので，どんな種類のタバコを吸っても喫煙者が摂取するニコチン量は同じである．

パッケージ表示のニコチン・タール量は，機械によって一定量吸煙したときの捕集量から求められている．「軽い」と称されるタバコには，フィルター部分側面に小さなミシン穴が空いており，機械喫煙のときには煙が薄まってニコチン・タール量が低く見積もられる．実際の喫煙においては，このままではとてもスカスカで吸えないため、この穴は唇や指で塞いで吸うことになる．表示ニコチン量が少ないほど空気穴がたくさん空いているのはもちろんだが，表示ニコチン量が小さいほど，くわえたとさに塞がりやすいように穴が微妙に吸い口に近い。
喫煙者は，ニコチン血中濃度の低下から喫煙欲求を抱さ，タバコに火をつけて一定量のニコチンを体内に摂取する．１回の喫煙で必要なニコチン量は喫煙者によって決まっており，同じ喫煙者が違う種類のタバコを吸っても，１本あたりから摂取されるニコチン量は同じである．「軽いタバコ」を吸っても代慣性喫煙（深く吸う，根本まで吸う）が起こるだけで，ニコチンの吸入量は変わらない．
肺癌のリスクを調べると，確かにフィルターなしの超高タールタバコでは，普通のタバコよりも肺癌のリスクが高いが，低タールタバコでは，有意ではないものの，むしろ普通のタバコよりもリスクが高いとする報告もある．代慣性喫煙によってニコチンの吸入量が同等になるように吸うと，「軽いタバコ」では相対的に副流煙の吸入量が増大する．軽いタバコは，薄い煙を補うための各種化学物質がより多＜添加されていると推察され，その結果として副流煙中の有害物質量は概して多い。

能動喫煙

喫煙は，各種疾患を引き起こすだけでなく，身体的変化も引き起こし，スモーカーズフェイス（喫煙者顔貌）と呼ばれる醜い顔貌になり，さらに声にも変化が見られ，スモーカーズボイスと呼ばれる「しわがれ声」となる．
喫煙により，顔貌や声に変化が生じる．声帯は直接タバコ煙にさらされるため，ダメージを受けて，しわがれ声になることは容易に理解できると思うが，なぜ顔貌まで変化するのか詳しく述べたい．
スモーカーズフェイスsmoker's face に関しては，これまで多くの論文で指摘されている．
すでに1856年には喫煙と顔貌変化に関する報告があるが，最初にスモーカーズフェイスという用語を使い，かつ信頼度の高い報告は，1985年のイギリス人医師DouglasModelの論文であり，10年以上にわたった外来患者の調査から，その特徴を以下のように記載している．
・紫色，オレンジ色，あるいは赤みがかり
・目や口唇から放射状に深いしわがある
・やつれて病的に見える顔しみのある萎縮した皮膚
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1992年，GradyとErnsterも皮膚のしわを強調し，魅力的でない老けた容貌が特徴と報告した．
さらに彼らは1995年，40〜69歳の女性の喫煙者は非喫煙者よりも3.1倍，40〜59歳の男性喫煙者では同じく2.3倍の相対危険度で深いしわが見られることを明らかにした.
1996年，Smithは311報の論文をまとめた総説を発表しているが，それによると喫煙者の顔貌には以下の特徴があるとしている．
・喫煙と皮膚のしわ，老けた容貌は，すでに1856年から指摘されていた
・皮膚は凹凸が目立ちしわが多く，全体がくすんだような黒ずんだ色，ときには骨がうきあがり，またときには赤ないしオレンジのまだらな色調がある
・年のわりに老けた顔
・歯肉は黒ずんでいる
　このような顔貌変化をきたす原因として，喫煙が顔面皮膚の毛細血管と動脈の血流を低下させ，その結果，コラーゲンの生成や皮膚の新生能を著しく低下させることなどが考えられている．
　また，喫煙者では，matrixmetalloproteinase l（MMP-1）と呼ばれるコラーゲンを破壊する酵素が皮膚に多く存在していることも明らかになった．
　紫外線Ａ波がタバコ煙に多く含まれるペンツピレンに当たることで肌に炎症を引き起こし，メラニンが過剰に作られ，シミになることもわかった．
　日本の化粧品会社が2005〜2006年にかけて全国の顧客約30万人（20〜70歳代女性）の皮膚表面の角質層を採取して調査したところ，しみ，くすみなどの原因となる細胞中のメラニン量は加齢とともに増えるが，状態の良い肌は量が少なく，分布も均一．逆に色むらが目立ちくすんで見える肌はメラニン量が多かった．
　この結果を，喫煙者と非喫煙者に分けて年齢別に集計したところ，年齢別の平均メラニン量は，喫煙歴の浅い20歳は大差ないが，以後は全年齢で喫煙者の方が１〜２割程度多く，ほぽ５歳上の非喫煙者のメラニン量に相当し，吸わない人より「肌年齢」が５歳老けている状態だった．
　さらに，紫外線によく当たる生活をしているか否か，という条件を加えて分析すると「よく紫外線に当たりタバコも吸う人」と，「あまり紫外線に当たらずタバコも吸わない人」の肌年齢の差は10歳以上に広がった．
上記のほか，以下の特徴もある.
・口唇が肥厚し，分厚く飛び出た口唇になる
・口唇に黒色ないし褐色のシミがつく
・口唇にひび割れ，特に縦方向に大きな裂溝を形成する
・口唇と皮膚の境界，およびその周囲皮膚に茶褐色の着色を認める
　これらの顔貌変化は男女を問わず認められるが，一般に男性の方が喫煙本数は多く，また化粧をしないこともあって顕著であることが多い．喫煙者の顔の皮膚はでこぽこでしわが多く，灰色で艶がない．また．口唇の分厚い人が多いが，これを男性の顔の特徴であると誤解している人が多いのではないだろうか．
　テレビなどで観察すると，特に男性でスモーカーズフェイスの特徴が認められる人が非常に多く，ビートたけしさんや松崎しけるさんなどは，顕著にその特徴が見られる.
　一方，非喫煙者では，例えば大橋巨泉さんの顔は色つやも良く，ごつごつした感じはなく，しわも少なく健康的に見える.77歳で亡くなった三波春夫さんの顔は非常に艶があリ，しわも少なく実年齢よりもかなり若く見えた．
　女性喫煙者は男性喫煙者に比べれば喫煙本数が少ない場合が多く，化粧をすることもあって，一般に男性ほど顕著ではないものの，やはり喫煙者にはスモーカーズフェイスの特徴が見られる．
　例えば，とても美しく魅力的な女優であり，虫垂癌で亡くなったオードリー･ヘップパーンさんは，晩年にはしわがとても多かったが，長年にわたる喫煙が主な原因であった可能性が大きい．近年，わが国では若い女性や未成年者の喫煙率が急上昇している．なかにはスリムな体型を維持し，美しさを保つことを目的として喫煙している場合もあるが，これまで述べてきた事実から考えると，とんでもない誤解である.
　　｢タバコを吸うと美貌が台無しになる｣ことを広く啓発すれば，喫煙者が禁煙を考える勤機づけに大いに役立つし，これからの世代を担っていく子どもたちにも，防煙の動機づけにも大いに役立つものと思われる.
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
１．タバコ煙には発癌性物質が多数含まれている．
２．能動喫煙は肺や喉頭・鼻腔などの癌の明らかな原因である．
３．その他のさまざまな部位の発癌リスクも上昇させる．
４．治療の進歩によっても癌の予後はなお厳しいものが多い．また喫煙者は，複数の部位に原発癌か発生する重視感に罹患する頻度も高い．
　タバコによる発癌に関しては，WHOの国際癌研究機構（IARC）により発行された詳細なモノグラフがある．本項では主にその記載と，引用された文献などから一部を紹介する．

タバコで癌になるのは本当か

紙巻きタバコが燃焼して生じるタバコ煙は発癌性の立証された物質を含んでおり，同定された発感性物質の数は2000年時点で69に連している．ヒトにおける癌との関連は第一に疫学的な研究に基づいて評価されている．これまでの多数の研究により，タバコにより焦が生じることは揺るぎIない事実であるという結論が得られた．まず肺癌との関連を示す論文が1950年代に現れ，すでに1964年には，米国公衆衛生局総監が発行した報告「Smoking＆Health」において，疫学的に十分な証拠があると確認された．研究の蓄積から，肺癌以外の多くの癌においても死亡と能動喫煙の関連がその後明らかとなってきた．
　疫学的な証拠とは，主に喫煙者と非喫煙者の疾病のリスクを比較した観察的な研究から得られるものである．発癌の影響はタバコ煙の吸入を続けた結果として何十年も経ってから現れてくるものであり，過去の喫煙者でも，そのために癌を発症するリスクの増大が観察される．

どのような癌が多いのか

　　　　紙巻きタバコの能動喫煙と発癌との関連が明らかといえる癌の部位として，肺、口腔，咽頭，喉頭，食道，胆，膀胱，腎孟，鼻腔・副鼻腔，胃，肝，腎（腎細胞癌），大腸，子宮頚部が現在までに確認されており，急性骨髄性白血病との関連も明瞭となっている.
・肺癌が一番多い
肺癌のリスクの増加は顕著である．喫煙を続けている者が肺癌になった場合，喫煙に起因する割合は90％に達すると見積もられている．喫煙期間の長さが極めて強く関連
しているばかりでなく，喫煙開始年齢が早いほど，また喫煙本数が多いほど，リスクが増大する．肺癌にはいくつかの組織型（扁平上皮癌，小細胞癌，腺癌，大細胞癌，細気管支肺胞上皮癌など，うち前３者でほとんどを占める）があるが，喫煙はすべての組織型のリスクを増大させる．肺癌の増加し始めた米国の1950年代には扁平上皮癌が多かったが，米国で70年代から80年代にかけて腺癌の増加がみられた．腺癌の増加は非喫煙者においても観察されており，気管支鏡検査や組織分類診断法などの診断法の進歩による診断例の増加がその一因と考えられている．しかし，前向きコホート研究で腺癌と能動喫煙の関係が明らかとなった．その理由として，フィルター付き紙巻きタバコの普及が煙を深く吸入する結果となり，末梢の気道に煙が到達するようになったことから，そこを発生母地とする腺癌が増加したという機序が考えられている．さらには，50年代から使用されている再構成シートを用いたプレンドタバコはよリ高濃度のニトロソアミン類を生じており，ニトロソアミン類による腺癌発生の誘導効果が判明していることら，このことも腺癌増加の原因と疑われている．　　　　　　　　　　　　　　‘
わが国の喫煙による肺癌罹患の相対リスクは４〜７倍程度とする報告が多く，欧米では10〜20倍とする報告が多い（図１?２?１）．他の死亡の原因を除いた場合，85歳ま、でに肺癌で死亡する確率は，生涯喫煙を続けた者で男性24.1％，女性11.0％に対して，非喫煙者ではそれぞれ1.6％と1.1％である．