ベリリウム症

ベリリウム症
その他の名前	慢性ベリリウム病（CBD）
ベリリウム症による気管支周囲非壊死性肉芽腫
専門	呼吸器科

ベリリウム症、または慢性ベリリウム症（CBD ）は、ベリリウムおよびその化合物への曝露によって引き起こされる慢性アレルギー型肺反応および慢性肺疾患であり、ベリリウム中毒の一種です。これは、1950年頃に確立された職業上の曝露限度に従ってまれになった急性ベリリウム中毒とは異なります。 ^{[1]ベリリウム症は}職業性肺疾患です。

治療法はないが、症状は治療できる。^[2]

吸入による単回または長期の曝露により、肺がベリリウムに対して過敏になることがあります。ベリリウム症はゆっくりと発症し、進行します。ベリリウムに過敏な人でも症状が出ない場合があります。^{[1]曝露が続くと、}肉芽腫と呼ばれる小さな炎症性結節が発生します。^[3]注目すべきことに、2006 年の研究の著者は、ベリリウムの吸入が唯一の曝露形態ではなく、皮膚曝露も原因の 1 つであると示唆しており、ベリリウムの吸入量が減っても慢性ベリリウム症やベリリウム過敏症が減ることはなかったことを発見しました。^[4]

肉芽腫の形成は、結核やサルコイドーシスなどの他の疾患でも見られます。サルコイドーシスもベリリウム症と同様に壊死核のない肉芽腫を形成するため、この 2 つの病態を区別することが困難な場合があります。

最終的に、このプロセスは拘束性肺疾患（拡散能力の低下）につながります。

最も初期の症状は典型的には咳と息切れです。^[5]その他の症状としては胸痛、関節痛、体重減少、発熱などがあります。

稀に、肝臓を含む他の臓器に肉芽腫ができることもあります。

症状の発現は、最初の曝露から数週間から数十年までの範囲にわたります。人によっては、ベリリウムに一度曝露しただけでベリリウム症を引き起こすことがあります。

感受性の高い人の場合、ベリリウムへの曝露は細胞性免疫反応を引き起こす可能性がある。T細胞はベリリウムに対して敏感になる。その後の曝露ごとに、CD4+ヘルパーTリンパ球とマクロファージが肺に蓄積する免疫反応を引き起こす。この反応が続くと、マクロファージ、CD4+ Tリンパ球、形質細胞が凝集して非乾酪性肉芽腫を形成する。^{[6] [7]ベリリウムがマクロファージに}貪食されると、ベリリウムはマクロファージのアポトーシスを引き起こし、それによって肺からのベリリウムの除去が減少し、最終的に二次壊死と溶解を引き起こす。^[8]最終的に、肺の線維化が引き起こされる。 ^{[9] [10]}

いくつかの研究から、ベリリウム感受性には遺伝的要素があることがわかっています。具体的には、HLA-DPB1 Glu ^{69 の}位置に変異があるベリリウムに曝露された労働者は、ベリリウム感作および慢性ベリリウム疾患の有病率が高くなっています。^{[11] HLA-DPB1 遺伝子は}、抗原提示細胞におけるMHC クラス II分子の機能 に重要です。^{[11] HLA-DP2 対立遺伝子を発現する個人におけるベリリウムに対する免疫反応の研究では、CD4 T 細胞は}Be ²⁺カチオン自体を検出せず、 Be ²⁺が埋め込まれている HLA-DP2/ペプチド複合体の表面変化を検出することがわかりました。これらの研究者は、慢性ベリリウム疾患は「アレルギー性過敏症と自己免疫」の間にある素因であると結論付けました。^[12]

国際がん研究機関によると、ベリリウムとベリリウム化合物はカテゴリー1の発がん性物質であり、動物と人間の両方に対して発がん性がある。^[13]

ベリリウム症の鑑別診断には以下のものがある：^[14]

• サルコイドーシス
• 肉芽腫性肺疾患
  • 結核
  • 真菌感染症（例：ヒストプラズマ症）
  • 多発血管性肉芽腫症
• 特発性肺線維症
• 過敏性肺炎
• 喘息

ベリリウム症の診断は、ベリリウムへの曝露歴、ベリリウムに対する感受性の記録、肺生検における肉芽腫性炎症に基づいて行われます。肺生検の侵襲性を考慮すると、ベリリウム症に一致する臨床歴、胸部X線またはCTスキャンの異常所見、肺機能検査の異常に基づいて診断することもできます。^[15]

ベリリウム症の放射線学的および病理学的特徴はサルコイドーシスと非常に類似している。サルコイドーシスとベリリウム症の臨床的および組織病理学的類似性が非常に高いため、ベリリウムへの曝露歴が明らかになり、特定の検査でベリリウム過敏症が証明されるまで、患者はサルコイドーシスと誤診されることがある。一部の研究では、サルコイドーシス症例の最大6%が実際にはベリリウム症であると示唆されている。^{[16] [17]}

ベリリウムリンパ球増殖試験（BeLPT）は、ベリリウムに対する感受性を判定する標準的な方法です。^[15]この試験は、末梢血または気管支肺胞洗浄液を採取して実施され、リンパ球は硫酸ベリリウムで培養されます。その後、細胞を数え、細胞数が増加した細胞は異常とみなされます。^[18]末梢血でBeLPTを2回異常と判定された人、または1回異常で1回境界値と判定された人は、ベリリウムに感作されているとみなされます。また、気管支肺胞洗浄液でBeLPTを1回異常と判定された人も、感作されているとみなされます。^[15]

ベリリウム症の胸部レントゲン写真の所見は非特異的である。病気の初期段階では、レントゲン写真の所見は通常正常である。後期段階では、間質線維化、胸膜不整、肺門リンパ節腫脹、すりガラス陰影が報告されている。^{[19] [20]} CTの所見もベリリウム症に特異的ではない。ベリリウム症患者のCTスキャンでよく見られる所見には、初期段階では実質結節がある。ある研究では、CTスキャンでは、すりガラス陰影はサルコイドーシスよりもベリリウム症でよく見られることがわかった。後期段階では、肺門リンパ節腫脹、間質性肺線維症、胸膜肥厚が見られる。^[20]

ベリリウム症は職業病である。^[1]関連する職業は、ベリリウムの採掘、加工、または金属合金への変換、またはベリリウムを含む金属の機械加工やスクラップ合金のリサイクルが行われる職業である。^[21]これは、航空宇宙製造、マイクロ波半導体電子機器、ベリリウムの採掘、または蛍光灯の製造（かつては内部の蛍光体コーティングにベリリウム化合物が含まれていた）に関連している。 [22 ^{] [23] [24]} ベリリウムは、セラミックの明らかな絶縁性と耐熱性の利点と、ベリリウムを透明にできることから、ランプの製造に使用されていた。^[25]特定の溶接陽極やその他の電気接点、さらには非火花工具はベリリウム銅合金で作られており、そのような材料を機械加工すると、この病気も引き起こされる。

ベリリウムへの産業的曝露を制御することは難しいため、ベリリウムによる空気中および表面汚染を減らすためにあらゆる手段を講じ、可能な限りベリリウムおよびベリリウム含有合金の使用を最小限に抑え、ベリリウムの粉塵や煙に遭遇する可能性のある人々には潜在的な危険性について教育することが推奨される。^{[26]乾燥した粒子の蓄積を防ぐために、}金属組織学的試料作製装置を湿らせた布で拭くことが重要である。切断、研削、研磨は、特別なフィルターを備えた十分に換気されたフードの下で行う必要がある。^[27]

2009年1月29日、ロスアラモス国立研究所は、現職および元職員と訪問者約2,000名に対し、研究所内でベリリウムに曝露した可能性があり、病気の危険があるかもしれないと通知すると発表した。この物質への曝露の可能性に対する懸念は、2008年11月に研究所の短期保管施設にベリリウムの入った箱が届いたときに初めて提起された。^[28]

ベリリウム症には治療法がなく、治療の目的は症状を軽減し、病気の進行を遅らせることです。^{[10] [29]}

ベリリウムへの曝露を止めることで病気の進行が遅くなるという証拠は限られているものの^[30] 、病気のどの段階でもベリリウムは治療法として受け入れられていると考えられています^{[31] 。}

肺機能の異常や臨床症状のない早期段階の患者は、身体検査、肺機能検査、X線検査によって定期的に監視されます。^[29]

臨床症状が現れたり、肺機能検査で重大な異常が見られたりした場合は、酸素や経口コルチコステロイド、必要な支持療法などの治療が行われます。^{[1] [15] [29]}

全体の死亡率は5～38％である。^[32]

米国でベリリウムに曝露した労働者の数はさまざまですが、1960年代から1970年代にかけては80万人に上ると推定されています。^[33] 2004年の最近の研究では、米国で曝露した労働者の数はおよそ134,000人と推定されています。^[34]

労働者がベリリウムに過敏になる割合は、遺伝と曝露レベルによって異なります。ある研究では、ベリリウム過敏症の有病率は業界によって9～19％の範囲にあることがわかりました。^[35]ベリリウムに過敏であることが判明した労働者の多くは、慢性ベリリウム病の診断基準も満たしています。^[35]原子力労働者に関するある研究では、ベリリウムに過敏になった労働者のうち、66％が慢性ベリリウム病を患っていることがわかりました。^[36]ベリリウム過敏症から慢性ベリリウム病への進行率は、年間約6～8％と推定されています。^{[30] [37]}過敏になった人々のベリリウムへの曝露を止めても、慢性ベリリウム病への進行を止めることは明確に示されていません。^[30]

ベリリウムに曝露した労働者における慢性ベリリウム疾患の全体的な有病率は、業界や調査期間に応じて1～5％の範囲であった。^{[35] [36] [38]}

大気中のベリリウム濃度は通常非常に低い（<0.03 ng/m ³）ため、一般の人々が急性または慢性のベリリウム症を発症する可能性は低い。^[39] しかし、オハイオ州ロレインのベリリウム工場から3/4マイル以内に住む人々の1％が、空気1立方メートルあたり1ミリグラム未満の濃度にさらされた後にベリリウム症を発症したという研究結果がある。米国のベリリウム症例登録簿には900件の記録が含まれており、初期の症例は抽出と蛍光灯製造に関するものであり、後の症例は航空宇宙、セラミック、冶金産業に関するものである。^{[40] [41]}

1920年代以降、ベリリウムは電子機器、セラミック、研究開発ラボ、航空機、原子力・防衛産業で使用されてきた。^[26] 1930年代にはドイツとロシアで、ベリリウムの採掘と精錬に従事する労働者の間で気管支炎や肺炎のような症状の症例が報告された。1946年までに、米国では蛍光灯製造業者に関連する症例が集中的に発生し、蛍光灯業界は1949年にベリリウムの使用を中止した。^[31]当時、ほとんどの建設業界や産業はベリリウムへの曝露に関連する潜在的なリスクを認識していなかった。^[42]

この病気は、ハーバート・L・アンダーソンのような初期の核兵器設計研究者を死に至らしめることもありました。^[43]クライストロンの開発に尽力した物理学者WWハンセンも1949年にこの病気で亡くなりました。

ベリリウム感受性検査は、1950年代初頭に皮膚ベリリウムパッチテストとして初めて実施されましたが、検査が感作を刺激したり、既存の慢性ベリリウム疾患を悪化させたりしたため中止されました。^{[44] : 115}

1990年代、エネルギー省はベリリウム使用施設の従業員を対象にBeLPT検査によるスクリーニングを開始し、ベリリウムへの曝露防止策を講じた。少々驚いたことに、ベリリウムの取り扱いに関わったことのない事務職員が無症状の過敏症を発症していた。^[45]

• ATSDR 環境医学のケーススタディ: ベリリウムの毒性 米国保健福祉省
• CDC – ベリリウム感作と慢性ベリリウム疾患に関する研究 – NIOSH 職場の安全と健康に関するトピック
• ベリリウムネットワーク
• ヘルスケア.net
• 慢性ベリリウム疾患の分子基盤を調査する王立化学協会からの即時の洞察
• ロスナー、デイビッド、マーコウィッツ、ジェラルド E. (1987 年 2 月)。「第 7 章: セーラム サルコイド: ベリリウム病の起源」。仕事のために死ぬ: 20 世紀アメリカにおける労働者の安全と健康。インディアナ大学出版局。103 ページから。ISBN 978-0-253-31825-1。