環境要因

環境要因、生態学的要因、またはエコ要因とは、生物に影響を及ぼす非生物的または生物的要因のことです。^[1] 非生物的要因には、生物が生息する周囲温度、日光量、空気、土壌、水、水質土壌のpHが含まれます。生物的要因には、食物生物の入手可能性、生物学的特異性、競争相手、捕食者、寄生虫の存在が含まれます。

生物の遺伝子型（例えば、受精卵）は、生物の個体発生中の発達を通じて成体の 表現型に変換され、多くの環境の影響の影響を受けます。この文脈では、表現型（または表現型特性）は、体重や皮膚の色など、生物の定義可能で測定可能な特性として見ることができます。^{[出典が必要]}

真の単一 遺伝子疾患とは別に、環境要因が、遺伝的に特定の状態にかかりやすい人における疾患の発症を決定する可能性があります。汚染、ストレス、身体的および精神的 虐待、食事、毒素、病原体、放射線、およびほぼすべてのパーソナルケア製品と家庭用洗剤に含まれる^化学物質への曝露^は、非遺伝性疾患の大部分を決定する一般的な環境要因です。^[要出典]

病気の過程が遺伝的要因と環境的要因の影響の組み合わせの結果であると結論付けられた場合、その病因は多因子パターンを持つと言える。^{[引用が必要]}

がんは環境要因と関係していることが多い。 [ ² ]研究者によると、健康的な体重を維持し、健康的な食事をし、アルコールを最小限に抑え、喫煙をやめることで、がんを発症するリスクが軽減される。^[2]

喘息^[3]や自閉症^[4]の環境的誘因についても研究されている。

エクスポソームは、受胎以降のヒトの環境（非遺伝的）曝露のセットを含み、ゲノムを補完します。エクスポソームは、2005年に 癌疫学者クリストファー・ポール・ワイルドによって「ゲノムを「エクスポソーム」で補完する：分子疫学における環境曝露測定の未解決の課題」と題する論文で初めて提案されました。^[5]エクスポソームの概念とその評価方法は、2010年、^{[6] [7]} 2012年、^{[8] [9] [10] [11] [12] [13]} 2014年^{[14] [15]}および2021年にさまざまな見解で活発な議論を引き起こしました。 ^[16]

ワイルドは2005年の論文で、「最も完全な形では、エクスポソームは出生前からの生涯にわたる環境曝露（ライフスタイル要因を含む）を網羅している」と述べた。この概念は、遺伝学への投資のバランスを取るために、因果研究のためのより良く、より完全な環境曝露データの必要性に注意を喚起するために最初に提案された。ワイルドによると、エクスポソームの不完全なバージョンでさえ、疫学に役立つ可能性がある。2012年に、ワイルドは、個人用センサー、バイオマーカー、および「オミクス」テクノロジーを含む、エクスポソームをより適切に定義する方法を概説した。^{[8] [17]}彼は、エクスポソーム内の3つの重複する領域について説明した。

1. 都市環境、教育、気候要因、社会資本、ストレスなどの一般的な外部環境、
2. 特定の汚染物質、放射線、 感染症、生活習慣要因（タバコ、アルコールなど）、食事、身体活動などを伴う特定の外部環境。
3. 代謝因子、ホルモン、腸内細菌叢、炎症、酸化ストレスなどの内部生物学的因子を含む内部環境。

2013年後半、この定義はエクスポソームに関する最初の本でより詳しく説明されました。^{[18] [19]} 2014年に、同じ著者は定義を改訂し、化学物質の処理を変える内因性代謝プロセスによる身体の反応を含めました。^[14]最近では、妊娠中および妊娠前後の代謝曝露によって証明された母体代謝エクスポソーム^[20]には、母体の肥満/太りすぎや糖尿病、高脂肪/高カロリーの食事を含む栄養失調などの曝露が含まれており、胎児、乳児、子供の発育不良^[21]や、老後の肥満やその他の代謝障害の発生率増加と関連しています。

複雑な疾患の場合、特定の遺伝的原因は疾患発症のわずか10～30%を占めるにすぎないようですが、環境曝露の影響を測定するための標準的または体系的な方法は存在しません。糖尿病発症における遺伝的要因と環境的要因の相互作用に関する研究では、「環境全体関連研究」（EWAS、またはエクスポソーム全体関連研究）が実行可能であることが実証されています。^{[22] [23]}ただし、「E」の値を表すのに最も適切なデータセットは明らかではありません。^[24]

2016年現在、エクスポソーム全体を測定またはモデル化することは不可能かもしれませんが、いくつかのヨーロッパのプロジェクトが最初の試みを始めています。2012年、欧州委員会はエクスポソーム関連の研究を追求するために2つの大規模な助成金を授与しました。^[25]バルセロナに拠点を置く環境疫学研究センターのHELIXプロジェクトは2014年頃に開始され、幼少期のエクスポソームの開発を目的としていました。^{[13] 2012年に開始された}インペリアルカレッジロンドンを拠点とする2番目のプロジェクトであるExposomicsは、GPSと環境センサーを利用したスマートフォンを使用して曝露を評価することを目的としていました。^{[25] [26]}

2013年後半、「大規模人口調査に基づく健康と環境全体の関連」またはHEALSと呼ばれる主要な取り組みが始まりました。ヨーロッパ最大の環境健康関連研究として宣伝されているHEALSは、DNA配列、エピジェネティックDNA修飾、遺伝子発現、環境要因間の相互作用によって定義されるパラダイムを採用することを提案しています。^[27]

2011年12月、米国科学アカデミーは「個々のエクスポソームを測定するための新興技術」と題する会議を主催した。^[28]疾病管理予防センターの概要「エクスポソームとエクスポソミクス」では、国立労働安全衛生研究所が特定した職業エクスポソームの研究における3つの優先分野を概説している。^[11]国立衛生研究所（NIH）は、バイオセンサーを含むエクスポソーム関連の研究を支援する技術に投資しており、遺伝子と環境の相互作用に関する研究を支援している。^{[29] [30]}

ヒトゲノム計画に類似したヒトエクスポソーム計画のアイデアは、数多くの科学会議で提案され議論されてきたが、2017年現在、そのようなプロジェクトは存在しない。科学がどのようにそのようなプロジェクトを推進していくのかが明確でないため、支援が不足している。^[31]この問題に関する報告書には以下のものがある。

• 2011年にポール・リオイとスティーブン・ラパポートが環境健康展望誌に掲載したエクスポソームと暴露科学に関するレビュー「暴露科学とエクスポソーム：環境健康科学における一貫性の機会」^[32]
• 2012年に米国国立研究評議会が発表した報告書「21世紀の曝露科学：ビジョンと戦略」では、エクスポソームの体系的な評価における課題を概説している。^{[33] [34]}

エクスポソームの概念は、2010年に提案された疾患表現型における新しいパラダイム「固有の疾患原理」に貢献しました。エクスポソームの固有性と、インタラクトームの変化を含む分子病理学的プロセスに対するその固有の影響を考慮すると、すべての個人は他の個人とは異なる固有の疾患プロセスを持っています。^[35]この原理は、腫瘍性疾患において「固有の腫瘍原理」として最初に説明されました。^{[36]この固有の疾患原理に基づいて、}分子病理疫学（MPE）の学際的な分野は、分子病理学と疫学を統合しています。^[37]

地球規模の変化は多くの要因によって引き起こされますが、地球規模の変化の主な5つの要因は、人口増加、経済成長、技術の進歩、態度、制度です。^[38]これらの地球規模の変化の主な5つの要因は、社会経済的要因に由来する可能性があり、これらは、それ自体が要因として見ることができます。気候変動の社会経済的要因は、木材や農作物の需要など、資源に対する社会的または経済的需要によって引き起こされる可能性があります。たとえば、熱帯林の伐採では、これらの資源の抽出と、この土地を作物や牧草地に転換することで得られる経済的機会が主な要因です。^[39]これらの要因は、木材に対する世界レベルの需要から家庭レベルまで、あらゆるレベルで現れる可能性があります。^[要出典]

社会経済的要因が気候変動にどのように影響するかの例は、ブラジルと中国間の大豆貿易に見ることができます。ブラジルと中国間の大豆貿易は、過去数十年間で大幅に増加しました。この2国間の貿易のこの成長は、社会経済的要因によって刺激されています。ここで作用している社会経済的要因には、中国におけるブラジル産大豆の需要の高まり、ブラジルでの大豆生産のための土地利用の変化の増加、および2国間の外国貿易を強化することの重要性などがあります。^[40]これらの社会経済的要因はすべて、気候変動に影響を及ぼします。たとえば、ブラジルで大豆の耕作地の開発が増加すると、この資源のために利用できる土地がますます増える必要があります。これにより、森林の一般的な土地被覆が耕作地に転換され、それ自体が環境に影響を与えます。^[41]資源の需要によって引き起こされる土地利用の変化の例は、ブラジルの大豆生産でのみ起こっているのではありません。^[要出典]

もう1つの例は、2009年の再生可能エネルギー指令でEUが加盟国にバイオ燃料開発を義務付けたときのものである。バイオ燃料の生産を増やすという国際的な社会経済的要因により、これらの国々の土地利用に影響が及ぶ。農耕地がバイオエネルギー農耕地に転換されると、元々の作物の供給量は減少する一方で、この作物の世界市場は拡大する。これにより、増大する需要を支えるためにより多くの農耕地が必要となる連鎖的な社会経済的要因が生じる。しかし、作物のバイオ燃料への転換により利用可能な土地が不足するため、国々は元々の農耕地を開発するためにさらに離れた地域に目を向けなければならない。このため、この新しい開発が行われる国々でスピルオーバーシステムが生じる。例えば、アフリカ諸国はサバンナを農耕地に変えているが、これはすべてバイオ燃料を開発したいという社会経済的要因から生じている。^[42]さらに、土地利用の変化を引き起こす社会経済的要因は、すべて国際レベルで発生するわけではない。これらの要因は、家庭レベルにまで及ぶ可能性がある。作物の代替は、農業におけるバイオ燃料への転換からのみ生じるのではなく、タイがアヘン用ケシの生産を非麻薬性作物に切り替えた際にも大きな代替が起こりました。これによりタイの農業部門は成長しましたが、世界的な波及効果（アヘン代替）も発生しました。^[要出典]

例えば、中国の臥龍では、地元の人々は森林を薪として使って料理や暖房をしています。つまり、ここでの社会経済的要因は、この地域での生活を支えるための木材に対する地元の需要です。この要因により、地元の人々は薪の供給を枯渇させており、この資源を採取するためにさらに遠くへ移動しなければなりません。この移動と木材の需要は、生態系が破壊されているため、この地域のパンダの減少につながっています。^[43]

しかし、地域の傾向を研究する場合、世界的な要因の変化が結果にどのような影響を与えるかではなく、結果に焦点が当てられる傾向があります。^[44]そうは言っても、変化の社会経済的要因を分析する場合は、コミュニティレベルの計画を実施する必要があります。^[要出典]

結論として、あらゆるレベルの社会経済的要因が、人間の行動が環境に及ぼす影響にどのように影響するかがわかります。これらの要因はすべて、土地、人間、資源、環境全体に連鎖的な影響を及ぼします。そうは言っても、人間は社会経済的要因が私たちの生活様式をどのように変えることができるかを完全に理解する必要があります。たとえば、大豆の例に戻ると、供給が大豆の需要を満たせない場合、この作物の世界市場が拡大し、それが今度はこの作物を食料源として頼っている国々に影響を及ぼします。これらの影響により、店舗や市場で大豆の価格が上昇したり、輸入国でこの作物が全体的に入手困難になったりする可能性があります。これらの両方の結果により、家庭レベルは、中国でのブラジル産大豆の需要増加という国家レベルの社会経済的要因の影響を受けています。この1つの例だけでも、社会経済的要因が国家レベルの変化に影響を与え、それがさらに世界、地域、コミュニティ、家庭レベルの変化につながることがわかります。ここから得られる主な概念は、すべてがつながっており、人間としての私たちの役割と選択が、さまざまな方法で私たちの世界に影響を与える大きな原動力であるという考えです。^{[引用が必要]}

• 環境要因、NIEHS
• 電子情報技術