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環境要因、生態要因、またはエコ要因とは、生物に影響を与える非生物的または生物的なあらゆる要因のことである。[ 1 ] 非生物的要因には、生物が生息する周囲の温度、日光の量、空気、土壌、水、水土壌のpHなどが含まれる。生物的要因には、食物生物の入手可能性、生物特異性、競争相手、捕食者、寄生生物の存在などが含まれる。
有害要因は環境ハザードとみなされる。
生物の遺伝子型（例えば、接合子における遺伝子型）は、生物の発生過程における発達を経て成体の表現型へと変換され、多くの環境要因の影響を受ける。この文脈において、表現型（または表現型形質）とは、生物の体重や皮膚の色など、定義可能で測定可能なあらゆる特性を指す。
真の単一遺伝子疾患とは別に、環境要因は、特定の疾患に対する遺伝的素因を持つ人々の疾患発症を左右する可能性がある。汚染、ストレス、身体的・精神的虐待、食生活、毒素、病原体、放射線、そしてほとんどすべてのパーソナルケア製品や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左右する一般的な環境要因である。
ある疾患の発症過程が、遺伝的要因と環境要因の複合的な影響の結果であると結論づけられた場合、その病因は多因子性パターンを持つと表現される。
がんは環境要因と関連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、健康的な食事を摂り、アルコール摂取量を最小限に抑え、喫煙をやめることで、がんの発症リスクが軽減される。[ 2 ]
エクスポソームは、受胎時からのヒトの環境（すなわち非遺伝的）曝露のセットを包含し、ゲノムを補完するものです。エクスポソームは、2005年に 癌疫学者のクリストファー・ポール・ワイルドが「エクスポソームによるゲノムの補完：分子疫学における環境曝露測定の大きな課題」と題する論文で初めて提唱しました。[ 5 ]エクスポソームの概念と評価方法については、2010年、[ 6 ] [ 7 ] 2012年、[ 8 ] [9] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] 2014年[ 14 ] [ 15 ]および2021年[ 16 ]に、さまざまな見解による活発な議論が展開されました。
ワイルドは2005年の論文で、「最も完全なエクスポソームは、出生前から生涯にわたる環境曝露（生活習慣要因を含む）を包含する」と述べている。この概念は、遺伝学への投資とのバランスを取るために、因果関係の研究においてより良く、より完全な環境曝露データが必要であることを指摘するために最初に提唱された。ワイルドによれば、不完全なエクスポソームであっても疫学に役立つ可能性がある。2012年、ワイルドは、エクスポソームをより良く定義するための方法として、パーソナルセンサー、バイオマーカー、および「オミクス」技術などを概説した。[ 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。
2013 年後半、この定義はエクスポソームに関する最初の書籍でより詳細に説明されました。[ 18 ] [ 19 ] 2014 年に、同じ著者が定義を改訂し、化学物質の処理を変化させる内因性代謝プロセスによる身体の反応を含めるようにしました。[ 14 ]さらに最近では、妊娠中およびその前後の代謝曝露によって証明されている母体代謝エクスポソーム[ 20 ]には、胎児、乳児、小児の成長不良[ 21 ]や、後の人生における肥満やその他の代謝障害の発生率の増加に関連する、高脂肪/高カロリー食を含む母体の肥満/過体重および糖尿病、栄養失調などの曝露が含まれます。
複雑な疾患の場合、特定の遺伝的原因は疾患発生の 10 ～ 30% しか説明できないようですが、環境曝露の影響を測定する標準的または体系的な方法はありません。糖尿病の発生における遺伝的要因と環境要因の相互作用に関するいくつかの研究では、「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）が実現可能であることが示されています。[ 22 ] [ 23 ]しかし、「E」の値を表すのに最も適切なデータセットが何であるかは明らかではありません。[ 24 ]
2016 年現在、完全なエクスポソーム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 年に、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 つの大き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指しました。[ 13 ] 2 番目のプロジェクトである、インペリアル カレッジ ロンドンを拠点とする Exposomics は2012 年に開始され、GPS と環境センサーを利用するスマートフォンを使用して曝露を評価することを目指しました。[ 25 ] [ 26 ]
2013年後半、「大規模人口調査に基づく健康と環境の広範な関連性」、略してHEALSと呼ばれる主要な取り組みが始まった。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、および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る。[ 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」と題する会議を開催しました。[ 28 ]米国疾病予防管理センターの概要「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 つの優先分野が概説されています。[ 11 ]米国国立衛生研究所(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ます。[ 29 ] [ 30 ]
ヒトゲノムプロジェクトに類似したヒトエクスポソームプロジェクトの構想は、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。科学がそのようなプロジェクトをどのように進めるべきかについての明確さが欠如しているため、支援が不足している。[ 31 ]この問題に関する報告には以下が含まれる。
エクスポソームの概念は、2010年に提唱された疾患表現型の新しいパラダイム「ユニーク疾患原理」に貢献しました。エクスポソームの独自性と、相互作用ネットワークの変化を含む分子病理学的プロセスへのその独自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独自の疾患プロセスを持っています。 [ 35 ]この原理は、最初に腫瘍性疾患において「ユニーク腫瘍原理」として記述されました。[ 36 ]このユニーク疾患原理に基づいて、分子病理疫学（MPE）の学際的分野は、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要因は、人口増加、経済成長、技術進歩、態度、制度の 5 つです。[ 38 ]これらの地球規模の変化の主な要因 5 つは、社会経済的要因から生じる可能性があり、社会経済的要因は、それ自体が要因とみなすことができます。気候変動の社会経済的要因は、木材の需要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、熱帯林の破壊では、主な要因は、これらの資源の抽出と、この土地を農地や牧草地に転換することによって得られる経済的機会です。[ 39 ]これらの要因は、木材に対する地球規模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。
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として、ブラジルと中国間の大豆貿易が挙げられます。ブラジルと中国間の大豆貿易は、過去数十年間で著しく増加しました。この2カ国間の貿易の増加は、社会経済的要因によって促進されています。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、ブラジルにおける大豆生産のための土地利用の変化の増加、および両国間の外国貿易の強化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、気候変動に影響を与えます。たとえば、ブラジルで大豆農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多く必要になります。これにより、森林の一般的な土地被覆が農地に転換され、それ自体が環境に影響を与えます。[ 41 ]この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に限ったことではありません。
もう1つの例は、2009年の再生可能エネルギー指令（ REDEU）で、加盟国にバイオ燃料の開発を義務付けたことです。バイオ燃料の生産増加という国際的な社会経済的要因は、これらの国の土地利用に影響を与えます。農地がバイオエネルギー用地に転換されると、元の作物の供給は減少し、この作物の世界市場は増加します。これは、増加する需要を支えるために、より多くの農地が必要になるという連鎖的な社会経済的要因を引き起こします。しかし、バイオ燃料への作物転換により利用可能な土地が不足しているため、各国は元の農地を開発するために遠く離れた地域を探さなければなりません。これは、この新しい開発が行われる国々で波及効果を引き起こします。たとえば、アフリカ諸国はサバンナを農地に転換していますが、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に起因しています。[ 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ありません。これらの要因は、家庭レベルまで経験される可能性があります。作物の転換は、農業におけるバイオ燃料への転換だけにとどまりません。タイでは、アヘンケシの生産を非麻薬性作物に切り替えたことが大きな転換例となりました。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）をもたらしました。
例えば、中国の臥龍では、地元住民は薪として森林を利用し、調理や暖房に使っています。そのため、ここで作用している社会経済的要因は、この地域の住民の生活を支えるための木材に対する需要です。この要因により、地元住民は薪の供給を枯渇させているため、この資源を採取するためにさらに遠くへ移動し続けなければなりません。この移動と木材に対する需要は、生態系が破壊されるため、この地域のパンダの減少にもつながっています。[ 43 ]
しかし、地域の動向を調査する際には、グローバルな要因の変化が結果にどう影響するかではなく、結果に焦点が当てられる傾向がある。[ 44 ]とはいえ、社会経済的な変化の要因を分析する際には、地域レベルの計画を実施する必要がある。
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関わっているかが分かります。これらの要因はすべて、土地、人間、資源、そして環境全体に連鎖的な影響を及ぼします。したがって、人間は社会経済的要因が生活様式をどのように変える可能性があるかを十分に理解する必要があります。例えば、大豆の例に戻ると、大豆の供給が需要を満たせない場合、この作物の世界市場が拡大し、それが大豆を食料源としている国々に影響を与えます。こうした影響は、店舗や市場での大豆価格の上昇、あるいは輸入国における大豆の供給不足を引き起こす可能性があります。どちらの場合も、家庭レベルは、中国における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。この一例だけでも、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、そして家庭レベルの変化につながることが分かります。ここから得られる最も重要な概念は、すべては繋がっており、人間としての私たちの役割や選択には、世界に様々な形で影響を与える大きな原動力があるという考え方です。