喫煙トポグラフィー研究 2018

2005 年、世界保健機関のたばこ規制枠組み条約 (WHO FCTC) が、たばこ流行のグローバル化への対応としての規制戦略を目的として設立されました。 たばこの需要を減らすための非価格措置の 1 つに、第 9 条: たばこ製品の内容物の規制があります。 たばこ製品の規制は現在、たばこの煙に含まれるタール、ニコチン、一酸化炭素 (TNCO) のレベルに基づいており、パッケージに表示されています。 たばこの煙には 7000 種類以上の化学物質が含まれているため、これでは十分ではありません。 たばこにはアルデヒド、VOC、PAH、ニトロソアミン、金属などが含まれており、たばこ関連疾患の原因となっています。

将来的には、これらの有害なたばこの構成成分の規制は、WHO が示唆したように、より多くの化学的分類に基づくべきです。 しかし、このようなクラス別規制を導入するには、たばこの煙の排出量に含​​まれる化学物質（グループ）の許容量の上限を定め、たばこの喫煙による有害な影響を確実に低減するための科学的根拠が必要です。 今日まで、特定のたばこの煙の化合物への人間の曝露と有害な影響との因果関係は不明です。 たばこの煙への曝露とたばこ関連疾患の発症との間の知識のギャップを埋めるための最初のステップには、たばこの煙の化学物質へのヒトの曝露を適切に判断することが含まれます。

残念ながら、人間のタバコの煙への暴露を決定する方法論が不足しています。

2016 年 2 月に実施された前向き観察パイロット研究では、自然な人間の喫煙行動が特徴付けられました。Smoking Topography Study 2016 (NL55676.068.15)。 喫煙したすべてのマールボロ紙巻きタバコの喫煙トポグラフィーは、CRESSmicro デバイスを介して監視され、パフの長さ、パフの間隔、パフの流れ、およびパフの量が記録されました。 この研究では、研究者は、4 つのランダムなたばこのデータを使用して、参加者ごとの個々の喫煙プロファイルをモデル化できました。 モデリング中、パフの量、持続時間 (およびフロー)、およびパフ間の間隔が考慮されました。

1 日の異なる時間に観察されたタバコの喫煙トポグラフィーに違いはなかったので、この新しい研究では、必要な全体的な喫煙プロファイルを適切にモデル化するために 4 本のタバコのデータのみが必要であるため、研究者はより短い時間で参加者を招待できることを意味します。露出測定用。 これらの喫煙トポグラフィ パラメーターは、各個人のたばこの煙の毒物への正確な暴露を模倣するために適用される、喫煙マシンの設定に必要です。

私たちの以前の研究では、研究者は、喫煙者には独自の喫煙トポグラフィーがあると結論付けました。 もちろん、喫煙には有害な化学物質の吸入も伴いますが、喫煙者は喫煙中にこれに気づいていないため、その暴露に関して喫煙の地形を適応させません。 ただし、個々 の喫煙トポグラフィー パラメーターが肺のさまざまな部分での毒物暴露にどのように関連しているかは不明です。 たとえば、毒性物質の組成が異なる高パフ ボリュームは、少量のパフ ボリュームとは異なる吸入パターンにつながり、肺での異なる曝露が続く可能性があります。

この新しい研究では、研究者は 1 日の呼吸と吸入の呼吸パラメーターも含めたいと考えています。 これまで、吸入リスク評価は人間の呼吸パターンに基づいていましたが、煙には刺激の強い化合物が存在するため、呼吸と煙の吸入は同じではありませんでした。 現在の研究は、呼吸パラメータを測定して、観察された喫煙トポグラフィーに関連して、どの肺コンパートメントがどの程度露出しているかを特定することを目的としています。 これは、呼吸誘導プレチスモグラフィー (RIP) によって実現できます。これは、1 日を通して装着できる非侵襲的なデバイスです。 現在の研究では、ヘキソスキンがこれらの測定に適用されます。

文献によると、喫煙のトポグラフィーと吸入のプロセスは、タバコと状況ごとに異なります。 言い換えれば、喫煙者は、一酸化炭素 (CO) やその他の有害なタバコの煙に関連する化学物質をさらに生成することで、ニコチンを摂取するために自分自身を摂取します。

前に述べたように、タバコは特定の毒物を最大限に含むことが許可されているため、将来的にタバコは変更される予定です。 たばこの中毒性を抑える方法の 1 つは、ニコチンの添加量を減らすことです。 喫煙者は、同じ量のニコチンを得るために、以前とは異なるタバコを吸うと代償行動を示すことが知られています. 私たちの機械喫煙実験は、低 TNCO シガレットを喫煙すると、同じ喫煙条件下でニコチン 1 mg あたりの煙の組成が変化することを示しています。 これは、シガレットの特性が煙の組成にも少なくとも部分的に関与していることを意味します。 研究者は、喫煙者に別の種類のタバコを提供すると、喫煙行動と吸入、つまり曝露がどのように変化するかに関心があります。

したがって、研究者は、喫煙者が低 TNCO タバコ、つまりマールボロ プライムを吸わなければならない場合に喫煙行動が変化するかどうかに関心があります。 マルボロ プライムの煙に含まれるニコチンの値が低いのは、シガレット フィルターの通気孔によって部分的に達成されています。 これらのフィルターの通気口をフィルターの周りにテープで閉じることにより、煙が副流の空気で希釈されなくなり、たばこのデザインがわずかに異なります。

参加者は、「通常の」ブランドのマールボロを吸います (1 日目)。 実験日の後、彼らは自宅で喫煙するためのマルボロ プライムを受け取り、「新しい」タバコを吸うことに慣れます。 1 週間後、実験日 (2 日目) がこのタバコで繰り返されます。 参加者は一晩滞在するか、次の日 (3 日目) に戻ってきて Prime シガレットを吸うことができますが、この低 TNCO シガレットの通気孔にはテープが貼られています。 表 1 のスキームを参照してください。

STS2016 と同様に、この研究もこれまでのように喫煙を強制することなく、習慣的なリズムで喫煙を測定することを目的としています。 これにより、非侵襲的なRIPデバイスを装着することにより、呼吸パラメータと組み合わせて、シガレット1本あたりの自然な喫煙トポグラフィを測定できます。 実験 2 日目と 3 日目の前にマルボロ プライム タバコを参加者に提供することで、「自然な」喫煙行動を発達させるために、自宅での喫煙に慣れることができます。

前回の調査と同様に、サンプリングはサンプリング方式に従っています (図 1)。 要約すると、日中、血液、吐き出された空気、尿、唾液がサンプリングされ、ニコチン、一酸化炭素だけでなく、アルデヒドやその代謝産物などの他のたばこの煙の化合物も測定されます。

将来的には、参加者の個人的な喫煙体制、したがって彼らの個人的な曝露は、機械喫煙実験で模倣されます. これは、RIP パラメータにリンクされます。

STS 2016 で注目されたのは、喫煙者の喫煙本数が予想より少なかったことです。 その理由は、彼らが述べたように、彼らは自宅で喫煙しているのに、アパートでは喫煙できないからです。 もう 1 つの理由は、自宅や職場では共同喫煙者がいることが多いのに、一人で喫煙しなければならないことです。 参加者は、CRESS の使用による喫煙行動の困難や変化を経験しませんでした。 彼らは全員、実験日の前夜に CRESS で喫煙を「練習」しました。 現在の研究では、2 人の喫煙者が同時に招待されます。 繰り返しますが、喫煙者は、研究者を受動喫煙から守るために外に出て煙を吸わなければなりません。 これは可能な限り達成可能に保たれます。

第一目的：

マールボロ、マールボロ プライム、およびテーピングされたマールボロ プライムの間で自然な喫煙トポグラフィーに違いがあり、喫煙者の曝露が異なるのでしょうか?

二次目標:

以前の 2016 年の喫煙トポグラフィー研究で示されているように、ランダムなタバコ 4 本だけで個人の喫煙プロファイルをマッピングすることは可能ですか?

喫煙者ごとに異なる喫煙トポグラフィ プロファイルは、異なる紙巻たばこの気道コンパートメントでの主流煙への曝露の逸脱に関連していますか?

喫煙者の呼気は、VOC/アルデヒドへの暴露のバイオマーカーとして使用できますか?

血中/尿中のニコチンと毒物 (代謝産物) のレベルは 1 日で変化し、さまざまなタバコの喫煙行動に関連していますか?

研究デザイン 2018 年の喫煙トポグラフィー研究は、3 か月間の単一グループによる無作為化されていないクロスオーバー研究です。 参加者は、第 1 週に 1 日、第 2 週に 2 日間、Apart Hotel Randwyck の研究アパートメントを訪問します (表 1)。

実験日は 08.00hr で開始し、19.00hr で終了します (図 1)。 異なる研究日はまったく同じ設定で、日中に吸うたばこのブランドが唯一の違いです。 この研究では、参加者が「自由に」タバコを吸うことができることが重要です。 この喫煙トポグラフィを自宅で監視することは不可能であるため、調査場所で喫煙トポグラフィを測定します。 したがって、この研究は、標準化された食事が提供され、参加者が望む時間と方法でタバコを吸うことができる家庭的な雰囲気のホテルランドウィックのアパートで行われます。 すべての喫煙タバコの喫煙トポグラフィーは、CRESSmicro デバイスを介して監視され、パフの長さ、パフ間隔、パフ フロー、およびパフ ボリュームが記録されます。 さらに、喫煙の正確な時点 (つまり、たばこに火がついた瞬間) は、実験時間表に記載されています。

この設定により、喫煙トポグラフィ測定は予定された時点で行われず、したがって 1 日あたり 2 人の参加者のみが測定されます。 調査の合計期間は、18 人の喫煙者を含めて 3 か月です (表 1)。

参加者は、ベースライン サンプル (t = ベースライン) を測定することにより、独自のコントロールです。 このサンプリングは、最初のたばこを吸う前に、到着時に行われます。 その結果、参加者は目覚めたときに喫煙しないように求められますが、研究場所に到着したら待つように求められます。 これらのベースライン サンプリングには、尿、呼気、血液、口腔交換、唾液の採取が含まれます。

学習日の目標は、喫煙者の個人的な日常生活の喫煙スケジュールをたどることです。 彼らは、喫煙したいとき、または喫煙したいという衝動を感じたときに喫煙できます。 したがって、サンプリング時点とタバコの喫煙量は、参加者ごとに不明です (図 1)。 前もっての未知の時点にもかかわらず、研究アパートに存在するすべてのタバコの喫煙地形が測定されます。 実験全体を通して、実験時間が使用されます。 実験の開始 (約 09.00hr であると予想される) は、実験日の開始であり、タイムポイント 0 として記録されます。これは、おそらくベースライン測定の直後です。

すべての使用済みたばこの吸い殻は、参加者ごとに別々のプラスチックチューブに集められ、実験的な喫煙時間が記録されます。 日常生活の喫煙スケジュールに干渉しないことが非常に重要であるため、実験日は尿のタイムスロットと唾液サンプリングの固定時間に分けられます。

尿は、ベースラインと 2 つの期間中に収集されます。 最初の時点には、最初のタバコを吸う前のベースライン測定が含まれます。 次に、t=0 から t=5 時間の間のすべての尿を 1 つのビーカーに収集し、t=5 から t=10 の間の尿を別のビーカーに収集します。 参加者は、タイムスロットが終了する直前に膀胱を空にするよう求められます。 これにより、参加者ごとに 3 つの尿サンプルが得られます。

唾液と口の入れ替えは、t=ベースライン、t=0 (最初のタバコの直後)、t=5、および t=10 で収集されます。 これにより、参加者ごとに 4 つの唾液サンプルと口の入れ替えが行われます。

呼気と血液のサンプルは、タバコの喫煙に関連する最も正確な測定値を得るために、タバコを吸う前と直後に収集されます。 ただし、この研究の選択された設定により、喫煙の時点は不確実です。 ただし、すべての喫煙者は 1 日約 20 本のタバコを吸っているため、少なくとも 2 ～ 2.5 時間ごとに喫煙することになります。 したがって、最初のタバコを吸った 2.5 時間は、喫煙終了直後の血液と呼気のサンプリングに使用されます。

ベースラインでは、参加者はアウルストーン (呼吸装置) の鼻口キャップを介して息を吐き出すように求められ、それによって吐き出された空気は吸着チューブを通過します。 １本目のタバコを吸い終わる直前と吸い終わった後の呼気を採取する（ｔ＝０）。 t=2.5 と t=5 の間、t=5 と t=7.5 の間、t=7.5 と t=10 の間、および T=10 での最後のサンプリングで喫煙されたタバコについても同じことが行われます。 これにより、参加者ごとに 7 つの呼気サンプルが得られます。

複数の穿刺を避けるために、参加者はベースラインで末梢静脈カニューレを取得し、その後ベースラインの血液サンプルが回収されます。 次の血液サンプルは、最初のタバコを吸う直前と直後に採取されます (t=0)。 次に、サンプリング ポイントは、t=0 と t=2.5 の間、t=2.5 と t=5 の間、t=5 と t=7.5 の間、t=7.5 と t=10 の間、および最初のタバコの直前と直後です。最後のサンプリングは T=10 です。 血中アルデヒドの分析のために、追加の血液サンプルを、ベースラインと最初のタバコの直後、および t=5 と t=7.5 後の最初のタバコの直前と直後にカニューレから採取します。 これにより、参加者ごとに 13 の採血ポイントが得られます。