肺が燃える：カナダにおける山火事の煙、疾病発生、感受性集団、地域社会の価値 (LoF)

目的：山火事煙（WFS）のモデルとして、制御された木材煙へのヒト曝露反応を利用し、直径2.5マイクロメートル以下のWFS関連微粒子（PM2.5）が神経疾患および慢性肺疾患の発症に関与するという仮説のリスクを定量化し、生物学的妥当性を付加すること。

研究曝露群：

群A：PM2.5濃度35μg/m³の木材煙に2時間曝露を3日間連続
群B：PM2.5濃度105μg/m³の木材煙に2時間曝露を3日間連続
群C：濾過空気（FA）曝露を2日間連続、その後PM2.5濃度315μg/m³の木材煙に2時間曝露を1日間

仮説、根拠、目的
目的1A：WFSが慢性肺疾患に関与する可能性の妥当性を高め、リスクを定量化する。

仮説1A：研究者は、WFS曝露を肺機能低下、喘息、慢性閉塞性肺疾患（COPD）、または肺癌と関連付けることにより、WFS曝露と慢性疾患発症を結びつける妥当なメカニズムを明らかにする。

WFS曝露と喘息、COPD、肺癌などの慢性肺疾患との関連性の妥当性を評価する。

気道に対するWFSの生物学的影響を評価する。

• 具体的には、曝露濃度、強度、時間がWFS曝露に対する炎症性および免疫調節反応に及ぼす影響は何か？
• 酸化ストレスと炎症が上皮バリアの完全性に及ぼす影響を含むいくつかの生物学的経路が、WFS曝露と喘息、COPD、肺癌などの慢性呼吸器疾患の発症を結びつける可能性がある。これにより、免疫細胞との接触、アレルゲン感作、感染感受性の増加、および肺機能を損なう組織リモデリングが促進される可能性がある。
  エピジェネティクス、特にDNAメチル化（DNAm）は、WFSと慢性疾患を結びつける別の潜在的なメカニズムであり、気道マイクロバイオームもいくつかの経路を通じて寄与する可能性がある。
  ただし、WFSは一般的な都市および交通関連大気汚染（TRAP）とは異なるため、これまでに示されたTRAP曝露の影響がWFSにも当てはまると仮定することはできない。

目的1B：制御されたヒト曝露研究を用いて、異なる強度のWFS曝露にわたって以下を特定する：

1.1 慢性神経疾患の発症に関連する神経認知変化
1.2 関連する循環神経炎症マーカーの発現と消退の時間的パターン
1.3 上記の現象に対する感受性修飾因子としての性別、年齢、遺伝子

仮説1B：研究者は、脳のデフォルトモードネットワーク（DMN）の乱れ、および循環神経炎症マーカーの強度依存的な増加を示す。特に、高齢者や抗酸化代謝が不十分な遺伝子型を持つ者、または認知症リスクを有する遺伝子型を持つ者において顕著である。

研究デザイン
無作為化、二重盲検、クロスオーバー制御ヒト曝露研究。

統計解析
データはRを使用した一般化線形混合効果モデルおよび線形混合効果モデルで解析される。
モデルは曝露を固定効果、参加者IDをランダム効果として実行される。