第8課：疾病発生の概念
疫学の重要な前提は、疾病やその他の健康現象は集団内でランダムに起こるのではなく、集団内にランダムに分布しない危険因子があるために他のメンバーよりもあるメンバーに起こる可能性が高いということである。 先に述べたように、疫学の重要な用途の1つは、あるメンバーを他のメンバーよりも大きな危険にさらす要因を特定することである。 これらのうち最も単純なものは、伝染病の伝統的なモデルである疫学的三段論法または三角形である。 この三角形は、外部の病原体、感受性の高い宿主、そして宿主と病原体を結びつける環境から構成されている。 このモデルでは、感染源から宿主への病原体の感染を支える環境において、病原体と感受性の高い宿主との相互作用によって疾病が発生することになる。 このモデルの2つの描き方を図1.16に示す。
病原体、宿主、および環境因子は、さまざまに複雑に関係し合って病気を作り出す。 異なる疾患には、これら3つの要素の異なるバランスと相互作用が必要である。 疾病を制御または予防するための適切で実用的かつ効果的な公衆衛生手段の開発には、通常、これら3つの要素すべてとその相互作用の評価が必要です。
図 1.16 疫学の三要素
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エージェントとはもともと感染性の微生物または病原菌、つまりウイルス、バクテリア、パラサイト、その他の微生物のことです。 一般に、疾患が発生するためには、病原体が存在しなければなりませんが、その病原体が存在するだけでは、必ずしも疾患を引き起こすのに十分ではありません。 生物の病原性（病気を引き起こす能力）や投与量など、生物への曝露が病気を引き起こすかどうかに影響する要因はさまざまである。
時とともに、病原体の概念は、病気または傷害の化学的および物理的原因を含むように拡大されてきた。 これらには、化学的汚染物質（好酸球増加症-筋痛症候群の原因となるL-トリプトファン汚染物質など）や物理的力（手根管症候群に関連する反復的機械的力など）が含まれる。 疫学的三段論法は多くの疾患に対して有用なモデルとして機能するが、心血管疾患、癌、および単一の必要な原因なしに複数の寄与する原因があると思われる他の疾患に対しては、不十分であることが証明されている
宿主とは、疾患にかかることができる人間のことを指す。 宿主に内在する様々な要因（時に危険因子と呼ばれる）は、個人が原因物質にさらされること、感受性、または反応に影響を及ぼすことがある。 曝露の機会は、年齢や性別だけでなく、性行為、衛生、その他の個人的な選択などの行動によって影響を受けることがよくあります。 原因物質に対する感受性および反応は、遺伝的組成、栄養および免疫学的状態、解剖学的構造、疾患または薬剤の存在、および心理的体質などの要因によって影響される。 環境要因には、地質や気候などの物理的要因、病原体を媒介する昆虫などの生物学的要因、混雑、衛生環境、医療サービスの利用可能性などの社会経済的要因が含まれる
構成要因と因果関係
多くの非感染症では、病原体と宿主、環境のモデルはうまく機能しないため、原因の多因子性を説明しようとする他のいくつかのモデルが提案されてきた。 このようなモデルの一つは1976年にRothmanによって提案され、Causal Piesとして知られるようになった(42)。このモデルは図1.17に示されている。 病気の原因となる個々の因子は、パイの一片として示されている。 パイのすべてのピースが定位置に収まると、パイは完成し、病気が発生する。 個々の因子は構成因子と呼ばれる。 因果の道筋と考えられる完全なパイは、十分原因と呼ばれる。 一つの病気には複数の十分原因があり、それぞれの十分原因は、重なることも重ならないこともあるいくつかの構成要素から構成されている。 すべてのパイや経路に現れる構成要素は必要原因と呼ばれ、それがなければ病気は起こらないからである。 図1.17では、構成原因Aはすべてのパイに現れるため、必要原因であることに注意。
図1.17 ロスマンの因果パイ
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Source: ロスマンKJ. 原因。 Am J Epidemiol 1976;104:587-592.
構成要因には、病原体と、病原体-宿主-環境の三者の環境要因だけでなく、内在する宿主要因も含まれることがあります。 単一の構成因子がそれだけで十分な原因であることはほとんどない。 例えば、麻疹ウイルスのような感染力の強い病原体に曝露されても、必ず麻疹病が発症するわけではありません。 宿主の感受性や他の宿主要因も関係している。
一方、健康な人には通常無害な病原体が、異なる条件下では壊滅的な病気を引き起こすことがある。 カリニ（Pneumocystis carinii）は、一部の健康な人の気道に無害に定着する生物ですが、ヒト免疫不全ウイルス（HIV）によって免疫力が低下している人では、致命的な肺炎を引き起こす可能性があります。 したがって、カリニ菌の存在はニューモシスチス肺炎の必要条件ではあるが、十分な原因とはいえない。 図1.17では、これは構成要因Aで表される。
このモデルが示すように、特定の病気はさまざまな異なる十分原因または経路から生じることがある。 例えば、肺癌は、喫煙を構成因子として含む十分な原因から生じるかもしれない。 しかし、すべての喫煙者が肺癌になるわけではないので、喫煙はそれ自体では十分な原因とはいえない。 また、肺がん患者のごく一部は喫煙をしたことがないため、喫煙は必要的原因でもありません。 構成原因Bが喫煙で、構成原因Cがアスベストだとします。 十分原因Iには、喫煙（B）とアスベスト（C）の両方が含まれる。 十分原因IIには、アスベストを含まない喫煙が含まれ、十分原因IIIには、喫煙を含まないアスベストが含まれる。 しかし、肺がんは喫煙にもアスベストにもさらされたことのない人にも発症するので、肺がんの適切なモデルは、成分Bも成分Cも含まない、少なくとももう一つの十分な原因Pieを示さなければならないだろう。 疾患の予防は、少なくともその経路を通じて、十分な原因の任意の単一の成分を遮断することによって達成することができる。 例えば、喫煙（構成要素B）をなくせば、十分原因IとIIによる肺がんは防げるが、十分原因IIIによる肺がんはまだ発生する。
練習1.8
次の2ページの炭疽病実態調査表を読んで、次の質問に答えてください。
- その因果関係を病原体、宿主、環境の観点から説明してください。
- Agent:
Host:
- Environment:
Risk Factor/Health Outcome
- _____ Hypertension / Stroke
- _____ Treponema pallidum / Syphilis
- _____ Type A personality / Heart disease
- _____ Skin contact with a strong acid /Burn
Answerにチェックしてみて下さい。
Anthrax Fact Sheet
What is anthrax?
Anthrax is a acute infectious disease that usually occur in animals such as livestock, but can also affect humans.The anthrax is an acute infectious disease is a acute infectious disease that usually occur in animals such as livestock. ヒトの炭疽は感染経路によって、皮膚炭疽、吸入炭疽、腸管炭疽の3つの型がある。 症状は通常、曝露後7日以内に起こる。
皮膚。 炭疽菌感染の大部分（約95％）は、感染した家畜や汚染された動物製品を扱った後、皮膚の切り傷や擦り傷に菌が入り込むことによって起こる。 皮膚感染は虫刺されのような盛り上がった痒い隆起として始まるが、1-2日以内に小水疱になり、次に直径1-3cmの痛みのない潰瘍になり、中央に特徴的な黒い壊死（死に至る）部分ができる。 隣接する部位のリンパ腺が腫れることもあります。 皮膚炭疽の未治療例の約20％が死亡する。 適切な抗菌療法により死亡することは稀である。
吸入。 初期症状は風邪やインフルエンザの症状のようで、咽頭痛、微熱、筋肉痛などがある。 数日後、症状は咳、胸部不快感、重度の呼吸困難、ショックへと進行することがあります。 吸入炭疽はしばしば致命的となる。 郵便関係の症例のうち11人が吸入であった。11人のうち5人（45％）が死亡した。
腸炎。 吐き気、食欲不振、嘔吐および発熱の初期症状に続いて、腹痛、吐血および激しい下痢が起こる。 腸炭疽は25％から60％の症例で死亡する。
炭疽の人間の症例のほとんどは感染動物または汚染された動物製品との接触に起因するが、炭疽は生物兵器として使用されることもある。 1979年、旧ソビエト連邦のスベルドロフスクで、生物兵器施設からのエアロゾルが意図せず放出され、数十人の住民が吸入性炭疽で死亡したと考えられている。 2001年には、炭疽菌の芽胞を含む手紙が国会議員、テレビ局、新聞社に郵送され、アメリカで22例の炭疽病が発生した。
炭疽病の原因は何か 炭疽病は炭疽菌というバクテリアによって起こる。 炭疽菌は胞子と呼ばれる保護殻を形成します。 炭疽菌の芽胞は土の中に自然に存在し、何年も生存することができます。 anthracisを血液、皮膚病変、呼吸器分泌物から分離することによって、あるいは疑いのある患者の血液中の特異的抗体を測定することによって診断されます。
炭疽菌はどこでどのように発生するのでしょうか？ 炭疽菌が人間に感染する場合は、通常、感染した動物またはその製品に職業的に暴露された結果である。 自然発生的な炭疽病は米国では稀であるが（1971年から2000年の間に28例が報告されている）、2001年には22例の郵便関連事件が確認された。
感染は野生および家畜の下位脊椎動物（牛、羊、山羊、ラクダ、カモシカ、その他の草食動物）に最もよく発生するが、感染動物または感染動物の組織への接触によりヒトにも発生することがある。
炭疽菌はどのように感染するのか？
炭疽菌は3つの方法で人に感染します：皮膚の切れ目から炭疽菌芽胞が侵入すること、炭疽菌芽胞を吸い込むこと、汚染され加熱されていない肉を食べること、などです。 炭疽菌は人から人へ感染することはない。 炭疽の皮膚型は通常、感染した家畜や野生動物、あるいは死体、皮、毛、羊毛、肉、骨粉などの汚染された動物製品に接触した結果起こる。 吸入感染型は、同じ感染源から出る芽胞を吸い込むことによって起こる。 炭疽菌はまた、バイオテロリズムとして拡散することもあります。
炭疽菌にさらされる危険性が高いのは誰か？ 自然発生する炭疽のほとんどは、家畜や家畜の生産物に接触する仕事をしている人が罹患する。 そのような職業には獣医、動物取扱人、食肉処理場労働者、検査技師などがある。 吸入性炭疽はかつてウールソーター病と呼ばれ、汚染されたウールを洗浄する前にその芽胞を吸入した労働者が発病したためである。 兵士やその他のバイオテロ炭疽菌攻撃の標的となりうる人々もまた、リスクが高いと考えられるかもしれない。
感染を防ぐ方法はあるか？
炭疽菌が一般的で家畜群のワクチンレベルが低い国では、人間は家畜や動物製品との接触を避け、適切に屠殺・調理されなかった肉を食べないようにしなければならない。 また、炭疽病ワクチンは、ヒトへの使用が許可されている。 これは炭疽菌に対する防御効果が93％あると報告されています。 これは獣医師、研究者、兵士、その他暴露の危険性が高い人々に使用されているが、現時点では一般には入手できない。
炭疽菌に暴露されたがまだ病気でない人には、病気を防ぐために炭疽菌ワクチンと組み合わせた抗生物質が使用されている。 米国疾病対策予防センター(Centers for Disease Control and Prevention) . アトランタ 炭疽菌。 Available from: http://emergency.cdc.gov/agent/anthrax/ and Anthrax Public Health Fact Sheet, Mass. Dept. of Public Health, August 2002.
参考文献（このセクション）
- Rothman KJ. Causes. Am J Epidemiol 1976;104:587-92.
図 1.16
Description: 1つのモデルでは、エージェント、ホスト、および環境は同等の影響力を持つものとして示されています。 もう1つのモデルはエージェントとホストが互いに依存し、環境にも依存する変数であることを示している。 本文に戻る
図1.17
説明文: Causal pieとは、各構成因子をスライスとして表した円グラフのことである。 スライスAは各パイに含まれています。 スライスBはパイ1と2のみにある。 スライスCはパイ1と3にしかない。 本文に戻る