室内化学物質が知能・認知能力に及ぼす影響
この調査は平成17年度厚生労働省科学研究費補助金（健康科学総合研究事業）「微量化学物質によるシックハウス症候群の病態解明、診断、治療対策に関する研究」のもとに行われました。
要旨
目的：化学物質が神経発達に及ぼす影響を評価するため、新築家屋転居後、または改築後に化学物質過敏症状（シックハウス症候群）を生じた児童・生徒の知能発達を心理学的な面から調査研究した。
方法：自宅室内化学物質濃度を測定したシックハウス症候群11例（平均10歳10ヶ月）に対し、ウエクスラー式児童用知能検査第3版（WISC-Ⅲ）を実施しました。
結果：全検査IQ(Intelligence Quotient)は、平均100±標準偏差6.9と正常でした。言語性IQ(Verbal Intelligence Quotient ：VIQ)は平均107±標準偏差6.9で、全例正常範囲であり、全体的には1例を除いて100を超えており平均より高値でした。VIQに比べて動作性IQ（Performance Intelligence Quotient：PIQ）は平均93.5±標準偏差13.6と統計学的な有意差をもって正常者より低下していました（p<0.01）。PIQ低下の一因として、図形の中から一定の図形を見つけ出す能力（視知覚機能）が低下している可能性が認められました。これら症例は、室内空気中パラジクロロベンゼンの濃度が高値でした。さらにPIQは室内空気中パラジクロロベンゼン、ホルムアルデヒド、脂肪族炭化水素と逆相関していました。また、PIQの値は滑動性眼球運動の異常（階段状波形の出現）と逆相関しており、中枢視覚系の運動機能発達の異常と関係している可能性が示唆されました。
研究目的
私たちは、新築・リフォームに伴って室内で使用された化学物質が小児のアレルギー性疾患の病態を悪化させること１、２）、室内の化学物質は知覚神経を刺激して脳内血流を変化させること、それらの変化は神経ペプチドやセロトニンに関係する可能性があること３，４，５，６，７）を報告してきました。室内に存在する化学物質が、神経の興奮性を変化させる作用を有していることは、小児の神経発達にも影響を及ぼす可能性を示唆しています。今回、私たちは、微量化学物質によってシックハウス症候群を発病した児童・学童の知能的な発達を調査研究しました。
研究方法
対象者は、新築家屋に転居後、または、改築後にシックハウス症候群を起こした小児、およびその兄弟で、胎生期異常、知的障害、先天性脳神経疾患などの症例を除外した11例です。この11例は、新築家屋に転居後、または、改築後にシックハウス症候群を起こし、室内化学物質測定からWISC-Ⅲ実施時まで同じ家屋に居住していました。
シックハウス症候群の診断基準は基本的には小児と成人で差はなく、以下の6項目としました。
①発病前に、繰り返し化学物質に曝露された、または、短期間に大量の化学物質に曝露された経験がある（新築家屋・改築後家屋への転居、新しい家具の購入後、仕事や趣味での化学物質使用など）、
②その場を離れる、または、原因化学物質の曝露がなければ症状は改善される、
③その場に行く、または、原因化学物質を曝露されると症状は再燃する、
④いったん発病すると、他の場所や他の化学物質でも症状が誘発される、
⑤症状は全身の臓器に広がり、多種の症状に進展していく、
⑥症状は慢性的に経過する。
11例（男7例女4例）のうち、3例は転居後出生、他の8例は転居時年齢2歳11ヶ月～12歳0ヶ月、平均5歳10ヶ月、WISC-Ⅲ実施時年齢5歳2ヶ月～15歳6ヶ月、平均10歳10ヶ月、転居後または出生時からWISC-Ⅲ実施時まで3年4ヶ月～11年0ヶ月、平均6年6ヶ月を経ています。
知能評価
知能評価は、ウエクスラー式児童用知能検査第3版Wechsler Intelligence Scale for Children-Third Edition(WISC-Ⅲ)（日本文化科学社製日本版WISC-Ⅲ知能検査）を使用ましした。WISC-Ⅲは5歳0ヶ月～16歳11ヶ月の児童・生徒を対象とした知能検査で、言語性IQ(Verbal Intelligence Quotient: VIQ)、動作性IQ(Performance Intelligence Quotient: PIQ)、全検査IQ（Full Scale Intelligence Quotient: FIQ）から成り立っています。点数は標準化されており、その年齢の各IQの平均は100、標準偏差は15になるように作られています。
検査実施室内の化学物質濃度の測定
WISC-Ⅲを実施する発達相談室内の空気中の化学物質は事前に測定し、各化学物質は国で定めた基準値以下であることを確認した後に、WISC-Ⅲを実施しました。
室内化学物質測定方法
自宅の室内化学物質測定方法は図のごとくです。化学物質測定からWISC－Ⅲ検査実施までは、最短で6ヶ月、最長で2年6ヶ月を経ていました。
統計処理
統計処理は、SPSSバージョン12を用いました。
結果
生育歴と日常生活
11例について、発達上に所見は認められませんでした。就学後の学校への適応には問題なく、不登校などの所見もありませんでした。生活状況も年齢相応で、就寝、起床時間共に極端な逸脱はありませんでした。
学習傾向
苦手な科目と得意科目について、小学校高学年以上の6名中5名が、漢字の書字、識字、英語の綴り、地図の読み取りを苦手として答えました。就学前（年長クラス）の1名は、入学前でもまったく文字を読もうとしないという訴えがありました。
WISC－Ⅲの結果
VIQは107.3±6.9（平均±標準偏差）であり、VIQの結果は、全員正常範囲で、1名を除きⅥQ値100を越えており、高値でした。一方、PIQは93.5±13.6と低値でした。11名中9名で、PIQはⅥQに対して低く、PIQ平均値とⅥQ平均値には統計学的有意差が認められました（t検定、p<0.01）（図１）。PIQとVIQの間に15点の差がある場合は学習障害があると考えられます。
図１ WISC－Ⅲ 言語性IQ（VIQ）、動作性IQ(PIQ)、全検査IQと4種類の群指数
VIQとPIQは統計学的な有意差があった（ｔ検定：p<0.01）
5名の被験者では、ⅥQとPIQとの差異が18、20、26、31、35となり、学習障害と診断される格差がみられました。VIQ-PIQ格差15以上で学習障害が考慮されます。
動作性IQ検査で低得点であった下位検査項目は、符号(平均8.4±標準偏差2.6)、組み合わせ(平均8.7±標準偏差2.2)、記号探し(平均8.9±標準偏差3.3)、迷路(平均7.6±標準偏差4.2)でした（図２）。その他の下位検査項目では、絵画完成(平均9.7±標準偏差2.5)、絵画配列(平均9.2±標準偏差2.7)、積木模様(平均10.2±標準偏差2.7)と平均値が9点以上であり、正常範囲でした。
図２ WISC-Ⅲ 下位検査評価点数
絵画完成（絵カードを見せ、絵の中で欠けている重要な部分を指差しか言葉で答えさせる）は、平均値には、大きな落ち込みが見られなかったが、質問図版のうち、「オレンジ」の図版（図３）（オレンジの輪切りの図を見せ、房間の境が１つないことが正答となる：オレンジの房の模様の中から境界線を見つけだす）への正答が少なく、11人中3名が正答をだしたのみでした。
図３ この図は実際のWISC-Ⅲ検査で使われる実際のオレンジの図ではなく、それを模して書いたイメージ図です。絵の中で足りないものは何ですか？
「オレンジ」の図の正答例は正答を出せなかった例に比べて動作性IQ（PIQ）が高かった（図4）。
図4 「オレンジ」の図の回答と動作性IQ(PIQ)
WISC－Ⅲ検査結果と室内化学物質濃度との関係
シックハウス症候群11症例のWISC－Ⅲ検査結果と室内化学物質濃度との関係を精査しました。今回の調査では、症例の多くでPIQが低下しており、「オレンジ」の正答と関係が認められたため、「オレンジ」の正答/誤答で差がある化学物質を検査したところ、室内パラジクロロベンゼン濃度との関係が認められました。「オレンジ」の正答例では室内パラジクロロベンゼン濃度は低値ですが、「オレンジ」に正答できなかった例の中には室内パラジクロロベンゼン濃度高値例が多く認められました（図5）。
図5 「オレンジ」の図の回答と室内パラジクロロベンゼン濃度
また、動作性IQ(PIQ)と室内パラジクロロベンゼン濃度との関係をみると、動作性IQ(PIQ）と室内パラジクロロベンゼン濃度には優位の相関が認められました（相関係数：－0.655、p<0.05）(図6).
図6 PIQとパラジクロロベンゼン濃度
相関係数：－0.655（p<0.05）の関係があった。
また、PIQと室内ホルムアルデヒド濃度（図7）との間には、相関係数：－0.719（p<0.05） の関係がありました。
図7 PIQとホルムアルデヒド濃度
相関係数：－0.719（p<0.05） の関係があった。
PIQとTVOC（図8）には相関係数＝－0.600（p=0.051）の関係があり、TVOCが高いほどPIQが低くなる傾向があった。
図8 PIQとTVOC濃度
相関係数：－0.600（p=0.051）
TVOCが高いほどPIQが低くなる傾向がありました。
また、PIQと脂肪族炭化水素（ベンゼン、トルエン、エチルベンゼンなど）合計濃度との間には、逆相関（相関係数：－0.606、p<0.05） の関係がありました。
WISC－Ⅲ検査結果と滑動性眼球運動との関係
シックハウス症候群児童8例（今回の症例と以前に検査した症例）で調べたところ、PIQ値は化学物質過敏症検診で実施した滑動性眼球運動の異常１）と逆相関していました（図9）。図形を認識する発達の過程で眼球運動に異常があるため、十分な図形認識の経験を積んでいない可能性が示唆されました。
図9 PIQと滑動性眼球運動
考察
我々の今までの調査結果では、室内化学物質が免疫学的な影響を及ぼすことや知覚神経を介する影響を及ぼす可能性が示唆されましたが１，２，３，４，５，６，７）、室内化学物質の影響はこれらに限定されず、子供たちの発達にさらにさまざまな影響を与える可能性が考えられました。
今回の調査研究では、室内化学物質はWISC－Ⅲによって測定されたPIQに影響する可能性が強く、この中でも、特に、視知覚認知に関わる項目点数に落ち込みがみられました。
PIQはパラジクロロベンゼン、ホルムアルデヒド、脂肪族炭化水素（ベンゼン、トルエン、エチルベンゼンなど）と有意の逆相関関係があり、TVOCとは逆相関の傾向がありました
PIQの低下の原因のひとつとして、絵画完成検査における「オレンジ」の図版の読み取りに注目しました。「オレンジ」の図版の誤答例はPIQが低く、図形識別の困難さが、PIQ低値と関係している可能性が強くみられました。こうした識別課題に対する困難さは、学習面での、漢字、スペル、地図の認知など、図形や図版を見分ける課題を不得意とする傾向と関連する可能性が考えられます。
特に、「オレンジ」の図版の誤答例は室内パラジクロロベンゼン濃度が高い例が多い。
パラジクロロベンゼンは経口投与で100％、吸入量の60％が吸収される脂溶性の有機塩素化合物です。脂肪組織に蓄積する。フェノール体に代謝されグルクロン酸、または、硫酸抱合体として排泄されます。急性・亜急性毒性として知覚過敏、興奮、筋肉のけいれん、ふるえ、腎機能障害、肝機能障害などが、亜慢性・慢性毒性として肝臓、脾臓、胸腺に影響し、発ガン性（マウス肝臓、雄ラット腎臓の腫瘍発生）が疑われており、また、アレルギー悪化作用を有することがわかっています。
DDTを中心とする有機塩素系殺虫剤は神経細胞膜に存在するNaチャンネル機能を障害し、Naの細胞内流入を持続させ神経興奮を持続させます11）。
他の有機塩素系殺虫剤の詳細な研究は少ないですが作用機序は同様と考えられています。
パラジクロロベンゼンもベンゼン環に塩素が結合した脂溶性化学物質であり、同様な作用機序を有していると思われます12,13）。また、有機塩素系殺虫剤のNaチャンネル障害はピレスロイド系殺虫剤（ピレスロイド系殺虫剤は臭いのしない防虫剤として衣類や電気掃除機紙パック、床下白蟻駆除剤などに使用されている）でも起こります。ピレスロイド系殺虫剤はエステラーゼで分解されるため、エステラーゼを障害する有機リン系殺虫剤の存在によって、作用が増強します。
図形を認識するためには、正確に図形をスキャンできる視覚器とそれらを調節できる神経系の発達が必要です。
パラジクロロベンゼンがNaチャンネル、GABA受容体を障害すること、「オレンジ」の図版の読み取りの障害があること、滑動性眼球運動の異常がPIQと逆相関していることから考察すると、パラジクロロベンゼンなどの化学物質が中枢性の滑動性眼球運動の異常を引き起こし、視覚機能を攪乱し、高位の視運動系の発達を阻害している可能性が考えられました。
ホルムアルデヒドなどのアルデヒド類やトルエンをはじめとする脂肪族炭化水素も知覚神経を介して眼球追従運動など高位の中枢神経系の障害をもたらすと考えられます。
DDT、アルドリン、クロルデンなどの有機塩素系殺虫剤は、魚、卵、牛乳、獣肉油脂などに汚染が続いており、空気中からの影響と同時に食品からも影響を受けている可能性があります。これらの有機塩素系殺虫剤はヒトの臍帯から検出されており、子供たちは胎児期から影響を受けている可能性が強いと思われます14）。
結論
シックハウス症候群11例において、WISC-Ⅲを実施しました。統計学的な有意差をもって言語性IQ(Verbal Intelligence Quotient ：VIQ)に比べて動作性IQ（Performance Intelligence Quotient：PIQ）
が低下していました。PIQ低下の一因として、動作性下位検査である絵画完成の「オレンジ」図版に注目したところ、図形の中から一定の図形を見つけ出す能力：中枢視覚器機能系が低下している可能性が明らかとなりました。「オレンジ」図版に正答できない症例は、室内空気中パラジクロロベンゼン濃度が高値でした。PIQは室内空気中パラジクロロベンゼン、ホルムアルデヒド、脂肪族炭化水素と逆相関していました。PIQ値は滑動性眼球運動の異常と逆の相関関係があり、眼球運動の異常が視覚系の発達を阻害している可能性が示唆されました。
---------
この報告が厚生労働省の研究班で公開されたあと、文部科学省は全国の学校にトイレでのパラジクロロベンゼンを使用をしないように通達を通達を出しました。
パラジクロロベンゼンは有機塩素系殺虫剤の仲間です。多くの有機塩素系殺虫剤はレイチェルカーソンが「沈黙の春」を出版し、その毒性が分かった時点で使用禁止になりました。しかし、これらの化学物質は生物の油脂の中に残留し、今も汚染状態が続いています。
有機塩素系殺虫剤やダイオキシンやPCBなどの有機塩素化合物は脂溶性であり、体の油脂に残留し、環境ホルモンとして作用して甲状腺ホルモンを低下させ、脳神経系の発達を障害することが分かっています。
これらの化学物質によって神経系の発達が障害され、自閉症や、注意欠如多動障害、学習障害が発生します。
2018年、母親のDDT（有機塩素系農薬）の代謝物であるDDE濃度が高い母親から生まれた子は、自閉症になるリスクが2倍になることが報告されました。
子供の母親が高いDDT曝露を有する場合、自閉症リスクが増加する可能性がある
原著
Association of Maternal Insecticide Levels With Autism in Offspring From a National Birth Cohort
そして、DDEはいまだ日本人の体内に残留しています(p-p’DDE 120ng/g-fat：平成２３年度 ダイオキシン類をはじめとする化学物質の人への曝露量モニタリング調査結果について 環境省)。
現在、発達障害は子どもたちに蔓延し、全児童の6.5％に見られ、ここ10年で2倍に増えたといわれています。
特別支援教育行政の現状と課題
罹患率が増えている理由は、診断能力が上がり、診断できる例が増えたこともありますが、軽度の異常を持つ子どもたちの数は確実に増えており、学校の現状はまともに授業ができないなど大変なものがあります。
これらの事態が遺伝子だけが原因として起きているとは考えにくいと思われ、化学物質の影響が懸念されています。
世界の動向として、農薬や環境ホルモンなどの化物質が子どもたち発達を障害することを多くの国の機関が声明を出して警告しています。日本でも、もっとこれらの化学物質に目を向ける必要があります。
図
アレルギーの子どもたちがアレルギーを起こしている物質・食品は、神経発達を障害する化学物質を含むものが多く、アレルギー児たちはアレルギーを起こしてこれらの物質が体内に入らないように、自らの神経系や内分泌、免疫の発達を正常にしようとしています。無理やり食べさせてアレルギーを抑え込むと、これらの化学物質で発達が障害されるので注意が必要です。
アレルギーやアトピー性皮膚炎の子どもたちは、アレルギーによって化学物質が体内に入ることを阻止し、体内に入ってしまった脂溶性の化学物質を皮脂腺から体外に追い出して体を健康に保とうとしています。
当クリニックの食事療法は、アレルギーを起こす必要がないように、化学物質が少なくその人に合った食生活を作り出すことを目指しています。
食べ方を改善した後の状態をダイオキシンで計算してみると大幅にダイオキシンの摂取量は低下します。同時にその他の有機塩素系化合物など脂溶性の化学物質や残留農薬なども少なくなります。このような食事で健康な体を作ることが大切です。
また、有機塩素系化合物だけでなく、有機リン系殺虫剤やネオニコチノイド系殺虫剤などの殺虫剤も多動障害などの神経発達障害を起こすので注意が必要です。
----------
有機リン系殺虫剤、パラジクロロベンゼン、室内化学物質に曝露されて発症したシックハウス症候群症例のその後の経過
Guilletteら15)は、メキシコのヤクイ渓谷一帯の就学前児童を対象に、農場に近い所に居住する殺虫剤曝露群と、農場から離れて居住する群の発達調査を行った結果、農薬曝露群で、描画や視覚記憶において劣ることを明らかにしました。
今回調査した症例の中の1例の経過を紹介しましょう。
症例は、白蟻駆除のために有機リン系殺虫剤を床下に使用した新築の家で生まれ、生後２ヶ月から咳・喘鳴があり改善しませんでした。室内化学物質もTVOC 6043.5μg/mlと高値、パラジクロロベンゼン663μg/mlなど様々な化学物質が著しく高値であった例です（図10）。5歳2ヶ月時、言語性IQは101と正常でしたが、動作性IQは66と著明に低下し、年齢相当の人の絵を描くことができませんでした（図11）。その後、環境改善、食事の改善、発達援助、医学的治療などにより症状は改善し、7歳1ヶ月時には、動作性IQは97と改善し正常化しました。人の絵も年齢相当の描写ができるようになりました。
環境や食事が変われば発達は正常化するのです。
図10 症例男児（7歳）の自宅の室内化学物質濃度変化
乳児期に新築家屋転居後に気管支喘息様発作を繰り返した。
TVOC、パラジクロロベンゼン、ホルムアルデヒド濃度高値であり、
赤血球コリンエステラーゼ低下（1.4単位まで低下）があり、有機リン系殺虫剤に曝露されていたことがわかった。
図11 症例の人の絵の描写の発達とWISC-Ⅲ検査結果の経過
年齢とともに動作性IQと人の絵の描写の発達は改善した
文献
１） 角田和彦、その他：新築・リフォームに伴って室内で使用された化学物質が小児のアレルギー性疾患の病態に及ぼす影響.平成12年度～14年度厚生労働科学研究費補助金健康科学総合研究事業-シックハウス症候群の病態解明、診断治療法に関する研究-総括・分担研究報告書（主任研究者石川哲）：119-141、2003
２） 角田和彦、吉野博、天野健太郎、松本麻里、北條祥子、石川哲：新築・リフォームに伴って室内で使用された化学物質が小児のアレルギー疾患の病態に及ぼす影響．臨床環境医学13：36-34、2004
３） 角田和彦：シックハウス症候群とシックスクール症候群：小児科の見地から.アレルギー・免疫 10巻：1595-1604.2003
４） 角田和彦、吉野博、天野健太郎、松本麻里、北條祥子、石川哲：子供のシックハウス症候群．臨床環境医学13：85-92、2004
５） 角田和彦、他：近赤外線脳内酸素モニターによるシックハウス症候群の診断. 臨床環境医学12：15-26、2003
６） 角田和彦、その他：シックハウス症候群の診断と経過観察-クリーンルームでない一般検査室で実施した近赤外線脳内酸素モニターによるガス吸入負荷試験（ポリ袋を使った簡易吸入法）と起立試験の有用性の研究. 平成12年度～14年度厚生労働科学研究費補助金健康科学総合研究事業-シックハウス症候群の病態解明、診断治療法に関する研究-総括・分担研究報告書（主任研究者石川哲）：142-183、2003
７） 角田和彦、北條祥子、吉野博、石川哲：アレルギー児が思春期に受ける化学物質の影響.神経眼科19-2：176-187、2002
８） 飯田望、吉野博、天野健太郎、角田和彦、北條祥子、石川哲：シックハウスにおける居住環境の実態と健康に関する調査研究. 臨床環境医学11：77-87、2002
９） MacQueen J et al：Manual Colormetoric Methods for Pseudocholineste-rase and Red Cell（True）Cholinesterase. Clinical Chemistry 17：481-485, 1971
１０） 坂部貢、宮田幹夫、鈴木幸男：シックハウス症候群の補助診断法としての眼球運動検査と重心動揺検査の臨床的意義、平成15年度厚生労働科学研究費補助金がん予防等健康科学総合研究事業-微量化学物質によるシックハウス症候群の病態解明、診断治療法に関する研究-分担研究報告書（主任研究者石川哲）：161-179、2004
１１） Henk PM, Vijverberg JM, van der Zalm & Joep van den Bercken: Simmilar mode of action of pyrethroids and DDT on sodium channel gating in myelinated nerves. Nature 295:601-603, 1982
１２） Coats JR: Mechanisms of toxic action and structure-activity relationships for organochlorine and synthetic pyrethroid insecticides. Environ Health Perspect 87:255-262, 1990
１３） Narahashi T:Neuronal ion channels as the target sites of insecticides. Pharmacol Toxicol 79:1-14, 1996
１４） 小宮山政敏、森千里：胎児複合暴露の影響評価、医学のあゆみ201：137-142、2002
１５）Guillette E.A, Meza M.M, Aquilar M.G, Garcia I.E.:An anthropological approach to the evaluation of preschool children exposed to pesticides in Mexico. Environmental Health Perspectives.106(6):347-53, 1998.
参考図書
Yukio Yanagisawa , Hiroshi Yoshino, Satoshi Ishikawa, Mikio Miyata：Chemical Sensitivity and Sick-Building Syndrome. 2017
AMAZONで購入できます。
