勤務時間帯の違いが尿中クロム・ニッケル排泄量に及ぼす影響の検討
伊藤弘明*1 牧 祥*2 翁 祖銓*3 王 瑞生*4牛 僑*5 齊藤宏之*6 三浦伸彦*4 小川康恭*7
高橋正也*8ニッケル，クロム等のレアメタルは各種の産業現場でよく使用されており，今後も頻用される見通しであり，その健康影響をより詳しく検討する必要がある．一方，交代勤務・夜勤で働く労働者が増えており，金属工場でも 24 時間操業に伴い交代勤務が多い．本研究では，有害金属へのばく露の時刻を考慮した健康影響評価が有用と考え，中国の製鉄工場の交代勤務者を対象に，各シフト時の尿中金属排泄量の変化を検討した．中国山西省のニッケル・クロム取扱い事業場において交代勤務者（ばく露あり 56 名，ばく露なし 40 名）から日勤・夕勤・夜勤の各シフトの前後（非ばく露群では日勤と夜勤の前後）で採尿し，尿中ニッケル，クロム濃度を測定，クレアチニン濃度で補正して各シフトの前後で比較した．ばく露群におけるシフト前後の尿中金属排泄量の増加はシフトごとに異なっており，日・夜勤では明瞭な中央値の増加が認められたが夕勤ではほとんど認められなかった．勤
務時間帯によって尿中金属の排泄されやすさが異なり，特に夕勤で金属の排泄が抑制される可能性が示唆された．
工場での生産ライン，作業内容，作業量は全シフトを通じてほぼ一定であることから各シフトでばく露もほぼ一定とみなせると考えられるため，尿中金属排泄の日内リズムやその撹乱が問題ではないかと思われた．このような時間毒性学的（chrono-toxicologic）な見地からの検討は従来行われておらず，貴重な知見といえる．

キーワード: 交代勤務，勤務時間帯，ばく露時刻，時間毒性学，日内リズム，概日リズム．

1

はじめに

本研究では，有害金属へのばく露の時刻を考慮した健康

ニッケル，クロム等のレアメタルは各種の産業現場で影響評価が有用と考え，中国の製鉄工場の交代勤務者をよく使用されており，今後も頻用される見通しであり，対象に，各シフト時の尿中金属排泄量の変化を調べてばその健康影響をより詳しく検討する必要がある．クロム

く露時刻と尿中金属排泄量の関連を検討した．の 95％，ニッケルの 80％が特殊鋼（特にステンレス）
2向けに使われている 1)．一方，交代勤務・夜勤で働く労対象と方法働者が増えており，先進国では約 20%の労働者がそのよ

中国山西省のニッケル・クロム取扱い事業場においてうな勤務体制で働いている 2)．夜勤・交代勤は循環器疾交代勤務者（ばく露あり 56 名，ばく露なし 40 名）から患やホルモン関連腫瘍を含む様々な疾患のリスクを増加

日勤・夕勤・深夜勤の各シフトの前後（非ばく露群ではさせることが示されてきている 3-5)．金属工場でも 24 時

日勤と夜勤の前後）で採尿した．採尿は金属分析用の専間操業に伴い交代勤務が多い．交代勤務者における金属用のプラスチック容器で行い，凍結保存した．ばく露群

ばく露の健康影響はまだわかっていない．Rutenfranzの労働者はステンレス鋼製造工場で作業していた．作業ら 6)は交代勤務と化学物質ばく露の複合的影響の可能性

内容は精錬過程において，天井のクレーンを操作して取を指摘している．非ばく露常日勤者等において金属の尿鍋を搬送することであった．労働者は工場内では呼吸保中排泄量の概日リズムが報告されているが 7-9)，交代勤務護具を装着していた．彼らの勤務体制は日勤者で勤務前後の尿中排泄量を検討した研究はまだない．

（8:00-16:00）と夕勤（16:00-24:00），夜勤（0:00-8:00）の三交代制であり，勤務の順番は，日勤，日勤，夕勤，*1（独）労働安全衛生総合研究所 有害性評価研究グループ（現：順天

夕勤，休日，夜勤，夜勤，休日であった．当該製造ラインの稼働状況は 24 時間定常稼働状態にあり,また該当労堂大学医学部）*2（独）労働安全衛生総合研究所 有害性評価研究グループ（現：大阪働者が各勤務で従事した作業内容は同じであった．ばく露群からの採尿は連続するシフトの二日目の勤務前後に大谷大学薬学部）*3（独）労働安全衛生総合研究所 健康障害予防研究グループ（現：米行った．一方，非ばく露群の労働者は給水工場で働く交国国立毒性研究センター（NCTR/FDA）システムトキシコロジー

代勤務者で，作業内容は工場内の巡視であり，金属への研究部）

職業ばく露はなく，その勤務体制は日勤（8:00-20:00）*4（独）労働安全衛生総合研究所 健康障害予防研究グループと夜勤（20:00-8:00）の二交代制であり，勤務の順番は*5 山西医科大学公共衛生学院

日勤，夜勤，休日であった．対象者は両群とも全員男性*6（独）労働安全衛生総合研究所 環境計測管理研究グループ（現：研であった．本研究は山西医科大学倫理審査委員会で審査され承認を得ており，全参加者からインフォームドコン

究企画調整部・有害性評価研究グループ）*7（独）労働安全衛生総合研究所 理事

セントを得て実施した．参加者は職場と作業内容，年齢，*8（独）労働安全衛生総合研究所 作業条件適応研究グループ

体格，就業年数と喫煙歴に関する短い自記式質問票に回－93－

労働安全衛生総合研究所特別研究報告

JNIOSH-SRR-NO.42(2012)

答した．本調査は 2009 年 11 月後半～12 月頭にかけてリズムの存在やその撹乱が原因ではないかと思われた．

行われた．尿検体はばく露群から 6 本ずつ，非ばく露群

夕勤で尿中金属排泄が抑制されたのは，１つには糸球体から 4 本ずつ得られた．

濾過率（GFR，すなわち単位時間あたりに血漿から糸球体毛細血管壁を通過し糸球体嚢にろ過される水の量）が尿は凍結したまま日新環境調査センターへ輸送され，尿中ニッケル，クロム濃度を誘導結合プラズマ質量分析

夜間に減少することが原因として考えられる 8)．

計（ICP-MS, 7500CX, Agilent Technology）でヘリウム

Yokoyama ら 8)によれば，尿中クロム排泄リズムは血漿モードで測定した．まず，尿を解凍して 1 mL をプラスや赤血球中濃度のリズムよりも GFR リズムにより有意チックチューブに採取し，硝酸 0.05 mL と超純水を少に影響されていた．また，別の研究によれば，尿中クロ量添加して混合し，70oC にて 1 時間加熱し，その後室温

ム排泄量の概日リズムは尿流量のリズムと有意に異なっで冷やした．試料に超純水を加えて 5 mL に希釈した．

ていた 7)．遠位尿細管や集合管からの再吸収のリズムも全工程でガラス器具は使わなかった．内標準物質にはガあるいは部分的に我々の結果に影響したかもしれない．

リウムを用いた．質量分析では 52Cr と 60Ni をモニター

非ばく露常日勤者を対象とした先行研究では，午後した．検出下限値はクロム 0.046 ng/mL, ニッケル 0.040

6-11 時または真夜中にクロムやニッケルの尿中排泄量ng/mL であった．同じ対象者から提供された尿検体はすが最大になっている 9)．Kanabrocki ら 9)によれば平均値

べて同じ単一のバッチで分析した．これにより，分析のから最大で 70-162％増加していた．これらの結果は本研

日間変動，バッチ間変動による誤差が入る可能性を排除

究の結果と一致していない．この不一致の考えられる理し，比較可能性を担保している．クレアチニン濃度は酵

由としては，本研究の対象者が交代勤務者で，生理的な素法で三菱化学メディエンスにて測定した．

概日リズムが交代勤務のためにずれているであろうこと

尿中金属濃度は尿の濃縮や希釈により変動するため，が挙げられる．本研究では非ばく露群ではリズムが観察

尿中金属濃度をクレアチニン濃度で割りクレアチニン１されなかったが，これは採尿頻度が低かったことが理由グラムあたりの量とすることで補正した．欠測値があるの 1 つとしてあるかもしれない．

場合はリストワイズに削除し，全回分のデータがある対現在は尿中金属排泄量の基準値（Biological Exposure

象者のみを解析対象とした．各シフトの前後で尿中クロIndices 等）が勤務時間帯の違い（日勤・夕勤・夜勤）

ム，ニッケルの排泄量を Wilcoxon の符号付き順位和検を考慮せず一律であるが，これは必ずしも適切でないか定で比較した．統計解析は R (version 2.12.1)10)を用いもしれない．尿中排泄量が一日の中で時間依存的に変化て行った．検定はすべて両側で行い，有意水準は 0.05することを考慮し，勤務時間帯ごとに異なる基準値を設とした．

定する必要があるかもしれない．
本研究にはいくつかの長所がある．まず，同じ対象者
3

結果を追跡して各シフトの前後で採尿している縦断的デザイ

対象者の年齢や現在喫煙者の割合は金属ばく露群と非ンがある．次に，十分な数の対象者を確保し，質問票のばく露群でほぼ同じであった．クロム，ニッケルは全検回答も全員から得ている．最後に，高感度な ICP-MS と体から検出された．ばく露群におけるシフト前後の尿中低い操作ブランクによって尿中のクロムとニッケルを全

金属排泄量の増加はシフトごとに異なっており，日・夜検体から検出している．一方，本研究の限界点としては，

勤では明瞭な中央値の増加が認められたが夕勤ではほと食事からの金属摂取量を把握していないこと，対象者のんど認められなかった．尿中クロム排泄量はシフト前に腎障害の有無を把握していないこと，採尿の頻度が必ず比べてシフト後には有意に増加していた．夕勤で排泄がしも十分多くないかもしれないこと，今回の調査は 56抑制されるこのような傾向とよく似た傾向が尿中ニッケ名にのぼる同一人の追跡調査ではあるが,一時期の単回ル排泄量についても観察された．解析対象者を非喫煙者調査であるため季節間変動を確かめていないこと，また，や就業年数の長い対象者に限定した場合でも，ニッケル日本と中国では労働環境や生活環境が異なる可能性があについて夕勤で尿中排泄が少ない傾向が観察された．非り研究結果の一般化には注意が必要であることが挙げらばく露群では変化が観察されなかった．

れる．
結論として，勤務時間帯によって尿中金属の排泄され4やすさが異なり，特に夕勤で金属の排泄が抑制される可考察能性が示唆された．

勤務時間帯によって尿中金属の排泄されやすさが異なり，特に夕勤で金属の排泄が抑制される可能性が示唆さ参れた．我々の知る限り，本研究と同様のことを調べた研1)

究はまだない．このような時間毒性学的（chrono-考文

献Japan Oil, Gas and Metals National Corporation

toxicologic）な見地からの検討は従来行われておらず，Mineral Resources Material Flow (in Japanese),貴重な知見といえる．

Mineral Resources Information Center. 2009: In.
http://www.jogmec.go.jp/mric_web/jouhou/material_flo

工場での生産ライン，作業内容，作業量は全シフトをw_frame.html

通じてほぼ一定であることから各シフトでばく露もほぼ一定とみなせると考えられるため，尿中金属排泄の日内－94－勤務時間帯の違いが尿中クロム・ニッケル排泄量に及ぼす影響の検討
2)

3)

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