加熱式タバコの毒性に関し、新たな研究成果が発表されました(タバコ会社からの支援あり)。細胞の老化を誘発する、紙巻きタバコとは異なる結果が示唆されたのだといいます。
●喫煙は細胞を老化させる
喫煙は、酸化ストレスや炎症などを通じて細胞老化に関与すると考えられており、こうした変化はCOPD(慢性閉塞性肺疾患)、肺線維症、肺がんなどの病態と関連します。細胞が老化すると、COPD、肺がんなどの発症リスクが高まります。これも喫煙が健康に良くない理由の一つです。
これまでの研究から、紙巻きタバコが細胞の老化を誘発するメカニズム、特に肺の細胞に関しては明らかになってきています(※1)。ただ、加熱式タバコの喫煙では、その有害性報告されてはいますが、細胞老化にどう影響するのかについて、研究はまだ少ない。そのため東京都健康長寿医療センターと東洋大学の研究グループは、ヒト肺由来の線維芽細胞を使い、老化関連遺伝子の発現を加熱式タバコと紙巻きタバコとで比較し、その結果を日本老年医学会の英文ジャーナルに発表しました(※2)。
肺の線維芽細胞とは肺胞など肺の組織(細胞外マトリックス)を維持する細胞のことで、これらの細胞に異常が生じ、線維芽細胞が硬くなる(線維化)するとCOPD(慢性閉塞性肺疾患)や肺がんなどのリスクが高まります。実験に使用したのは、加熱式タバコはJTのPloom X、紙巻きタバコは研究用のシガレット(1R6F)です。Ploom Xは葉タバコが入ったタバコスティックを電気的なデバイスで摂氏295度程度まで加熱して喫煙します。
ちなみに、1R6Fは研究で広く用いられる参照紙巻タバコですが、喫煙者が吸っている市販のタバコと単純に比較できないのではないかという指摘もあります。それなら、加熱式タバコとの有害性の比較にも限界があります。
実験細胞は、東京都健康長寿医療センターで培養されたヒト胎児由来の線維芽細胞(TIG-1)です。加熱式、紙巻き、それぞれのタバコ製品からの抽出物を希釈し、細胞培地に曝露させ、経時的に細胞毒性、代謝活性、細胞老化を観察しました。
●加熱式タバコも細胞老化を誘導する
その結果、加熱式は紙巻きより細胞毒性は低いものの、加熱式のほうが濃度依存的に細胞の代謝活性を変化させ、老化関連遺伝子ではMMP12という遺伝子が紙巻きタバコより加熱式タバコで強く反応しました。
マトリックスメタロプロテアーゼ(Matrix metalloproteinase、MMP)という分解酵素群は、細胞老化や慢性炎症などに関与することがわかっていますが、MMP12は肺組織の破壊、肺線維症、COPD(慢性閉塞性肺疾患)などの発症に関係するとされます(※3)。特に、実験用細胞を加熱式タバコに繰り返し曝露させると、老化関連遺伝子(CDKN2Aなど)の発現が変化しました。また、紙巻きタバコと同様に一部のマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP1、MMP13)の発現も変化しました。
加熱式タバコには、電子タバコと同じように紙巻きタバコよりも高濃度のプロピレングリコールとグリセロールが含まれています。これらの物質は加熱条件によって、ホルムアルデヒドなどの発がん性物質やアクロレインなどの有害物質を生成させ、先行研究ではこれらの物質が老化関連遺伝子の発現に関連していることがわかっています(※4)。
これらの知見から研究グループは、加熱式タバコの繰り返し曝露による健康リスクには紙巻きタバコと共通する部分があり、同時に異なる老化関連遺伝子の変化を引き起こす危険性があるとしています。
ところで、ヒト肺線維芽細胞を使用する場合、そのドナーの表現型や遺伝的特性などに留意する必要があります。場合によっては、再現性の担保ができないなどの危険性があるようです(※5)。
最後に同研究グループは、利益相反があることを宣言してはいませんが、研究資金欄にはJT(日本たばこ産業)の支援が記載されています。学術ジャーナルの中には、タバコ会社やタバコ産業からの研究資金や支援を受けた場合、バイアスなどの影響を考え、投稿を受け付けない出版社やジャーナル(BMJ、PLOS Medicineなど)も多くあります(※6)。
この論文は東京都の研究機関が関与しており、公的研究機関によるタバコ産業からの資金の受け入れについて、FCTC(タバコ規制枠組条約、第5.3条)の趣旨とどう整合性をとるかという観点から議論の余地を含むことを付け加えておきます。
※1-1:Toru Nyunoya, et al., "Cigarette Smoke Induces Cellular Senescence" American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology, Vol.35, Issue6, December, 2006
※1-2:Takao Tsuji, et al., "Alveolar Cell Senescence Exacerbates Pulmonary Inflammation in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease" Respiration, Vol.80, Issue1, 59-70, June, 2010
※1-3:Keshav Raj Paudel, et al., "Attenuation of Cigarette-Smoke-Induced Oxidative Stress, Senescence, and Inflammation by Berberine-Loaded Liquid Crystalline Nanoparticles: In Vitro Study in 16HBE and RAW264.7 Cells" Antioxdants, Vol.11(5), 873, 28, April, 2022
※1-4:Saurav Kumar Jha, et al., "Cellular senescence in lung cancer: Molecular mechanisms and therapeutic interventions" Ageing Research Reviews, Vol.97, 102315, June, 2024
※2:Ayami Sato, et al., "Effects of Aerosol Extract From Heated Tobacco Products on Senescence-Associated Gene Expression in Human Lung Fibroblasts" Geriatrics & gerontology International, Vol.26, Issue3, e70436, March, 2026
※3-1:A. Churg, et al., "Matrix metalloproteinases in COPD" European Respiratory Journal, Vol.39(1), 197-209, 31, December, 2011
※3-2:A. McGarry Houghton, "Matrix metalloproteinases in destructive lung disease" Matrix Biology, Vol.44-46, 167-174, May-July, 2015
※4-1:R Paul Jensen, et al., "Hidden Formaldehyde in E-Cigarette Aerosols" The NEW ENGLAND JOURNAL of MEDICINE, Vol.372, No.4, 22, January, 2015
※4-2:Ping Wang, et al., “A Device-Independent Evaluation of Carbonyl Emissions from Heated Electronic Cigarette Solvents” PLOS ONE, doi:10.1371/journal.pone.0169811, 11, January, 2017
※4-3:Mumiye A. Ogunwale, et al., “Aldehyde Detection in Electronic Cigarette Aerosols” ACS Omega, Vol.2, Issue3, 29, March, 2017
※4-4:Hongwi Han, et al., "Electronic Cigarette Exposure Enhances Lung Inflammatory and Fibrotic Responses in COPD Mice" Frontiers in Pharmacology, Vol.12, 28, July, 2021
※4-5:Yehao Sun, et al., “Toxicity of Humectants Propylene Glycol and Vegetable Glycerin in Electronic Nicotine Delivery Systems” Toxicology Letters, doi.org/10.1016/j.toxlet.2025.111739, 1, October, 2025
※5-1:Fabien Kawecki, et al., "Inter-donor variability of extracellular matrix production in long-term cultures of human fibroblasts" Biomaterials Science, Vol.10, Issue14, 3935-3950, 10, June, 2022
※5-2:Die Li, et al., "Advances in common in vitro cellular models of pulmonary fibrosis" Immunology & Cell Biology, Vol.102, Issue7, 557-569, August, 2024
※6-1:Jean King, "Why journals should not publish articles funded by the tobacco industry" the bmj, Vol.321, 1074, 28, October, 2000
※6-2:Martin McKee, Peter Allebeck, "Why the European Journal of Public Health will no longer publish tobacco industry-supported research" European Journal of Public Health, Vol.24, Issue2, 25, March, 2014
■教えて下さったのは・・・石田雅彦先生