我們與PM2.5的距離

編輯｜蕭如吟　修訂｜褚候維博士

新聞又開始播報空氣品質變差^註，有些地區為紅色嚴重甚至達到紫爆等級，請民眾避免外出活動，出門要記得戴口罩；學校會議討論著空氣品質不良時學生的體育課是否改在室內上課；過敏兒家長提心吊膽，擔憂小孩氣喘又發作...。這些畫面如此貼近我們的日常生活，空氣雖然無形，但影響確實際存在，尤以細懸浮微粒PM2.5影響最鉅。

 

 

不依賴國外數據，來看看我們這片土地上的國內研究報告

中山醫學大學廖勇柏教授帶領其研究團隊透過臺灣人體生物資料庫（Taiwan Biobank）的生物資料，來實證「沒有吸菸」卻罹患慢性阻塞性肺疾病（Chronic Obstructive Pulmonary Disease，COPD）的人，可能與空氣中PM2.5暴露有關。

 

慢性阻塞性肺疾病（COPD）為全世界第四大死因，全球每10秒鐘就有一個人死於COPD，在臺灣約有6.1%的盛行率，一年有超過5千人因COPD死亡。COPD最主要的病因為抽菸習慣，但還有很多沒有抽菸習慣的COPD患者。他們的主要成因為何呢？廖勇柏教授研究團隊從Taiwan Biobank選取3,941名臺灣非吸菸成年人的相關生物資料，並串聯衛福部國家健保研究數據庫（NHIRD）與環保署空氣品質監測數據庫來交叉分析。值得注意的是，這是國內第一個利用臺灣人體生物資料庫來進行跨資料庫的分析模式，集結每個資料庫擅長的部份，進行大資料的分析研究。

從人口統計的方向來看，這個研究首先發現這群沒有吸菸的成年人「罹患COPD者」與「未罹患COPD者」之平均年齡有顯著差異；前者平均年齡近54歲，而未罹患COPD者為48歲，顯示年紀越長，罹患COPD的風險也較大。進一步交叉分析比對後，發現沒有吸菸者罹患COPD與空氣裡PM2.5的濃度有關，當PM2.5濃度大於38.98μg/m³時，COPD發生率顯著的增加。這結果也用來說明沒有吸菸的人，也可能產生肺部疾病或癌症。

環境中PM2.5暴露與COPD有關係，基因是否也有角色呢?廖教授利用Taiwan Biobank之基因變異資料，發現TP63基因位點上的核酸變異，與COPD的發生也有相關性；利用Taiwan Biobank表觀基因體學的資料也看到非吸菸成年人，PM2.5濃度越高，AHRR基因的甲基化程度越低，也就是AHRR表現可能會增加。表觀基因體（epigenetics），指的是基因序列沒有變異，但通過某些機制，如甲基化，造成基因的表達改變。AHRR是參與空污或抽菸芳香烴致癌物代謝調控的一個基因產物；而AHRR基因低甲基化與吸煙和肺癌有關。這個研究告訴我們，不抽煙但暴露到空氣污染，也看到AHRR基因低甲基化的現象，間接証實了空氣污染和肺癌有關，表觀基因體的研究讓我們在疾病尚未發生時提早看到了往健康惡化的警示，有助於疾病的預防。除了AHRR基因外，廖教授團隊還發現居住在PM 2.5濃度較高的地區居民，SOX2基因甲基化程度較高，運動並無法有效改善SOX2基因高甲基化程度；但居住在PM 2.5濃度較低的民眾，有運動習慣者其SOX2基因甲基化程度可有效獲得改善。SOX2為一個很重要的細胞生長分化的基因，這些結果顯示運動只有在PM2.5濃度比較低時對健康才有幫助，在空氣污染地區運動並無法帶來健康的助益。

原來PM2.5就在你我呼吸的每毫秒間，為了健康，為了不讓肺莫名的當了空氣清淨機，下次出門活動前，記得可以先上網看看空氣品質監測相關的數據吧！

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看到這裡，你可能開始好奇，慢性阻塞性肺疾病（Chronic Obstructive Pulmonary Disease，COPD）到底是什麼？參考衛生福利部國民健康署2017 Taiwan COPD臨床照護指引，COPD是不可逆的呼吸道阻塞疾病，當我們吸入香菸或其他有害微粒或氣體時，引發肺臟及呼吸道產生慢性發炎反應，間接造成小呼吸道阻塞而導致持續的呼氣氣流受阻。判斷的測量方法為「肺量計檢查（Spirometry）」，也就是俗稱的「肺功能檢查」，再加上相關問卷來評估。一般來說，若用力呼氣一秒量 (FEV1)/用力呼氣肺活量(FVC)之數值小於70%，要考慮有COPD的可能性。

 

【感謝 中山醫學大學公共衛生學系廖勇柏教授及其研究團隊 審閱】

 

【Taiwan Biobank資料申請研究－原文參考】

1. Int J Hyg Environ Health. 2019 Jun ;222(5):884-888. doi: 10.1016/j.ijheh.2019.03.009. Epub 2019 Apr 5. Association between chronic obstructive pulmonary disease and PM2.5 in Taiwanese nonsmokers. Huang HC, Lin FC, Wu MF, Nfor ON, Hsu SY, Lung CC, Ho CC, Chen CY, Liaw YP.

2. Clin Epigenetics. 2019 May 6 ;11(1):69. doi: 10.1186/s13148-019-0662-9. Methylation at cg05575921 of a smoking-related gene (AHRR) in non-smoking Taiwanese adults residing in areas with different PM2.5 concentrations. Tantoh DM, Lee KJ, Nfor ON, Liaw YC, Lin C, Chu HW, Chen PH, Hsu SY, Liu WH, Ho CC, Lung CC, Wu MF, Liaw YC, Debnath T, Liaw YP.

3. Cancers (Basel). 2020 Feb 21 ;12(2). pii: E504. doi: 10.3390/cancers12020504. Blood-Based SOX2-Promoter Methylation in Relation to Exercise and PM2.5 Exposure among Taiwanese Adults. Su CL, Tantoh DM, Chou YH, Wang L, Ho CC, Chen PH, Lee KJ, Nfor ON, Hsu SY, Liang WM, Liaw YP.