見たところ健康そうな米国の学生や若者たちのなかに、深刻な病を抱える者が増えている。2019年6月から9月初旬までの間に、原因のわからない呼吸器系の症例がユタ州で28件、ウィスコンシン州で32件報告されているのだ。

米国全体では、重篤な呼吸器疾患を発症した患者の数が25州で200人を超えている。8月にはイリノイ州に住む30歳の女性が亡くなり、9月はじめにはオレゴン州でまたひとり死者が出た。

患者たちには呼吸困難、胸の痛み、息切れといった症状があり、一部に嘔吐や下痢の症状も見られる。ウイルスや細菌による感染は確認されていない。普通に呼吸することができなくなったようなのだ。

それまで健康に過ごしていたこれらの人々の共通点として、唯一わかっていることがある。それは全員が電子たばこを吸っていたことだった。

ニコチン無添加でも肺の免疫系が機能不全に

米疾病管理予防センター（CDC）や各州の保健機関、米食品医薬品局（FDA）は原因究明を急いでいる。米国では高校生のおよそ2割が電子たばこに親しんでいることから、この習慣が人体に与える影響の解明は喫緊の課題となっている。

米医学誌『Journal of Clinical Investigation』で9月4日付で発表された研究が、このパズルにひとつのピースをはめてくれるかもしれない。ヒューストンのベイラー医科大学の研究チームによると、電子たばこの蒸気にさらされたマウスには、紙巻きたばこの煙を吸ったマウスとはまったく別の重い症状がいくつも現れたという。

研究からは、ニコチン無添加の電子たばこの蒸気をマウスが吸い込んだだけで、その肺を感染から守るはずの重要な細胞がすっかり変質してしまうことがわかった。研究を指揮したベイラー医大の呼吸器科医ファラー・ケラドマンドによると、これは細菌やウイルスに対する肺の防護力が“阻害”されて起きる変質だという。マウスの肺の免疫系が機能不全に陥ったのだ。

免疫障害と電子たばことの関連は何年もの間ささやかれてきた。だが、ノースカロライナ大学チャペルヒル校の教授で、今回の研究にかかわっていないイローナ・ジャスパースによると、電子たばこが肺機能にどんな影響を与えるかを観察した例はこれまでになく、今回の発見がおおむね初めての成果であるという。

溶剤が肺の脂質層を傷つけている可能性

肺は体内のガス交換を担う臓器だ。酸素を取り込み、二酸化炭素を出す。だがまったく汚れのないきれいな空気を吸っている人など、ほとんどいない。汚れ、細菌、ウイルスなどが遠慮なく入ってくる。そうした汚染物質から肺を守り、結果的に体全体を守っているのが、左右の肺を覆う薄い脂質の層と、マクロファージと呼ばれる非常に重要な細胞群だ。

脂質層は体内に侵入してくる異物や毒素を回収し、自らと一体化させることによって肺胞嚢への接近を阻止する。一方、マクロファージにはふたつの重要な役目がある。ひとつはどんな侵入物質も見つけ次第に食い尽くすこと。もうひとつは1日に数回、肺を覆う脂質層を新しくして、再生利用することだ。

ところが今回のマウスによる研究を見ると、電子たばこのカートリッジを満たしている溶剤が脂質層を傷つけ、マクロファージのクリーニング作業を妨害して、大事なこの働きを狂わせているようなのだ。脂質層に何が起きているのか、正確なところはケラドマンドにもわからない。何が変化しているのかを知るには、さらなる調査が必要だ。しかし何が起きているにせよ、肺の働きが損なわれていることは確かだ。

そうなると、マクロファージは脂質をうまく再生利用できなくなるだけでなく、毒素や異物を見分けて排除する役目も果たせなくなる。「免疫システムがバランスを失ってしまうのです」と、ジャスパースは言う。彼女は自身の研究で、電子たばこが鼻の細胞にも同様の免疫障害を生じさせることを発見した。「免疫システムは無防備なので、すぐに調子を崩してしまうのです」

科学者たちの考え方にも変化

CDCが調査に当たっている原因不明の症例のうち、一部はリポイド肺炎と診断されている。肺炎に似た症状を伴うが細菌感染に起因せず、肺に脂肪が蓄積する免疫反応の一種だ。ケラドマンドの研究室では、一度もニコチンを吸い込んでいない複数のマウスにこの症状が確認された。「慢性的に電子たばこの溶剤の蒸気にさらされるだけで、発症に至るには十分だったわけです」と彼女は言う。

全米で急増中の呼吸器疾患が、溶剤だけのせいで起きているとは考えにくい。「原因として特定できそうな要素はほかにもあります」とジャスパースは言う。毒性のある香料や超高濃度のニコチンのほか、テトラヒドロカンナビノール（THC）という物質も電子たばこの有害性を高める可能性がある。また、危険を伴うほどの高温で化学物質を燃焼させるよう改良された電子たばこもそうだ。

この研究によって、電子たばこの疾病リスクに対する科学者たちの考え方にも変化が生じている。電子たばこ使用者の大半は25歳未満で、これまでに喫煙してきた時間が比較的短い。つまり、慢性的な喫煙習慣をもつ人によく見られる肺がんや肺気腫などの疾患とは、別の病気にかかる可能性をもつ人たちだということだ。

ジャスパースは言う。「いままでと同じ考え方で病気を突き止めようとすべきではありません。先入観をもたずに取り組んだほうがよさそうだと、多くの人が気づき始めています」

マウスを用いた研究に限界も

実際にケラドマンドも当初は、喫煙者によく見られる肺気腫と電子たばことの関係を探ろうとした。観察を始めたころ、マウスには何の兆候も見られなかった。

しかしその後、ケラドマンドの研究室に所属する大学院生のマシュー・マディソンが、ニコチンを含まない電子たばこの蒸気を浴びたマウスたちの細胞を詳しく調べたところ、その見た目が通常の細胞と「著しく異なる」ことに気づいた。そのときから彼らは視点を変え、溶剤が肺そのものをどのように変質させるのかに焦点を定めて研究を続けることにしたのだ。

健康そうだったマウスたちが突然、ささいな感染症から身を守れなくなった。少量のインフルエンザウイルスをまいたところ、電子たばこの溶剤にさらされていたマウスたちは死んでしまった。普通なら体に何の影響も及ぼさない量だったが、マウスたちはわずかなウイルスの侵入からも自らの肺を守れなくなっていたのだ。

だが、この研究にも限界はある。「マウスは人間とは別の生きものです。モデルとして完璧ではありません」と、カリフォルニア大学サンディエゴ校の呼吸器学者であるローラ・クロティ・アレクサンダーは指摘する。人間の肺はマウスに比べてはるかに大きく、蒸気の吸収量も違うはずだ。肺の免疫システムも、似てはいるがまったく同じではない。マウスはさまざまなタイプの細胞をもっており、感染に対する反応もそれぞれ異なると考えられる。

それでも、肺の研究にマウスが役立つことはすでに証明されている。タールとたばこに関する初期の調査の一部はマウスを使って行われたが、その結果を人体にも関連づけられることがわかっている。また、マウスを使って研究を進めることで、スピーディーな知見の積み重ねが可能になる。

アレクサンダーは言う。「マウスを使った4カ月間の研究は、ヒトによる臨床研究の25年から35年分に相当します。哺乳動物の体にどんな影響が及ぶのか、真実を教えてくれる唯一の方法なのです」

なお、いまのところCDCは、電子たばこの使用をやめるよう呼びかけている。

※『WIRED』による研究結果に関連する記事はこちら。