急性中毒

カドミウム汚染空気の吸入は呼吸器に深刻な影響をもたらす。 カドミウムによる肺炎の一部として、息切れ、肺水腫、粘膜の破壊が報告されている。 1942年にすでに報告されているように、カドミウムに汚染された食物を摂取すると、嘔吐や下痢などの急性胃腸障害が起こります。

腎障害

腎障害は、カドミウムに慢性的にさらされた患者の主要問題であると古くから言われています . 前述したように、カドミウムはカドミウム-メタロチオネイン（Cd-MT）の形で腎臓に到達する。 Cd-MTは糸球体で濾過され、その後、近位尿細管で再吸収される。 その後、尿細管細胞に留まり、カドミウム体内負荷の大部分を占める。 腎尿細管細胞内のカドミウム量は、一生の間に増加する。 この結果、リンやカルシウムの代謝に異常が生じることが議論されている。 また、腎臓のカドミウム負荷が増加すると、カルシウムの排泄が多くなり、腎臓結石のリスクが高くなることが議論されている。

尿中カドミウム排泄量は、カドミウムによる腎臓障害の程度と相関があることが示された。 クレアチニン1gあたり2.5マイクログラムのカドミウムが尿中に排泄されると、腎尿細管障害の程度が4%であることを反映している。 しかし、腎障害の主要なマーカーは、尿中に排泄されるβ2-ミクログロブリン、N-アセチル-α-D-グルコサミニダーゼ（NAG）およびレチノール結合タンパク質（RBP）である。 ChinaCad-Studyでは、血中カドミウム濃度が高い人の尿中β2-ミクログロブリンとRBPは、正常値の人に比べて有意に高い値が示された。 最初のグループでは、糸球体と尿細管の両方が損傷していることが観察された。 尿細管障害が可逆的であるかどうかが議論されてきた。 7768>

Effects of cadmium in reproductive biology

Cadmium appears to interfere the ovarian steroidogenic pathway in rats.The effect of cadmium in reproductive biology.The effect of cadmium in reproductive biology.The effect of cadmium in reproductive biology.The effect of the ovarian steroidogenic pathway in RAT. Piasekらは、ラット卵巣のステロイド生成に対するin vitroカドミウム曝露の直接効果を評価しました。

最も影響を受けたのは、プロゲステロンとテストステロンの生成でした。 低用量のカドミウムは卵巣のプロゲステロン生合成を刺激し、高用量はそれを阻害することが報告されている。 カドミウムへの母親の暴露は、低体重出生と自然流産の増加と関連している。 カドミウムが in vivo および in vitro で強力な非ステロイド性エストロゲンであることを示す証拠もある。 7768>

骨損傷とイタイイタイ病

20世紀のいくつかの研究は、カドミウム中毒と骨損傷、例えば、カドミウムで汚染された煙やほこりにさらされた労働者の間に関連性を示しました。

また、カドミウムは「イタイイタイ病」の発生とも関係があることが示されています。この病気は、骨塩量の低下、高い骨折率、骨粗しょう症の増加、骨関連の強い痛みなど、さまざまな症状を患者に見せる病気です。 1940年代に神通川流域でイタイイタイ病の流行が確認された。 この時の調査では、カドミウム濃度の高い水で灌漑された田んぼで栽培された米を食べた後に、特徴的な症状を示す患者がいたことが判明している。 また、骨軟化症に特徴的な偽骨折や重度の骨格脱灰が観察された。 この研究では、患者集団の大半が閉経後の女性であったことから、批判的な意見が出た。 カドミウム中毒によって促進された可能性のある骨粗鬆症が、観察された症状の実際の理由であることが示唆された

骨の病気とカドミウム中毒の因果関係を示すさらなる証拠が、2003年に本田らによって発見された。 また、スウェーデン南部の1021人を対象に行われたOSCAR-Studyでも、同様の結果が得られている。 ここでは、尿中カドミウム濃度と低い骨密度との間に有意な負の相関が示され、特に60歳以上の高齢者において顕著であった。 さらに、カドミウムに暴露された人では、前腕の骨折のリスクが増加するという証拠も見つかった。 この研究に参加したのは、電池工場の労働者、または電池工場に近い町の住民であった。 ベルギーのCadmiBel研究（1985年から1989年にかけて行われた）も同様の結論に達している。 カドミウムへの最小限の環境暴露でさえ、骨格の脱灰を引き起こすと考えられている。 CadmiBelの参加者の一部は、後にいわゆるPheeCad研究（1992-1995）で前腕骨密度を検査された。 ここでも、カドミウムに過去に暴露された人の骨密度が低いことがわかった。 この研究の最も興味深い点は、彼らの総カドミウム体内負荷量（カドミウム尿中排泄量による）が、日本のイタイイタイ病患者のそれよりも有意に低いという事実であった。 CadmiBel/PheeCad参加者は、わずか1μg/gクレアチニンの尿中カドミウム排泄量を示したのに対し、イタイイタイ病患者は、約30μg/gクレアチニンの排泄量を有することが判明した。 現在のところ、骨芽細胞および破骨細胞の機能に対する直接的な影響は、腎機能障害の誘発を介した間接的な影響と同じくらい可能性が高いと思われる。 また、カドミウムを介したビタミン D3 の代謝経路の障害も議論されている。 これらの仮説によると、鉛とカドミウムは、ビタミンD3内分泌複合体の腎臓ミトコンドリア水酸化酵素と相互作用する。 図2

発がん性

Cadmium can cause cancancer.The some proof is there. Waalkesらは、塩化カドミウムの皮下注射がWistarラットの前立腺癌を誘発することを示した 。 このグループはまた、高用量のカドミウムがラットの精巣に重度の壊死を引き起こし、その後精巣間質性腫瘍の発生率が高くなることを仮定している。 しかし、実験室のデータとは対照的に、疫学研究では、カドミウムが前立腺がんの原因であることを説得力を持って証明することはできなかった。

しかし、初期の発表では、ヒトにおけるカドミウムと腎臓がんの関連が示唆された。 この仮説は、2005 年に 7 件の疫学研究と 11 件の臨床研究の系統的レビューによって確認されました。 その結果、IARC（国際がん研究機関）はカドミウムをヒト発がん性物質グループIに分類することを決定しました。しかし、最新のデータは、呼吸器系を介したカドミウムの取り込みのみが発がん性を有するという仮定を支持しています

カドミウムによる発がんの分子メカニズムはまだわかっていませんが、いくつかの要因がそれに寄与していると考えられます。 カドミウムに暴露されることにより、分裂促進シグナルのアップレギュレーション、DNA修復機構の乱れ、アポトーシス抵抗性の獲得が起こる。 また、転写を制御するタンパク質の亜鉛がカドミウムに置換されることも議論されている。 さらに、カドミウムは、膜貫通型 Ca(II) 結合糖タンパク質である E-Cadherin のコンフォメーションを変化させるという新しいデータも得 られた。 E-Cadherinは、特に表皮細胞の細胞間接着に重要な役割を担っている 。 これらの結果は、E-カドヘリンがカドミウム（2+）毒性の直接的な分子標的であるという仮説と一致する。

現在カドミウムが大きな役割を果たすと疑われている産業医学および毒性学の分野はさらに多く存在するが、本レビューのスペースと包括性の観点から割愛した。