1問1答 論文 虫歯

歯のフッ素症に「ここより少なければ出ない」境目は見えなかった——米国の古い疫学データを体重あたりの推定摂取量に換算し直すと、地域単位で推定摂取量とフッ素症の指数は直線関係だった(総説・1990)

1問1答 論文 虫歯

歯のフッ素症の臨床像・診断・組織像を整理し、米国の既存疫学データを「気温から推定した飲水量」で体重あたりのフッ化物摂取量に換算し直して、用量反応の形を再検討した総説(Fejerskov ら 1990・J Dent Res)

子どもにフッ化物を使えば、全身応用でも局所応用でも、一部は飲み込まれて血中に入ります。長いあいだ、歯のフッ素症は、う蝕予防を最大にするための避けられない副作用で、最適な量ははっきり決まっていると考えられてきました。では、本当に「この量より少なければ出ない」境目はあるのか。デンマークのFejerskovらが、臨床像から用量反応まで見直した総説です。

論文
The Nature and Mechanisms of Dental Fluorosis in Man
著者
O. Fejerskov, F. Manji, V. Baelum(デンマーク Royal Dental College Aarhus/ケニア医学研究所)
掲載
Journal of Dental Research 1990;69(Spec Iss):692-700. PMID: 2179331
種類
総説(1989年のIADR/ORCA国際シンポジウム「フッ化物:作用機序と使用勧告」での発表)。①臨床像と分類〔TF指数〕②組織病理・化学から見た発生機序 ③既存の疫学データ〔Dean ら 1941・1942、Richards ら 1967、Butler ら 1985〕を、気温から飲水量を求めるGalagan–Vermillionの式で「1日の体重あたりフッ化物量(mg F/kg)」に換算し、地域フッ素症指数〔Fci・Deanの分類に基づく〕との関係を再検討
PMID
2179331

「最適量ははっきり決まっている」は本当か

子どもにフッ化物を使うと、全身応用でも局所応用でも、その一部は飲み込まれて血中に入ります。形成途中の歯では、エナメル質の石灰化に影響が出て、歯のフッ素症が起こりえます。

1976年ごろまでは、フッ素症は分泌期のエナメル質形成に対するフッ化物の毒性によるもので、全身応用でう蝕予防を最大にするための「避けられない副作用」とほぼ合意されていました。そして、最適な量ははっきり決まっている、という前提で語られてきました。

Fejerskovらはこの総説で、臨床像組織と化学、そして用量と反応の関係の3つを見直しています。

総説の骨格

研究の骨格: 1989年に米国で開かれたIADR/ORCAの国際シンポジウム「フッ化物:作用機序と使用勧告」での発表をまとめた総説。
臨床像と分類:萌出時の像、口の中での分布、萌出後の変化、診断の問題、分類法(Dean指数・TF指数・TSIF)
組織病理と化学:光顕・電顕所見、エナメル質中のフッ化物濃度、発生機序の仮説
用量反応の再検討:米国の既存データ(Dean ら 1941・1942、Richards ら 1967、Butler ら 1985)について、気温から1日の飲水量を求めるGalagan–Vermillionの式を使い、飲料水のフッ化物濃度から体重あたりの1日摂取量(mg F/kg)を推定。これを地域フッ素症指数(Fci)と並べ直した。

フッ素症の正体は「形成不全」ではなく「多孔質化」

萌出時の歯で見ると、軽いものは周波条に沿って歯面を横切る細い白い線、重いものは歯全体がチョークのように白い状態です。軽度でも多孔質なのは最表層ですが、歯面全体が同じように侵されます。重くなるほど、多孔質の深さと程度が増します。

重度で見られるくぼみ(pits)は、萌出後に表層が欠けたものです。多孔質で低石灰化の層が、比較的よく石灰化した薄い表層の下にあり、その表層が機械的な力で壊れる。露出した多孔質のエナメル質は、急速に着色を取り込みます。著者らは、Dean自身も真の形成不全はフッ素症の特徴ではないと明言していた、と強調しています。

組織では、結晶の配列は正常で、結晶の間のすき間が広がっている(=孔)。著者らは、エナメル質が成熟する時期にタンパクと水の除去が妨げられる「成熟の停止」という仮説を提案しています。TFスコアが高い歯ほど、フッ化物濃度は表層だけでなくエナメル質の全層で高いという所見も紹介されています。

口の中では左右対称に現れ、遅い時期に石灰化する歯ほど重い(小臼歯や第二大臼歯)。飲料水のフッ化物が低い地域でも高い地域でも、この分布の型は同じだとしています。

診断の落とし穴——乾かさないと見えない、着色は重症度ではない

初期のフッ素症は最表層の多孔質の変化なので、プラークを除去し、歯面を拭いて乾燥させないと見えません。初期う蝕の診査と同じです。

上顎中切歯の切縁は、口唇の閉鎖が不十分だと長時間乾燥し、ほかの部分より重く見えることがあります。しかし実際には歯面全体が同じように多孔質です。また着色は萌出後の変化で、多孔質の程度だけでなく食習慣にも左右されるため、重症度の尺度にはならない。著者らは、着色を重く見る分類(TSIF)では重症度を過大に見積もるおそれがあると批判し、組織の変化を順序尺度で反映するTF指数を勧めています。

用量反応——直線で、境目が見えない

線形の横軸で見る 著者らの見方(原著Fig. 4) 1日の摂取量(mg F/kg) フッ素症の指数(Fci) 直線。境目は見えない 対数の横軸で見る 同じデータを対数軸で(原著Fig. 5は点のみ) 1日の摂取量(mg F/kg) フッ素症の指数(Fci) ある量より下は平らに見え 境目があるように見える 概念図(実データの点ではない。原著Fig. 5に曲線は引かれていない)。Hodge(1950 )はDeanのデータを対数軸で示した。著者らが同じように描き直すと、Fci 0.4〜0.6よ り下は影響が小さい曲線に見えるが、すでに直線の関係に対数変換を使うのは適切かと疑問を呈した。 著者らの推定:摂取量が0.01 mg F/kg増えるごとにFciが約0.2上がる
同じデータでも、横軸の取り方で「境目」の見え方が変わる(概念図)。著者らは線形の横軸で直線関係と読んだ

Deanらのデータを換算すると、飲料水から0.02 mg F/kg相当の摂取で、有病率は約40〜50%(「疑わしい」を除くと15〜25%)、Fciは0.3〜0.4でした。「0.1 mg F/kg未満ではフッ素症は起こりにくい」とした先行の見解(Forsman 1977)より、かなり低い量です。食事からのフッ化物が幼児ではこの量を倍にしうることを考えても、なお低い、と著者らは述べています。

Richardsら、Butlerらのデータも重ねると、摂取量とFciは直線関係で、摂取量が0.01 mg F/kg増えるごとにFciが約0.2上がると推定されました。フッ化物錠剤のデータも、この直線から予想される値と一致しました。Aasenden & Peebles(1974)から計算すると、1日量の中央値は0.042〜0.070(平均0.056)mg F/kgでFci 1.23、スウェーデンのGranathら(1985)では中央値0.024〜0.042 mg F/kgでFci約0.4で、飲料水からでも錠剤からでも、予想される結果はほぼ同じでした。

かつてHodge(1950)はDeanのデータを対数の横軸で示しました。著者らが3つのデータを同じように対数軸で描き直すと(Fig. 5)、ある量より下では影響が小さい曲線のように見え、その見かけの境目はFci 0.4〜0.6あたりでした。著者らは、観察された関係がすでに明らかに直線なのに対数変換を使うのは適切かと疑問を呈し、「ここより下なら出ない」という明確な境目を探すのは、もはや適切でないかもしれないと結論しています。

さらに、当時の米国の補充勧告(低フッ化物地域で出生〜2歳0.25 mg、3歳まで0.5 mg、以降1 mg/日)を完全に守った場合、Fciは約1.0、有病率は約70〜80%になると予測しています(実際には開始時期と服用の守り方で大きく変わる)。

感受性を変えうる要因

著者らは、予想より高い有病率が報告される背景として、次の要因を挙げています。標高(ケニアで標高・フッ化物・フッ素症の関連を示した著者ら自身の調査=Manji ら 1986)、摂取時の胃の状態(歯磨剤から飲み込んだフッ化物の生体利用率は、空腹時ならほぼ全量、食事と一緒なら約50%に下がるという学会抄録の報告=Spak & Ekstrand 1988)、栄養不良(仮説の段階)、暑い気候での尿中排泄の違い、体液の酸塩基平衡です。

明日の臨床へ

①フッ素症の診査は、プラークを除いて乾燥させてから。初期は周波条に沿った細い白線で、左右対称、遅く石灰化する歯ほど重い。
②着色の強さを重症度と取り違えない。くぼみは萌出後に表層が欠けたもので、着色は食習慣にも左右される。
③子どものフッ化物は「足し算」で考える。この総説のデータからは、一定量より下なら軽いフッ素症も起こらない、という境目は見えなかった。飲料水・錠剤・飲み込んだ歯磨剤など、摂取源を合わせて考える前提になる(この点は筆者の読み)。
④歯磨剤から飲み込んだフッ化物は、空腹時ほど体に利用されやすいという学会抄録の報告を著者らは引いている。
⑤フッ化物をやめよとは書かれていない(筆者の読み)。著者らは、どの程度の変化を公衆衛生上の懸念とみなすかは、社会の状況によって大きく変わる、としている。

ここだけ、冷静に補助線

読むときの補助線:まずこれはシンポジウムの総説で、用量反応の部分は既存データの読み直しです。第二に、摂取量は測定ではなく推定です。飲料水のフッ化物濃度に、気温から計算した飲水量を掛けたもので、食事や歯磨剤からの量は含まれていません。第三に、データは地域単位で、個人の摂取量とフッ素症を結びつけたものではありません。第四に、FciはDeanの分類に基づいており、著者ら自身がその定義の弱さを批判している指標でもあります(著者らもこの点を結論で認めています)。直線の当てはまりは、要旨では「r = 0.87」、本文では「r² = 0.87」と表記が揺れています。第五に、推奨しているTF指数は筆頭著者のFejerskovがThylstrupと提案した分類で、その立場からの総説であることは踏まえておきたい点です。資金の記載はありません。それでも、「最適量を守れば出ない」という前提そのものを、データの描き方から問い直した点は、30年以上たった今も、小児へのフッ化物の使い方を考える土台になります。

今日のひとこと

歯のフッ素症の本体は、形成不全ではなくエナメル質の多孔質化である(重度で見られるくぼみは萌出後に表層が欠けたもの)。初期の変化はプラークを除いて乾燥させないと見えず、着色は重症度の尺度にならない。米国の3つの既存データを体重あたりの摂取量に換算し直すと、摂取量と地域フッ素症指数(Fci)は直線関係で、0.01 mg F/kg増えるごとにFciが約0.2上がると著者らは推定した。飲水から0.02 mg F/kg相当の地域でも有病率は約40〜50%(疑わしい例を含む)で、著者らは「ここより下なら出ない」という境目を探すのはもはや適切でないかもしれないとした。ただし摂取量は測定ではなく推定で、地域単位のデータである。

Fejerskov O, Manji F, Baelum V. The Nature and Mechanisms of Dental Fluorosis in Man. Journal of Dental Research. 1990;69(Spec Iss):692-700. PMID: 2179331
本記事は論文の要点を医療従事者向けにまとめた解説です。臨床判断は原著と最新のエビデンスをご確認ください。