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コメンタリー ― 布マスクの着用に関する新たな推奨

コラム
2020/04/16 Matthew E. Levison, MD, Adjunct Professor of Medicine, Drexel University College of Medicine

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米国疾病予防管理センター(CDC)は最近まで、一般の人々は公共の場でマスクを着用する必要はないと勧告していました(1, 2)。他者との間に適切な距離(約2メートル)を確保していれば、それで十分とされていたのです。

しかし、SARSコロナウイルス2(新型コロナウイルスの正式名称)の場合、無症状の感染者や症状が現れる前の感染者も感染を広める可能性があることや、呼吸器から出る飛散物は最大で78メートル移動する可能性があり、12メートルの距離を空けるという推奨は実際に起こる飛散の距離や時間を過小評価している可能性があること(3)が示唆されており、こうしたエビデンスの蓄積を受けてCDCは、サージカルマスクやN95マスクの供給不足を理由として、安全な距離を確保できない場合には(特に市中感染が著しく拡大している地域では)手作りの布マスクを着用するよう、一般の人々に推奨しています(4)。呼吸器からの飛散物が感染拡大に果たす役割はまだ明確にわかっていませんが、米国での初期の流行事例から、SARSコロナウイルス2の感染においては、症状のない感染者の存在や、会話、呼吸、歌唱など呼吸を伴う日常的な行為により発生する粒子が大きな役割を果たしていることが示されています。

2020310日、ワシントン州スカジット郡の教会で60人の聖歌隊が2時間半にわたるリハーサルを行いました。その時点ですでに、そこから車で1時間ほど離れたシアトルでCOVID-19(新型コロナウイルス感染症)の発生が確認されていましたが、当時はまだ大規模集会の禁止令が発令される前で、スカジット郡での感染の報告例はありませんでした(5)。参加者にせきやくしゃみをしている人や具合の悪そうな人はおらず、全員が自分の楽譜を持ってきており、直接的な体の接触を避けるようにしていましたが、その後の3週間で、この聖歌隊に所属する28人がCOVID-19と診断されました。そのほかにも17人が特徴的な症状で体調を崩しましたが、検査を受けませんでした。その後3人が入院し、2人が死亡しました。

この出来事は、過去に何回か発生した結核のアウトブレイク(集団発生)に似ていて、それらの事例では、1人の感染者が歌ったことが他の多くの合唱団員の感染につながったことが明らかでした。例えば、ある寄宿学校で起きた結核のアウトブレイクでは、発端となった患者は合唱団に所属していましたが、合唱団に所属していなかったものの寄宿舎でその患者と部屋や食事を共にしていた生徒たちよりも、合唱団に所属していた生徒たちの方が、結核の発生率が高かったのです(6)。結核は空気感染を起こす感染症の典型例で、肺結核や喉頭結核の患者がせきをしたり、叫んだり、歌ったりすることで発生する、エアロゾルと呼ばれる空気中に浮遊する直径5マイクロメートル以下の微細な感染性粒子によって感染が拡大します(7)。

エアロゾルとは?

エアロゾルは、呼吸器から排出される直径1マイクロメートル未満から20マイクロメートルまでの多数の粒子の集まりで、感染性の微生物をその中に含んでいることがあります。その粒子は、人が話したり、歌ったり、せきやくしゃみをしたりすると、空気中に飛散します。歌を歌うと、せきと同じ量のエアロゾル大の粒子が発生することが示されています(8)。大きめの粒子は重力により周囲数メートル以内の環境表面にすぐに落下し、Wellsの研究によると、そこで蒸発により水分が失われます(9)。大きめの粒子は、近くにいる人の眼や口、鼻の粘膜面に付着することもあります。一方、小さめの粒子はゆっくりと落下していき、蒸発して「飛沫核」になりますが、飛沫核はとても小さく(5マイクロメートル以下)軽いので、空気中に何時間も漂い続けます。空気の流れがなければ、飛沫核はゆっくりと分散していきます。粒子が空気の流れに乗って漂うと、CDCが安全な距離として現在推奨している約2メートルの範囲外まで飛散する可能性があります。吸い込むと、飛沫核サイズの粒子が下気道に付着します(10)。

SARSコロナウイルス2による環境汚染は、かなりのものになる可能性があります。COVID-19感染者のベッドサイドやトイレの周辺でウイルスのRNAが検出されていて、呼吸器から排出された大きな飛沫や便として排出されたものが付着したと推測されています(11)。患者の病室に設置された換気装置の排気口でもSARSコロナウイルス2RNAが検出されましたが、これは飛沫核が患者のベッドサイドから空気の流れに乗って離れた場所まで移動したものと考えられています(11)。ただし、ウイルスがこれらの場所でも生きていて、新たな感染の原因となりうることを証明するにはウイルスの培養が必要ですが、そのような検討は行われませんでした。

大小の飛沫中に含まれる微生物の感染力は、環境表面上やエアロゾル内での各病原体の生存特性と、それらの病原体にさらされる様々な組織の感染に対する感受性(これには宿主細胞の表面にあるレセプターが関係します)に左右されます。最近の研究によると、SARSコロナウイルス2はダンボールの表面では24時間、ステンレス鋼の表面では48時間、プラスチックの表面では72時間、実験が行われた研究室の条件下で生成されたエアロゾルとしては少なくとも3時間という長時間にわたって生存する可能性があります(12)。

 

ウイルスの伝播

SARSコロナウイルス2は、その表面にあるスパイク状のタンパクを標的とする宿主細胞の表面にある特異的なレセプター(受容体)に結合させることで細胞への侵入を可能にしていますが、そのレセプターはアンジオテンシン変換酵素2ACE2)というタンパクです。このレセプターは、鼻腔の上皮面、肺胞上皮細胞、小腸の腸上皮細胞に発現していますが(13, 14)、こうした分布は、SARSコロナウイルス2が咽頭検体より鼻腔検体でより多く検出されることと一致しています(15)。

SARSコロナウイルスは、20022003年に25カ国余りで8,096人の感染が確認された世界的な流行の原因となったヒトコロナウイルスですが、SARSコロナウイルス2(新型コロナウイルス)とは遺伝学的に近縁の関係にあるものの、ウイルス学的な動態はそれぞれ異なります。SARSコロナウイルスのウイルス価は、症状の出現後に時間の経過に伴い増加していき、約10日後にピークになりますが、このことから、発症後から時間の経過に伴って感染力が増していくことが示唆されます(16)。対照的に、SARSコロナウイルス2のウイルス価は、発症後すぐに検出可能な水準まで増加します。患者によっては、症状が現れる前からSARSコロナウイルス2が検出できる場合もあり、そのような無症状患者のウイルス価は症状のある患者と同程度であることから、無症状の感染者や発症前の感染者がSARSコロナウイルス2を伝播させる可能性が示唆されています(17)。

こうしたウイルス学的な知見は、無症状の感染者や発症前の感染者によるSARSコロナウイルス2の伝播や発症後早期からの伝播を報告した事例と一致しています。中国の疫学研究では、無症状の感染者からSARSコロナウイルス2が伝播した事例や、発症前の潜伏期間中に感染が伝播した事例が複数報告されています(18–23)。ドイツでは20201月下旬に、自動車部品メーカーで16人のクラスターが発生しましたが、上海から来た1人の中国人女性従業員が発症前ないし軽症の段階で、自分が病気だとはっきり自覚しないまま、ミュンヘン近郊でいくつかの打ち合わせに出席したことが始まりでした(24)。この従業員は、普段はない痛みを胸や背中に感じ、ドイツ滞在中はずっと疲れを感じていましたが、時差ボケのせいだと考えていました。この女性の両親は武漢在住で、少し前に娘に会うために上海を訪れていましたが、その後COVID-19の検査で陽性と判定されました。女性は中国に帰国してからようやく、自分が病気であることに気づきました。

米国でも同様の事例が起きています。マサチューセッツ州にあるバイオテクノロジー企業の従業員3人がボストンで開催された会社の会議に参加しましたが、その時点ではまだ症状が現れておらず、その後のウイルス検査で陽性と判定されました。その後、会議に出席していた15人の従業員がCOVID-19と診断され、そのうちの数人が自身が住んでいる州に感染を持ち帰ってしまいました。マサチューセッツ州の当局は、その時点でCOVID-19の感染が確認されていた179人の半数以上について、このバイオテクノロジー企業がボストンで開催した会議との関連が確認されたと公表しています(25)。

発症前にウイルス伝播が起きた可能性が高いクラスターを調査したシンガポールの研究では、ウイルスへの曝露が起きた日を特定できた4つのクラスターにおいて、症状出現の13日前からウイルスへの曝露が起きていたことが明らかにされました(26)。同様に、シンガポールと中国の天津で発生したアウトブレイクの研究でも、平均で症状出現の2.552.89日前に発症前の伝播が起きていたことが判明しました。この研究では、シンガポールと天津のいずれにおいても、推定された発症間隔(一連の伝播において連続する症例が確認された時点間の間隔)が潜伏期間よりも短く、このことは発症前の伝播が起きていたことを示唆しています(27)。

無症状の状態でのSARSコロナウイルス2陽性は比較的よくみられます。横浜で検疫対象になったクルーズ船ダイヤモンド・プリンセス号で起きたCOVID-19のアウトブレイクの発生時には、乗客・乗員のうち計3,063人に対して検査が実施されましたが、SARSコロナウイルス2陽性と判定された634人のうち18%が無症状だったと推定され、また武漢から退避した日本人のうち、ウイルス検査で陽性と判定された人の33%が無症状だったと推定されました(28)。中国国家衛生健康委員会は、最近の感染者885人のうち601人(68%)が無症状だったと報告しています(29)。また、米国CDCの現在の報告では、SARSコロナウイルス2の感染者のうち25%もの人で症状が現れないとされています(30)。

 

要約

COVID-19(新型コロナウイルス感染症)は、濃厚接触下での呼吸器飛沫の飛散や、ウイルスで汚染された物体や表面への接触によって、発症後早期から感染が広がります。ときには、無症状の感染者や症状が現れる数日前の感染者から広がることもあります。無症状の感染者からウイルスが伝播する可能性があるため、体調に異変のある人にだけ外出自粛やマスクの着用を要請しても、おそらく不十分でしょう。ウイルスに感染している自覚がない人たちを介した感染拡大を防ぐには、すべての人に外出の自粛と公共の場でのマスクの着用を強く要請する必要があります。また、呼吸器から排出された粒子の集まり(エアロゾル)が移動する可能性のある距離(およそ78メートル)(3)を考慮すると、2メートルの距離を確保できない場合だけでなく、公共の場では常に、マスクを着けるべきです。医療従事者がCOVID-19患者に気管挿管などエアロゾルが発生する処置を行う際に起きるSARSコロナウイルス2のエアロゾル感染については、世界保健機関(WHO)やCDCが十分認識していますが、エアロゾル感染は他の状況でも起こる可能性が高く、ワシントン州のスカジット郡で発生した聖歌隊のアウトブレイクで明らかになったように、特に多数の二次感染者が発生したアウトブレイクでよく認められます。SARSコロナウイルス2の感染者から排出される大きな呼吸器飛沫で環境が著しく汚染されている場合には、環境衛生と手指衛生を厳格に適用していくことが求められます。

 

参考文献

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5. Read, R: A choir decided to go ahead with rehearsal. Now dozens of members have COVID-19 and two are dead. Los Angeles Times March 29, 2020. Accessed April 16, 2020. Available at: https://www.latimes.com/world-nation/story/2020-03-29/coronavirus-choir-outbreak

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