汚染された生鮮・冷凍食品によるCOVID-19のアウトブレイクの播種

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Seeding of outbreaks of COVID-19 by contaminated fresh and frozen food

www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.07.28.225912v2.full

要旨

COVID-19の発生が、明らかに局所的に根絶されている地域で再発生していることには説明が必要である。最近のアウトブレイクは、数ヶ月間症例がなかったベトナム、ニュージーランド、中国の一部で発生している。汚染された食品や食品包装の輸入は、このようなアウトブレイクの発生源となり、既存のアウトブレイクの中にクラスターが発生する源となる。このような事象は、リスクをよりよく理解することができれば防ぐことができる。

北京のXinfadi卸売市場で発生したSARS-CoV-2のアウトブレイクは、中国当局によって輸入された汚染食品が原因であると認定されている(1)。これは、北京で最後に確認された現地での感染例から55日後に発生したものである。中国国内では同様のアウトブレイクのリスクを軽減するための措置が取られているが、他の地域ではこのリスクは過小評価されている。ベトナムとニュージーランドでは、最後に確認された局所感染からそれぞれ99日後と102日後に、原因不明の新たなアウトブレイクが発生している(2、3)。

これらの地域では、根絶が本当に達成されたことがなく、確認されていない感染が継続していた可能性がある。あるいは、旅行者を介してオカルト感染の連鎖が起こる可能性もあるが、このメカニズムでは、無症状の人が偽陰性の綿棒を持っていたり、検疫が行われていなかったりすることが必要になる。最後に検出された症例から数ヶ月後にオカルト感染がアウトブレイクの再パンデミックにつながるためには、シミュレーション(補足資料)で実証されているように、ほとんどの環境ではありえないほど低い確認率が必要となる。再生産数が1で、確率的な絶滅を回避した感染連鎖があり、検出されるのは20人に1人であるとしても、検出されずに20世代に達する可能性は、せいぜい1000人に1人である。

再発を説明するもう一つの可能性は、食品などの汚染された製品の輸送である。COVID-19パンデミックの特徴としてよく知られているのは、食肉や魚介類の加工施設内でのクラスターの数である。英国では、COVID-19の大発生により、鶏肉加工工場とスーパーマーケット向けの惣菜を製造する施設で混乱が生じた(4)。ポルトガルとガーナのマグロ缶詰工場では、両国の労働者が COVID-19 の陽性反応を示した後、水産加工が中断された(5、6)。オーストラリアの食肉処理場は、労働者の間で大規模なクラスターが発生したことを受けて閉鎖された(7、8)。ドイツでは、1500人以上の労働者がギュータースローにある最大級の食肉処理場で COVID-19 の陽性反応を示し、2 つの地区と 60 万人以上の人々が封鎖された(9)。

北京Xinfadi卸売食品市場のイベントは、輸入された汚染された食品が新たなクラスターの種となる可能性があるという懸念につながっている。SARS-CoV-2は、輸入鮭をスライスするのに使用されたまな板を含む労働者と環境サンプルから検出された。何百万人もの近隣住民だけでなく、市場やより広範な北京のフードチェーンで働くすべての労働者を対象としたスワッビングキャンペーンでは、335人のCOVID-19症例(10)が明らかになった。

中国当局は速やかにヨーロッパからのサケの輸入を停止し(11、12)、その後、労働者の間でCOVID-19が発生し、米国、ドイツ、ブラジルなどに影響を与えた食品施設からの輸入も停止した(13)。中国は7月にも、出荷品からSARS-CoV-2を検出した後、エクアドルの3つの加工工場からのエビの輸入を停止した(14)。

この「伝統的でない」感染メカニズムの実現可能性については、現在議論されている。21-23℃では、銅の表面では4時間後、段ボールでは24時間後、ステンレスやプラスチックの表面では3日後に生存可能なSARS-CoV-2は発見されないであった(15)。我々は、輸入された汚染された食品によって播種されたアウトブレイクの可能性を評価するために、冷蔵・冷凍の食肉およびサケにおける SARS-CoV-2 の生存率を 3 週間にわたって評価した。

Vero-E6細胞(ATCC# CRL-1586)を、5%ウシ胎児血清(FBS)および1%ペニシリン/ストレプトマイシンを補充したダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)中で維持した。SARS-CoV-2、分離株BetaCoV/Singapore/2/2020(Accession ID EPI_ISL_406973)をウイルス接種菌として使用した。SARS-CoV-2を用いたすべての作業は、Duke-NUS Medical School ABSL3研究室のBSL3封じ込めの下で実施した。

シンガポールのスーパーマーケットから供給された鮭、鶏肉および豚肉の個々の断片を500mm3の立方体にスライスし、200μlの3×106)TCID50/mlのSARS-CoV-2を各立方体に添加した。サンプルを3つの異なる温度(4℃、-20℃、-80℃)で保存し、指定された時点(接種後1日、2日、5日、7日、14日および21日)で収穫した。インキュベーションに続いて、ウイルス接種の150μlを新しいチューブに移し、滴定まで-80℃で凍結させた。各条件について3回の複製を行った。各サンプルの無細胞ウイルス力価(TCID50/mL)を限定希釈により決定した。検出限界(LOD)は5×101 TCID50/mLであった。GraphPad Prism(バージョン5.04)を使用して、一方向ANOVAを実行し、次いでDunnettの多重比較検定を行った。

SARS-CoV-2の力価は、実験期間中、4℃、-20℃および-80℃で一定であった(図1)。感染性は、冷蔵(4℃)および冷凍(-20℃および-80℃)サンプルのいずれにおいても3週間維持された。インキュベーション後に回収されたSARS-CoV-2は、食品の存在の有無にかかわらず、有意な差は認められなかった。

 

図1.

21日間にわたる感染性ウイルスの定量。ウイルス力価は限界希釈により決定した。力価は、平均±SD log10 TCID50/mLとして表される。SARS-CoV-2を単独または魚、鶏肉または豚肉の存在下で保存し、冷蔵(4℃);冷凍(-20℃および-80℃)で試験した。

WHOは、食品や食品包装からCOVID-19に感染する可能性は非常に低いと助言している(16)。汚染された食品を介した感染は主要な感染経路ではないと自信を持って主張できるが、COVID-19のない地域に汚染された物品が移動し、アウトブレイクを引き起こす可能性は重要な仮説である。輸出時に汚染されたままの状態になるリスクと、輸送・保管条件でウイルスが生き残るリスクを理解しておく必要がある。

多くの国のと畜場や食肉加工施設の労働者の間でCOVID-19の感染がクラスター化しているのは、混雑、換気不良、周囲の騒音レベルが高いための近接した場所での叫び声など、労働者間で直接ウイルスの感染を促進する要因に起因していると考えられる。労働者は感染した状態で出勤し、混雑した住宅に住み、混雑した交通機関を利用して移動する可能性がある。作業現場の環境汚染は、低温、金属表面、紫外線の不足により長期化する可能性が高い(17、18)。

感染した労働者や環境にウイルスが大量に存在しているため、食肉の屠殺や加工時にSARS-CoV-2による汚染が発生する可能性がある。屠殺ラインは一般的に周囲温度で稼働しているが、その後の工程では、枝肉の分解のために 12℃を超えないように管理された環境温度に移行し、食肉は食品規制で定められた 3~7℃に維持されている。肉や鶏肉の処理は、一般的に混雑した状態で手作業で行われる。対照的にサケの加工は高度に自動化されており、フィレとカットは機械で行われ、作業員による取り扱いは最小限に抑えられている。しかし、このような処理が混雑した環境で手作業で行われると、汚染のリスクが高まる。

我々の研究では、SARS-CoV-2が国際的な食品貿易に伴う輸送や保管条件に関連する時間や温度に耐えられることが示されている。SARS-CoV-2を鶏肉、鮭、豚肉片に添加した場合、4℃(標準冷蔵)および-20℃(標準冷凍)で21日間経過しても感染性ウイルスの減少は見られなかった。

食品の汚染の可能性があり、輸送・保管中にウイルスが生存している可能性が高い。食品の輸送と保管は、実験室のような管理された環境で行われる。温度と相対湿度は一定に保たれており、食品の完全性のために乾燥などの不利な条件は許されない。ウイルス力価を定量化する際に、我々は感染率の低下率を合理的に評価することができるが、これは我々が評価したどの条件でも発生しないであった。

汚染された輸入食品は、環境だけでなく作業員にもウイルスを移す可能性があると考えている。感染した食品取扱者は、新たなアウトブレイクの指標となる可能性がある。国際的な食品市場は巨大であり、ごく稀に発生する可能性のある事象であっても、時折発生することが予想される。

汚染された食品によって播種されたCOVID-19アウトブレイクのリスクを回避するための努力は、発生源である食品加工施設から始めなければならない。これには、頻繁な手洗い、食品接触面、材料、器具の洗浄が含まれる。作業に適したプロトコルが整備されていなければならず、健康状態の悪いスタッフは排除されるべきである。さらに、私たちの食品が安全であることを確実にするために、私たちのフードチェーンの労働者が置かれている条件を見直さなければならない。自己隔離や検査を受けることへの阻害要因とならないように、体調不良の労働者に金銭的な支援を与える必要がある。PPE の使用を監督する必要があり、職場内外での社会的な距離の取り方を支援する必要がある。

サプライチェーンのもう一方の端にある受け入れ市場では、食品を除染することはできないが、良好な手指衛生を確保するための追加の予防措置と、表面や器具の定期的な清掃が重要である。消費者は、調理されていない製品に触れた後は手を洗い、食品が十分に調理されていることを確認しなければならない。

我々の発見は、輸入冷凍鶏肉および冷凍エビの包装材からSARS-CoV-2が検出されたという中国からの報告と相まって、このウイルスが非伝統的な食品安全リスクをもたらしている「新常態」の環境について、食品安全の管轄当局および食品業界に警告を発するべきである。

フィッシャーらの付録

感染していないと考えられていたコミュニティのしばらく後にクラスターにつながるオカルト感染の長い連鎖の実現可能性を評価するために、我々は分岐過程シミュレーションモデルを構築した。各症例は平均ρのポアソン分布を持つ二次症例数を生成すると仮定した。鎖の世代gにおける感染数をNgとし、分布Po(Ngρ)を持つ。鎖の種となる最初の感染後の各症例は確率αで確認され、鎖は30世代、または1、000、000症例まで、または最初の症例が確認されるまで前方にシミュレートされる。そして、連鎖が発見されるか絶滅するまでの世代数と、各世代でオカルト感染が継続している確率を計算する。感染の連鎖が発見される確率と予想される感染数は、10万回の抽選を行ったモンテカルロシミュレーションによって導き出される。

 

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