SARS-CoV-2の空気感染を支持する10の科学的根拠 THE LANCET

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感染経路
Ten scientific reasons in support of airborne transmission of SARS-CoV-2
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公開日:2021年4月15日

2021年3月にプレプリントとして発表されたWHOが資金提供したHeneghanらのシステマティックレビューには次のように書かれている。”SARS-CoV-2の回収可能なウイルス培養サンプルがないため、空気感染についてしっかりとした結論を出すことができない」と述べている1。この結論と、レビューの結果が広く流布していることは、公衆衛生上の影響があるため、懸念される。

感染性ウイルスが、大きな呼吸器系の飛沫を介して主に拡散する場合、重要な対策は、直接の接触を減らすこと、表面を清潔にすること、物理的な障壁、物理的な距離を置くこと、飛沫の距離内でのマスクの使用、呼吸器系の衛生、そして、いわゆるエアロゾルを発生させる医療行為の際にのみ高品質の防護服を着用することである。このような政策は、屋内と屋外を区別する必要はない。なぜなら、重力による感染のメカニズムは、どちらの環境でも同じだからである。しかし、感染性ウイルスが主に空気感染する場合、感染者が息を吐いたり、話したり、叫んだり、歌ったり、くしゃみをしたり、咳をしたりしたときに発生するエアロゾルを吸い込むことで、個人が感染する可能性がある。ウイルスの空気感染を防ぐには、感染性エアロゾルの吸入を避けるために、換気、空気ろ過、人混みや室内での滞在時間の短縮、室内でのマスクの使用、マスクの品質や装着感への配慮、医療従事者や第一線で働く人々のより高度な保護などの対策が必要です2。空気中に生きた病原体を捕らえることを含まない数十年にわたる入念な研究により、かつては飛沫によって伝播すると考えられていた病気が空気感染することが明らかになった4。10種類の証拠を総合すると、SARS-CoV-2は主に空気感染するという仮説が支持される5。

第一に、SARS-CoV-2の感染の大部分を占めるのは超拡散現象であり、実際、このような現象がパンデミックの主要な要因である可能性がある6。合唱団のコンサート、クルーズ船、食肉処理場、介護施設、矯正施設などにおける人間の行動や相互作用、部屋の広さ、換気などを詳細に分析した結果、SARS-CoV-2の空気感染には、飛沫や付着物では十分に説明できないパターン、すなわち長距離感染や後述する基本再生産数(R0)の過剰分散が見られた6。このような事象が多発していることは、エアロゾル感染の優位性を強く示唆している。

第二に、隔離されたホテルでは、隣り合った部屋にいても、お互いに顔を合わせたことのない人の間で、SARS-CoV-2が長距離にわたって伝播することが記録されている7。

第三に、咳やくしゃみをしていない人からのSARS-CoV-2の無症候性または発症前の感染は、世界全体の感染の少なくとも3分の1,おそらく最大で59%を占めると考えられ、SARS-CoV-2が世界中に広がる主な要因となっている8ことから、主な感染経路は空気感染であると考えられる。直接的な測定によると、会話中には数千のエアロゾル粒子が発生するが、大きな飛沫はほとんど発生しない9。

第4に、SARS-CoV-2の感染率は屋外よりも屋内の方が高く10,屋内の換気によって大幅に減少する5。この2つの観察結果は、主に空気感染による感染経路を支持するものである。

第5に、医療機関での院内感染が報告されているが、そこでは厳格な接触・飛沫予防策がとられ、エアロゾルではなく飛沫を防ぐように設計された個人防護具(PPE)が使用されていた11。

第6は、空気中に生存するSARS-CoV-2が検出されたことである。実験室での実験では、SARS-CoV-2は空気中で最大3時間、半減期は1・1時間で感染力を維持した12。エアロゾルを発生させる医療行為が行われていないCOVID-19患者の部屋の空気サンプル13や、感染者の車からの空気サンプルでも、生存しているSARS-CoV-2が確認された。14 他の研究では、空気サンプルから生存しているSARS-CoV-2を検出できなかったが、これは当然のことである。空気中のウイルスを採取することは、技術的に困難である。その理由として、微粒子を採取するためのいくつかのサンプリング方法の有効性の限界、採取中のウイルスの脱水、衝撃力によるウイルスの損傷(生存率の低下につながる)採取中のウイルスの再飛散、サンプリング装置内でのウイルスの滞留などが挙げられる3。

第7に、SARS-CoV-2は、COVID-19患者のいる病院のエアフィルターや建物のダクトで確認されており、そのような場所にはエアロゾルでしか到達できないだろう16。

第8に、感染したケージに入れられた動物が、別のケージに入れられた非感染の動物とエアダクトを介して接続された研究では、エアロゾルのみで十分説明できるSARS-CoV-2の感染が確認されている17。

第9に、我々の知る限り、SARS-CoV-2が空気感染するという仮説を否定する強力かつ一貫した証拠を示した研究はない。感染者と空気を共有することでSARS-CoV-2感染を免れた人もいるが、この状況は、感染者間のウイルス排出量の数桁のばらつきや、環境(特に換気)の違いなど、さまざまな要因が重なって説明できる18。個人や環境のばらつきは、少数の一次感染者(特に、換気の悪い屋内の混雑した環境で大量のウイルスを排出している人)が二次感染の大部分を占めることを意味しており、これはいくつかの国で得られた質の高い接触者追跡データによって裏付けられている19。 20 SARS-CoV-2の呼吸器ウイルス量には大きなばらつきがあることから、SARS-CoV-2は麻疹(推定約15)よりもR0(推定約2~5)21が低いため空気感染しないという議論には反論がある22。特に、平均値であるR0は、感染者の中でも少数の人だけが大量のウイルスを排出するという事実を考慮していないからである。特に、R0は平均値であるため、少数の感染者が大量のウイルスを排出するという事実が考慮されていない。

第10として、9, 24 SARS-CoV-2の呼吸器飛沫感染の証拠として、近接した人同士の感染のしやすさが挙げられている。24 SARS-CoV-2の呼吸器飛沫感染を証明するものとして、近距離での感染が挙げられているが、ほとんどの場合、近距離での感染と、空気を共有した際の少数の遠隔地での感染は、感染者からの距離に応じた呼気エアロゾルの希釈によって説明できる可能性が高いのである。 15, 25 これは医学的なドグマとなり、エアロゾルや飛沫の直接測定を無視している。エアロゾルや飛沫の直接測定では、呼吸器系の活動で生成されるエアロゾルの数が圧倒的に多いことや、エアロゾルと飛沫の粒径の境界が100μmではなく5μmという恣意的なものであることなどの欠陥が明らかになっている15, 25 呼吸器系の飛沫はエアロゾルよりも大きいので、より多くのウイルスが含まれているはずだと主張されることがある。しかし、粒子径によって病原体の濃度が定量化された疾患では、エアロゾルが小さい方が飛沫よりも病原体の濃度が高いという結果が出ている15。

結論として、全体的な証拠の質と強度を無視して、一部の空気サンプルにSARS-CoV-2の直接的な証拠がないことをもって、空気感染を疑うのは科学的な誤りであることを提案する。SARS-CoV-2は空気感染によって広がるという一貫した強力な証拠がある。他の感染経路も考えられるが、空気感染が最も重要であると考えられる。公衆衛生コミュニティは、それに応じて、さらに遅滞なく行動すべきである。