コロナウイルスは空気感染しないと言われているが、空気感染は確実だ

新型コロナウイルスに関する毎時間更新されるニュースの中で、一つだけ心を安らげる事実が浮かび上がってくる。それは、不安の雲に浮かぶ、ほんの一筋の明るいニュースだ。COVID-19を引き起こす細菌は、恐ろしい公衆衛生災害を引き起こすかもしれないが、ハレルヤ、神に感謝。少なくとも空気感染はしない。

このメッセージは、報道機関や公衆衛生当局にとって今や教義となっています。彼らは、新型コロナウイルスを含んだ飛沫は長く空中に留まらず、せいぜい6フィート（約1.8メートル）ほどしか飛翔せず、地面に落ちると私たちに刷り込んでいます。だからこそ、石鹸と水で20秒間手洗いをし、一日を通して何度も繰り返すことが、最善の予防策だと教えられているのです。ウイルスは空気感染しません。ですから、できる限り手を洗いましょう。ウイルスは空気感染しません。ですから、汚れた握手の代わりに肘タッチをするのが賢明でしょう。ウイルスは空気感染しません。ですから、顔に指を触れさせないようにしましょう。

COVID-19ウイルス

しかし、このお決まりのセリフ、つまり新型コロナウイルスに関するこのたった一つの、心を穏やかにする事実は、見た目ほど単純ではないかもしれないと私は心配しています。保健当局が病原体は「空気感染しない」と言うとき、彼らはその用語の狭い定義に依拠しており、空気を介したウイルス感染に関する著名な学者の一部からも異論が出ています。もしこれらの学者の懸念が現実のものとなり、新型コロナウイルスが実際に当局の主張よりも空気中を遠くまで移動する可能性があるとすれば、COVID-19との戦いの最前線に立つ医療従事者を守るための基準を見直す必要があるかもしれません。実際、公衆衛生に関するあらゆるアドバイスに修正を加える必要があるかもしれません。

当初から、新型ウイルスの空気感染は上層部から軽視されてきた。世界保健機関（WHO）のテドロス・アダノム・ゲブレイェスス事務局長は先週、Twitterで「実際には空気感染しない」と明言した。さらに、「#COVID19 に感染した人が咳をしたり息を吐いたりすることで、鼻や口から小さな飛沫が飛び散り、人から人へと感染する」と説明した。この考え方によれば、咳や息から放出されるウイルス粒子の塊は大きすぎて浮遊できないため、主に近くにいる人に付着するか、表面に落ちて接触によって人の体に移ることで感染を引き起こす。

ヒト呼気流の定性的リアルタイムシュリーレン法およびシャドウグラフ法による画像化：エアロゾル感染制御への一助となる。Tang JW他 PLoS One 2011.ビデオ：JWTang、A Nicolle（シンガポール国立大学病院）、J Pantelic（シンガポール国立大学）

テドロス氏（ファーストネームで呼ばれる）のような公衆衛生当局者にとって、真に空気感染するウイルスとは、長期間にわたって浮遊するウイルスのことです。例えば、空気中で少なくとも30分間感染力を持つことが知られている麻疹などがその例です。このような病原体は悪夢のような状況を引き起こす可能性があります。例えば、感染者がエレベーターに乗り、移動中にウイルスを排出するかもしれません。その後、同じエレベーターに乗っていた別の人がその病原菌を吸い込み、発症する可能性があります。

新型コロナウイルスは、その具体的かつ悲惨な意味で「空気感染」するものではないと信じるに足る十分な理由があり、公衆衛生当局が国民に保証するのにも十分な理由がある。しかし、これらの当局が用いる定義は、感染の重要な詳細を覆い隠している可能性もある。特に、ウイルスを含んだ咳やくしゃみ、息が空気中を実際にどのように移動するかという微妙なニュアンスを覆い隠している。当局は、「飛沫」と「エアロゾル」と呼ぶものを区別するために経験則を用いている。飛沫は、直径5ミクロン以上で、咳やくしゃみによって発生源の患者から最大2メートル離れた場所まで直接噴霧されるものと定義されることが多い。このシナリオにおけるエアロゾルは、より小さな塊の潜在的にバイオハザード性のある物質であり、より長い距離を浮遊する可能性がある。

飛沫とエアロゾルを白黒はっきり分ける考え方は、空気感染するウイルスの複雑なパターンを研究することに人生を捧げる研究者には受け入れがたい。マサチューセッツ工科大学で流体力学が病原体の拡散に及ぼす影響を研究する研究室を率いるリディア・ブルイバ氏によると、5ミクロンという区切りは恣意的で無謀だという。「これは混乱を招きます」とブルイバ氏は言う。まず第一に、用語が混乱する。厳密に言えば、エアロゾルも飛沫だ。息を吐いたり咳をしたりすると、体内から水分の多い粘液が様々なサイズで放出される。サイズは大きく湿ったものから細かいものまで様々だ。これらはすべて飛沫だ。最も小さな飛沫は一般的にエアロゾルと呼ばれる。しかし、呼び方は様々だが、これらの粘液にはウイルス性病原体が混入している可能性がある。さらに複雑なことに、飛沫の水分が空気中で乾燥すると、浮遊するウイルスの残骸は「飛沫核」と呼ばれ、さらに軽くなり、長距離を移動しやすくなります。大きさ以外にも、局所的な湿度や空気の流れといった他の要因も飛沫の飛距離に影響を与えます。

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最も大きな飛沫でも、必ずしも数フィート以内の地面に落ちるとは限らない。風の強い日に海に行って波しぶきが顔に当たるのは、公衆衛生の説明会で「空中に飛散しない」と表現されるような大きさの飛沫に遭遇したことになる。海から吹く風よりもはるかに微弱なそよ風でも、飛沫を持ち上げ押し出すことはできる。しかし奇妙なことに、飛沫の軌道に関する従来の研究の多くは、飛沫をさらに押し出すことになる咳やくしゃみをしたときに放出される突風を考慮していない単純化されたモデルを使用している。ブルイバ氏はこれを間違いだと言っている。彼女の研究室では、「激しい呼気イベント」と呼ぶ咳やくしゃみによって、さまざまな大きさの飛沫が通常よりもはるかに遠くまで運ばれる空気の雲が押し出されることを発見した。これまでのモデル化では、新型コロナウイルスについて耳にしたように、5ミクロンの飛沫は1～2メートルしか飛べないと示唆されていたが、彼女の研究は、咳のガス状形態を考慮すると、同じ飛沫が最大8メートル飛べる可能性があることを示唆している。

病原体の経路を物理学的に研究するブルイバ氏のような研究者にとって、空気中を移動するウイルスはすべて「空気感染」と表現できる。しかし、どの病原体にそのように分類すべきか、またどの病原体に分類すべきでないかについては、科学者の間でコンセンサスが得られていない。英国レスター大学のウイルス学者、ジュリアン・タン氏は昨年、まさにこの問題に関するレビュー記事を共同執筆した。この論文では、一部の研究者は「空気感染」とは微細なエアロゾルのみを指すと指摘している。一方、エアロゾルとより大きな飛沫の両方を指すと考える研究者もいる。最終的に、タン氏らは論文の中で、直径10ミクロン未満の粒子による感染を指す用語として「空気感染」を用いることに決めた。これはWHOが用いている基準値の2倍にあたる。

何かが「空気感染する」かどうかの議論は、最も急性で致死率の高いアウトブレイクを引き起こす病原体に関しては特に敏感だ。だが、普通のインフルエンザがどのように空気感染するかについては専門家の間でも意見の一致がない。インフルエンザは空気感染しやすいと言う人たちは、1970年代の奇妙な事件を指摘する。その事件では、乗客54人を乗せた飛行機が離陸中にエンジントラブルで3時間駐機していた。機内で体調が悪かった人が1人いたが、3日以内に同乗していた他の乗客の4分の3に咳、発熱、倦怠感などのインフルエンザの症状が出た。検査を受けた人の大半はウイルス陽性だった。メリーランド大学公衆衛生学部で感染性バイオエアロゾルの研究も行っているドナルド・ミルトン氏は、それから何年も経った今でも、インフルエンザは主に空気感染するものだということを他の科学者に納得させようとしているという。彼は2018年に論文を発表し、一部の人が考えるのとは反対に、インフルエンザウイルスがエアロゾルの形で放出され、周囲に漂うためにはくしゃみや咳は必要ないと主張した。

一方、より珍しい病原体の空気力学は論争を巻き起こしています。ある感染症専門家は2014年、エボラ出血熱が空気感染性を高める可能性があると警告しました。これは誤報であることが判明しました。SARSやMERSなどのコロナウイルスが病院内の空気中を移動する可能性があるという証拠はいくつかあります。一部の研究者は依然としてこれらのデータに異議を唱えています。例えば、MERSの研究では、感染患者のいない病室を対照群として使用していませんでした。しかし、これらのコロナウイルスが感染力を持った状態で病院内のあちこちに漂っていたことを当然のことと考える研究者もいます。

新型コロナウイルスの空気中の挙動については、科学者たちがデータ入手に奔走している。 3月4日に米国医師会雑誌に掲載された研究では、シンガポールの新型コロナウイルス感染症患者3名の入院病室を調査した。空気サンプルからウイルスの証拠は見つからなかったため、この研究はいくらかの慰めとなった。しかし、ある患者の病室の換気口の羽根からはウイルスの陽性反応が出た。3月10日に発表されたプレプリント論文で説明されている2つ目の研究では、中国・武漢の新型コロナウイルス感染症患者の入院環境を調査した。ほとんどの病室で新型コロナウイルス感染症を引き起こす微生物のレベルは検出されないか低かったものの、この研究ではエアロゾル状のウイルスが存在することが確認された。空気中に無視できない量のウイルスが存在することは、バージニア工科大学で空気中のウイルスの動態を研究している研究者リンジー・マー氏にとって驚きではない。「まさに私が疑っていたことです」とマー氏は言う。その論文が発表される前から、彼女は私に、WHOが新型コロナウイルスは「空気感染しない」と言い続けるのは「残念」だと言っていた。

重要なのは、病院での研究ではウイルスの遺伝子シグネチャーのみを調べており、ウイルス物質を動物細胞と混ぜて大混乱を引き起こすかどうかを調べたわけではないことです。そのため、換気システムや空気中に存在するウイルス物質に感染性があるかどうかを知ることはできませんでした。これは重要なポイントです。ウイルス学者は、病原体が残した残留RNAやDNAが存在するからといって、人々がそれによって病気になるという保証には決してならないと強調しています。しかし、新しいコロナウイルスがエアロゾルとして感染性があるかどうかという問題は、今週プレプリントとして投稿された別の論文で検討されました。その研究では、科学者たちは実験室の機械を使用してウイルスをエアロゾル化させ、それを3時間追跡しました。その結果、空気中に浮遊するウイルスの量は1時間から次の時間にかけて大幅に減少したものの、その時間枠の終わりには病原体がまだ動物細胞に感染できることがわかったのです。

これら3つの新しい論文は過度に解釈すべきではありません。現時点で査読を受けているのは1つだけです。また、患者の肺から放出された新型コロナウイルス感染症ウイルスがエアロゾルの形で排出されるのか、このウイルスのエアロゾル化された粒子がかなりの距離を移動するのか、そしてもしそうであれば、感染を引き起こすのに十分な数で移動するのかについても、依然として不明であり、実証されていません。特に、2月下旬に発表されたWHOと中国の合同ミッションの報告書では、空気中の粒子は「感染の主要な要因とは考えられない」としながらも、「医療施設において特定のエアロゾル発生手順が実施される場合には、そのような感染経路が想定される」と述べられています。

アウトブレイク時の空気感染に関する研究の多くは医療現場に集中しているため、日常的な状況下で最も一般的なウイルスでさえ人から人へとどのように感染するのかは明らかではありません。ジュリアン・タン氏と彼の同僚は、3フィート離れて立って会話している2人の呼吸を視覚化しました。ほとんどの場合、吐き出す息は別々のままですが、吐き出した息の一部はそれぞれの呼吸スペースからもう一方の呼吸スペースに漏れ出します。このような不確実性があるため、一部の専門家は、新型コロナウイルスの蔓延に関する国民へのメッセージ発信を改善する必要があると述べています。「人々が互いに息を吹きかけ合う可能性のある混雑した公共交通機関も、感染の伝播につながる可能性があります」とタン氏は述べ、広く普及しているものの、手洗いほど重視されていない可能性のある公衆衛生上のアドバイスに同意しています。ミルトン氏もこれに同意し、乗客間で病原体を拡散する可能性がある車内の空気再循環システムを停止するのが賢明かもしれないと付け加えました。

たとえ新型コロナウイルスが、少なくとも稀な状況では、空気感染することが明らかになったとしても、N95マスクを含むマスクを慌てて買い求めるべきではありません。絶対にやめてください。医療従事者や免疫不全者向けのマスクが深刻な不足に陥っているのはすでに明らかです。今マスクを買うことは、彼らの命を危険にさらすことになります。

この記事のために話を聞いた科学者たちは、人々が有毒ガスを恐れて屋内に閉じこもることを望んでいません。彼らは、屋外で新鮮な空気を吸いながら紫外線を浴びることは健康に良いと指摘しています。彼らは、あらゆる社会交流を避けるよう人々に勧めたいわけではありません。この記事は、心配性な健康な人たちをパニックに陥らせることを意図したものではありません。彼らは、実際に病気の人に必要な医療システムを阻害しています。しかし、この問題については、より繊細な理解が必要です。

公衆衛生当局が病原体が「空気感染する」か「しない」かを判断する際、彼らは人々の安全を守らない誤った二分法を生み出している。今回のケースでは、空気感染のリスクが最も高いのは医療従事者だ。今週、人工呼吸器の供給不足が懸念される中、米国疾病予防管理センター（CDC）は新型コロナウイルス感染症（COVID-19）パンデミックに対応する医療従事者向けのガイダンスを更新した。「長距離を介した人から人への空気感染は考えにくい」という主張に基づき、CDCは「フェイスマスク」（おそらく浮遊病原体に対する防御力はそれほど高くない、柔らかいサージカルマスク）が医療従事者にとって許容できる代替手段となると述べた。（ただし、ウイルスが空気中に放出される可能性が特に高い処置では、N95マスクを優先すべきだと指摘している。）しかし、今週発表されたJAMA誌の研究とプレプリント論文が正しいと証明され、新型コロナウイルスが空気感染の可能性のスペクトルのどこかに、全く空気感染しないという以外に当てはまる場合、このアドバイスは逆効果になる可能性がある。

このウイルスが空気感染する能力（病院内など）に関しては、最終的にどこに着地するかは予測が難しい。それまでは、絶対的な言葉で説明するのは危険に思える。

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