新型コロナウイルスの日本の第一波を地域ごとに解析 天気の良い日の人々の行動や大気汚染が感染に影響する可能性

新型コロナウイルス イメージ
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近畿大学医学部(大阪府大阪狭山市)環境医学・行動科学教室准教授の東 賢一を中心とした研究チームは、新型コロナウイルス感染症の日本の第一波のうち、北海道から沖縄までの28地域における感染拡大状況と気象データ及び大気汚染データを統計解析しました。その結果、外気温が適度に高い、日照時間が長い、浮遊粒子状物質濃度が高いほど、感染拡大リスクが高いことを解明しました。
本件に関する論文が、令和2年(2020年)8月19日(水)、環境と健康に関して権威のある国際雑誌 " Environmental Research "に掲載されました。

【本件のポイント】
●感染拡大と日本の気象及び大気汚染との関係を市単位で解析した初めての研究論文
●日本の第一波における感染拡大期においては、外気温が適度に高い、日照時間が長い、浮遊粒子状物質濃度が高いほど感染拡大リスクが高いことを解明
●早春の温かく晴れた日に人の行動が増えたことが感染拡大に関与している可能性が高く、国民一人ひとりの行動における適切な感染予防策が重要であることを示唆

【本件の背景】
新型コロナウイルス感染症は、昨年12月に中国で報告されて以来、瞬く間に世界的に大流行しました。新たに出現した感染症であり、不明な点が多いのが現状ですが、人と人の近接時における飛沫感染や接触感染が主たる感染経路と考えられています。したがって、人を取り巻く環境を経由して人から人へ伝播していくことから、このような環境が感染に与える影響を解明することが重要です。同様の感染経路を有する季節性インフルエンザや風邪のウイルスでも気象や大気汚染との関係が報告されていることから、新型コロナウイルス感染症の流行拡大と気象や大気汚染との関係に関する研究を行いました。
この関係について、諸外国のこれまでの研究では、温度や湿度が上昇すると感染リスクが上昇する、あるいは逆に減少するなど、一貫した結果が得られていませんでした。本研究は、日本の政府による緊急事態宣言で人の行動が大きく変容する前の第一波の感染拡大期に限定して解析を行い、入手可能な他の関連要因を解析で調整しています。

【本件の内容】
新型コロナウイルス感染症の流行拡大期における気象や大気汚染の影響を解明するにあたり、緊急事態宣言前の日本の28地域における感染拡大状況と気象データ及び大気汚染データを統計解析したところ、外気温が適度に高い、日照時間が長い、浮遊粒子状物質濃度が高いほど、感染拡大リスクが高いことが明らかになりました。新型コロナウイルスの環境中での生存状況に関する実験結果からは、温度が高くなるとウイルスの生存率が低下すると報告されています。また、太陽光(紫外線)には新型コロナウイルスを死滅させる作用があることが報告されています。したがって、感染拡大に対する外気温の影響は直接的ではなく、温かく晴れた日に人の行動が増えたことが感染拡大に関与している可能性が高く、国民一人ひとりの行動における適切な感染予防策が重要です。また、湿度に関しては、感染拡大リスクとの間に関係はみられませんでした。
粒子状物質については、大気汚染が悪化している地域では、感染リスクが高まることが懸念されます。メカニズムとしては、大気中の粒子状物質が新型コロナウイルスの気道感染リスクを上昇させる可能性が考えられます。大気中の粒子状物質の影響が重要となれば、大気汚染が悪化している地域では、外出時にマスクの着用などの予防策が重要となります。ただし、日本では粒子状物質の大気汚染濃度が低いこともあり、粒子状物質との関係については、本研究の解析結果では弱い可能性が高く、粒子状物質がより高濃度の地域での調査や、動物や細胞を用いた実験などで、因果関係をさらに明らかにする必要があります。
季節性インフルエンザは冬期の低温乾燥期に感染が拡大しますが、新型コロナウイルス感染症もこのような季節性を有するかどうかを明らかにすることは今後の感染予防策を検討するうえで極めて重要です。限定された時期での解析ではありますが、他の既往研究ともあわせて考えると、季節性インフルエンザのような季節性を有する可能性は低く、あっても限定的であると考えられます。通年を通じた感染拡大リスクを有するとなれば、通年を通じた医療体制や感染予防策が重要であり、生活や行動様式を変えていかねばなりません。季節性を明らかにするためには長期間の研究が必要ですが、新型コロナウイルス感染症から公衆衛生を守るために、今後もさらなる研究を続けていきたいと考えています。

【論文の概要】
掲載誌 :環境と健康に関して権威のある国際雑誌 " Environmental Research "
     (インパクトファクター:5.715)
論文名 :Impact of climate and ambient air pollution on the epidemic
     growth during COVID-19 outbreak in Japan
     (日本における新型コロナウイルス感染症の流行拡大における
      気候や大気汚染の影響)
著  者:近畿大学 医学部 環境医学・行動科学教室
     東 賢一(筆頭著者・責任著者)
     東京工業大学 環境・社会理工学院 鍵 直樹
     国立保健医療科学院 生活環境研究部 金 勲
     北海道大学 工学研究院 建築都市空間デザイン部門 林 基哉
論文掲載:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935120309397

【研究詳細】
新型コロナウイルス感染症の流行拡大期における気象や大気汚染の影響を解明するにあたり、政府による緊急事態宣言前の令和2年(2020年)1月15日~4月6日までの日本の28地域(札幌市、仙台市、富山市、金沢市、福井市、さいたま市、所沢市、川口市、東京都、千葉市、市川市、松戸市、船橋市、横浜市、川崎市、相模原市、名古屋市、岐阜市、京都市、大阪市、堺市、吹田市、神戸市、西宮市、広島市、福岡市、北九州市、那覇市)における感染拡大状況と気象データ及び大気汚染データを統計解析しました。
解析にあたっては、流行拡大が始まった3月13日から4月6日までを5つの時期に区分して各地域における累積感染者数の上昇率を算出し、同じ時期における気象(温度、湿度、降雨量、日照時間、風速)と大気汚染濃度(一酸化窒素、二酸化窒素、光化学オキシダント、浮遊粒子状物質(SPM)、微小粒子状物質(PM2.5))との関係を縦断的に解析しました。また、他の関連要因として、各地域の人口指数や社会経済指数で調整しました。なお、ウイルスへの感染時期と気象や大気汚染の測定時期が一致するように、症状の発症日やPCR検査での陽性確定日から感染時期を逆算して推定し、より厳密に感染と感染時の環境との関係が一致するように処理しています。
なお、新型コロナウイルスは、鼻腔と肺では、鼻腔の方がACE2(ウイルスが結合するタンパク質)抗体の発現量が多く、肺よりも鼻腔の方が新型コロナウイルスへの感染性が高いと考えられています。浮遊粒子状物質(SPM)は、微小粒子状物質(PM2.5)よりも、鼻腔に対する沈着量が多い大きめの粒子が含まれています。本研究では、鼻腔への沈着量が多い大きめの粒子を含む浮遊粒子状物質で感染拡大リスクとの関係がみられたことから、人の気道域における新型コロナウイルスへの感染性と一致した関係となりました。粒子の大きさと感染性との関係についても、今後さらに詳細に検討する必要があると考えています。

【関連リンク】
医学部 医学科 准教授 東 賢一 (アズマ ケンイチ)
https://www.kindai.ac.jp/meikan/843-azuma-kenichi.html

医学部
https://www.kindai.ac.jp/medicine/