『呼吸器系ウイルスの空気感染』Science誌より 5/5
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（Review Summaryの図）呼吸器系ウイルスの空気感染に関わる段階。
ウイルスを含んだエアロゾル（100μm未満）は、まず感染者の呼吸活動によって発生し、それが吐き出されて環境中に運ばれます。これらのエアロゾルは、感染力が維持されていれば、潜在的な宿主が吸い込んで新たな感染症を引き起こす可能性があります。飛沫（100μm以上）とは対照的に、エアロゾルは空気中に何時間も留まり、吐き出した感染者から1～2m以上離れた場所まで移動し、近距離でも遠距離でも新たな感染を引き起こす。
なお文章中の括弧の数字は引用論文等を示している。
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abd9149
考察
空気感染は、呼吸器系ウイルス疾患の感染経路として、長い間、十分に評価されてこなかった。その主な理由は、ウイルスを含んだエアロゾルの生成と輸送プロセスの理解が不十分であることと、逸話的な観察結果が誤って伝えられていることである。SARS-CoV-2の空気感染の優位性を示す疫学的証拠は、時間の経過とともに増加し、特に強くなっている。まず、屋内と屋外の感染の違いは、飛沫感染では説明できない。なぜなら、重力で動く飛沫は屋内でも屋外でも同じ動きをするからだ。屋外での感染に比べて屋内での感染が多いことから、空気感染の重要性が指摘されている（63）。室内での感染と超拡散クラスタに換気不良が関与していることが明らかになっているが、これはエアロゾルの場合のみで、飛沫や媒介物による感染は換気の影響を受けないからである。SARS-CoV-2の長距離空気感染は、感染が非常に少ない国のホテルの検疫所（166）や大規模な教会（72）で観察されている。
新種の呼吸器ウイルスが出現している間、リスクをうまく軽減して感染拡大を防ぐためには、すべての感染様式（空気感染、飛沫感染、排泄物感染）を認める、より包括的なアプローチが必要でである。空気感染を認識して対策を追加する前に、サンプリングしたエアロゾルの感染性を示す直接的な証拠が必要とされるため、人々は潜在的なリスクにさらされている（69）。SARS-CoV-2、インフルエンザウイルス、およびその他の呼吸器系ウイルスの感染経路に関する従来の定義にとらわれなければ、100μm以下のエアロゾルによる感染の方が、ごく近距離にいる人の粘膜に吹き付けられたまれにしかない大きな飛沫による感染よりも、はるかに一貫性があるといえる。最近、WHO(48)や米国CDC(49)がSARS-CoV-2の空気感染を認めたことで、この感染経路に対する防御策を近距離と遠距離の両方で実施する必要性が高まっている。
空気感染のメカニズムを十分に理解し、エアロゾルによる感染が近距離で最大であることを認識した上で、飛沫とエアロゾルの両方に対する予防策と緩和策（距離を置く、マスクなど）が重複していることが明らかになったが、近距離と遠距離の両方でエアロゾル感染を緩和するためには、特別な考慮をしなければならない。具体的には、換気、気流、マスクの装着と種類、空気のろ過、紫外線消毒などに注意し、屋内と屋外の環境を区別して対策を講じる必要がある。まだまだ知識は増え続けていますが、呼吸器系ウイルスの空気感染をより確実に防ぐための防護策を追加するには、すでに十分な知識が得られており、「飛沫予防策」は置き換えられるものではなく、むしろ拡大されるものであることに注意が必要である。
SARS-CoV-2に感染しても、検査時に症状がない人の割合が高い（167、168）。SARS-CoV-2に感染した人の約20～45％は、感染後も無症状のままであるが、一部の感染者は前駆症状の段階を経て、感染後数日後に症状が出始めた（168、169）。SARS-CoV-2の感染力は、症状が出る2日前にピークを迎え、1日後まで続く（170）。また、インフルエンザウイルスやその他の呼吸器ウイルス感染症でも、高い無症候性感染率が報告されている(171-173)。空気感染は、特に唾液中のウイルス量が少ないと思われる無症状の人や軽度の症状の人にとっては、効率的な感染経路ではないとする研究もあるが(55)、発症前の人のウイルス量は、症状のある患者と同程度である(174, 175)。症状のない感染者が話したり、歌ったり、単に呼吸したりしたときに発生する感染性ウイルスを含んだエアロゾルにさらされないような管理を行うことが重要である。このような人は、自分が感染していることを知らないため、一般的に社会活動を続け、空気感染を引き起こす。
効果的な換気システムを導入することで、感染性ウイルスを含んだエアロゾルの空気感染を減らすことができる。十分な換気量を確保し、再循環を避けるなどの戦略が推奨される（190、191）。二酸化炭素センサーは、呼気の蓄積の指標として使用することができ、換気をモニターして最適化するための簡単な方法となる(192, 193)。エアロゾルセンサーは、HEPAおよびHVACのエアロゾルろ過効率の評価にも使用できる。最低限の換気量を4～6回/時とし、二酸化炭素濃度を700～800ppm以下に維持することが推奨されているが、換気の種類や気流の方向、パターンも考慮する必要がある（148、194）。HVACシステムの空気ろ過の効率を上げたり、独立型のHEPA清浄機を導入したり、上階の部屋に紫外線消毒システムを導入したりすることで、ウイルスを含んだエアロゾルの濃度をさらに下げることができる（47、127、140、141、195）。
また、飛沫感染の緩和策として導入されている物理的な距離をとることも、エアロゾルを吸い込む機会を減らすのに有効である。WHOや多くの国の公衆衛生機関は、物理的な距離を1mまたは2mに保つことを推奨しているが、この距離では、その範囲を超えて移動するエアロゾルを防ぐのに十分ではない。もし大きな飛沫が感染の主役であれば、距離をとるだけでSARS-CoV-2の感染を効果的に抑えることができたはず。超広域感染で繰り返し示されているように、空気感染は換気の悪い部屋で、居住者が感染した部屋の空気を吸い込むことで起こる（18, 36, 62, 64, 71）。さらに、距離を置くことは、呼吸プルームの最も集中した部分から人々を遠ざけるのに役立つが、距離を置くだけでは感染を止めることはできず、換気やろ過、感染性エアロゾルを放出している人の数、密閉された空間で過ごす時間など、他の対策を考慮しなければ十分ではない（196）。特定の環境下に存在する無症候性（発症前を含む）の感染者の数が不明であることは、呼吸器疾患対策における新たな課題である。空気感染のリスクを低減するためには、換気、ろ過、上室の紫外線消毒などによりエアロゾル濃度を低減する工学的対策が重要である。
呼吸器系ウイルスの空気感染についての認識は高まっているものの、さらなる調査が必要な問題が数多くある。例えば、エアロゾルや飛沫に含まれるウイルスの濃度を大きさの関数として直接測定し、新たな感染を引き起こす可能性を調べる必要がある。さまざまなサイズのエアロゾル中のウイルスの寿命については、体系的な調査が必要である。エアロゾルや飛沫によってもたらされるウイルス量と感染症の重症度との関係を定量化するためには、さらなる研究が必要である。また、病気の重症度がエアロゾルの大きさや数、気道に付着した場所と相関するかどうかを調べることも重要である。さらに多くの研究が必要であるが、空気感染がSARS-CoV-2をはじめとする多くの呼吸器系ウイルスの感染拡大の主要な経路であることは明白な証拠である。換気、気流、空気ろ過、紫外線消毒、マスクの装着などを中心に、短距離と長距離の両方でエアロゾル感染を軽減するための予防措置を講じなければならない。これらの介入は、現在のパンデミックを終息させ、将来のパンデミックを防ぐための重要な戦略である。室内空気の質を改善するために提案されたこれらの対策は、COVID-19のパンデミックをはるかに超えた健康上のメリットをもたらす、長期にわたる改善につながるものであることに留意する必要がある。
