新型コロナウイルス感染症
2019年、中国武漢市で発生した新型コロナウイルス感染症は瞬く間に中国からアメリカ、ヨーロッパを経て、全世界に広がりました。 新型コロナウイルス感染症はすでに未知の恐ろしい伝染病ではなく、2023年5月には感染法上の扱いが五類相当となり、2024年4月には「普通の病気扱い」となりました。ようやく、おだやかな普通の日々が戻ってきたのです。
新型コロナパンデミックの2020年から2023年までは、本当に辛い毎日でした。
新型コロナウイルス感染症の病気の恐ろしさ、感染予防の幽閉生活を強いられたことに加えて、あまりにも無責任で、朝令暮改の国の命令と、TVの煽り騒音に振り回された、地獄の日々でした。
感染法上の扱いが五類相当になり、1年を経過した今、改めて新型コロナウイルス感染症大流行について、概括してみたいと思います。
Ⅰ.新型コロナウイルスの基礎知識
①病原体
1)新型コロナウイルスとは
病原体は、新型コロナウイルス=SARS-CoV-2(サーズコロナウイルスツー)です。新型コロナウイルス感染症の病気の名前は、COVID-19(コブ19)です。
新型コロナウイルスSARS-CoV-2は、その出自はニドウイルス目コロナウイルス科ベータコロナウイルス属する、大きさが100nmぐらいのRNAウイルスです。ちなみにインフルエンザウィルスも100nmなので、
ほぼ同じ位の大きさのウイルスです。
コロナウイルスはウイルス表面にエンベロープという脂肪から成る二重膜を持ち、そこから突起(スパイク蛋白、Sタンパク質)が林立し、 あたかもウイルスの形が王冠のように見えることから、王冠を意味するcoronaと名付けられました。
(右写真は コロナウイルスとは 2020.1.10 国立感染症研究所から引用。右下はCDC-HPより引用)
*SARS-CoV-2はこのエンベロープを持っているため、アルコールや有機溶媒によって、簡単に不活化
(感染性を無くすること)することができます。
2)その他のコロナウイルス
コロナウイルスは自然界では、動物によって棲み分けをしています。宿主(ホスト=host。いつも感染している相方)にはほとんど悪さをせず、 軽いかぜ症状や下痢を引き起こすだけで、おとなしく共存しています。
これは当然のことであって、宿主が死亡するということはウイルスも存在できなくなり、死んでしまいます。宿主が元気な状態の方が、ウイルスも活動し、増殖するために有利な条件なのです。
実はかぜの10~15%(流行時には35%)は、人間に常在している4種類のヒトコロナウイルス(Human Coronavirus:HCoV)が起こしています。ヒトコロナウイルス=HCoVは、229E、OC43、NL63、HKU1の4種類です。
そして、これらのヒトコロナウイルス=HCoVは、軽いかぜの原因ウイルスとして人と共存してきました。そして、6歳までにほとんどの人は、これらのコロナウイルスに感染しています。
ところが最近、2種類の動物由来の別種のコロナウイルスが人に感染し、脅威となりました。
重症急性呼吸器症候群(Severe Acute Respiratory Syndrome:SARS)コロナウイルス(SARS-CoV)と、 中東呼吸器症候群(Middle
East Respiratory Syndrome:MERS)コロナウイルス(MERS-CoV)です。
この2種のコロナウイルス(CoV)はもともと、SARSコロナウイルスはキクガシラコウモリ(当初は、ハクビシンが疑われていました)、
MERSコロナウイルスはヒトコブラクダが宿主hostでしたが、何らかのきっかけでヒトに感染する力を持つようになったと考えられています。
しかし、慣れないせいか?、その力加減がわからず、ヒトを重症化させたり、死亡させました。そのため、SARSコロナウイルスは、自分も生き残れずに消滅してしました。
SARSコロナウイルスは、中国広東省で大流行し、2002年11月から2003年7月にかけて、8098人が感染し、774人の死者を出しましたが、その後姿を消しました。
SARSコロナウイルスは、高齢者や慢性疾患を持つ人を重症化させたり、死亡させたりしましたが、子どもにはほとんど感染しませんでした。
一方、MERSコロナウイルスは、アラビア半島で流行し、2494人が感染し、858人が死亡しました。
しかし、実はサウジアラビア国民の0.15%はMERSコロナウイルスに抗体を持っていると報告されており、実際は感染しているヒトは5万人を越しているのではないかともいわれています。
また、SARSと同様に、高齢者や慢性疾患を持つ人を重症化・死亡させましたが、子どもはほとんど感染しませんでした。
そして、2019年、SARS-CoV-2が中国武漢で発生したのです。
3)コロナウイルスのまとめ
人に感染する7種類のコロナウイルスを、表にまとめてみました。
(国立感染症研究所コロナウイルスとはより)
名 | HCoV-229E、OC43、 NL63、HKU1 |
SARS-CoV | MERS-CoV | SARS-CoV-2 |
---|---|---|---|---|
病名 | かぜ | SARS (重症急性呼吸器症候群) | MERS(中東呼吸器症候群) | COVID-19(新型コロナウイルス感染症) |
発生年 | 毎年 | 2002~2003年 | 2012年~現在 | 2019年~現在 |
発生地域 | 世界中 | 中国広東省 | アラビア半島とその周辺 | 中国湖北省武漢市 |
宿主動物 | ヒト | キクガシラコウモリ | ヒトコブラクダ | コウモリ? |
死亡者数/感染者数 | 不明/70億人 | 778人/8098人(終息) | 935人/2578人(50000人?) | 700万人/7億人 |
好発年齢 | 多くは6歳以下 | 中央値 40歳(0-100歳) 子どもにはほとんど感染しない |
中央値 52歳(1-109歳) 子どもにはほとんど感染しない |
中央値36歳(0-133歳) 子どもは感染するが重症化しない |
主な症状 | 上気道炎、(胃腸炎) | 高熱、肺炎、胃腸炎 | 高熱、肺炎、胃腸炎、腎炎 | 高熱、肺炎、上気道炎(咽頭痛) |
重症化因子 | 重症化しない | 糖尿病等の慢性疾患、高齢者 | 糖尿病等の慢性疾患、高齢者 | 糖尿病等の慢性疾患、高齢者 |
感染経路 | 飛沫、接触 | 飛沫、接触、糞口 | 飛沫、接触 | 飛沫、接触 |
ヒト-ヒト感染 | 1人→多数 | 1人→2~5人。 多数に移すス-パースプレッダーも。 |
1人→1人以下。 多数に移すス-パースプレッダーも。 |
1人→多数 |
潜伏期 | 2-4日 | 2-10日 | 2-14日 | 2-7日 |
感染症法 | 指定無し | 二類感染症 | 二類感染症 | 五類感染症 |
4)新型コロナウイルスの増殖
新型コロナウイルスSARS-CoV-2は、上記系統樹からみると、ニドウイルス目、コロナウイルス科オルソコロナウイルス亜科、 ベータコロナウイルス属サルベコウイルス亜属という仲間で、SARS-CoVと近い関係にあり、そのためにSARS-CoV-2と名付けられました。
SARS-CoV-2は、SARS-CoVと同じく、ヒト細胞表面にある、アンギオテンシン転換酵素2(ACE2:エースツー)をレセプター(受容体、接続する場所。ちょうど磁石のN極とS極のような感じです。)
として、ヒト細胞に侵入します。
SARS-CoV-2は、まず最初に、ウイルス表面にある突起状のスパイク蛋白(右イラストのSタンパク質)を、ヒト細胞のACE2・リセプターにぴったりと結合させます。
すると、ヒト細胞膜にある、「TMPRSS2(テムプレスツー)」や「FURIN(フーリン)」などの蛋白分解酵素が、ウイルスのスパイク蛋白を溶かしてしまい、ウイルスはヒト細胞と融合します。
その結果、ウイルスは細胞内に取り込まれ、ウイルスの遺伝情報(RNA)をヒト細胞内に放出します。
放出されたウイルスRNAは、ヒトの細胞の成分を勝手に利用して、自分の分身のウイルスを大量に複製、製造していきます。
このときに、RNAポリメラーぜという酵素がタンパクを作るために働きます。
こうして、ヒト細胞内に充満したウイルスはヒト細胞を破裂させ、細胞外に自由に飛び出していきます。
体の中で、ACE2がたくさん存在するのは、上気道(鼻腔、咽頭、喉頭)、心臓、下気道(肺、気管支)、小腸、腎臓、精巣、血管などです。これらの部位がSARS-CoV-2が増殖しやすい箇所と考えられ、
実際SARS-CoV-2は人体内に侵入すると、まず上気道、下気道で増殖します。
5)変異株について
2020年末から感染力、毒力(病原体が持つ重症化させる病原性の強さ)、抗原性などに関係する遺伝子を変化させたSARS-CoV-2変異株が出現し、アルファ株(B.1.1.7系統)、デルタ株(B.1.617.2株)、オミクロン株(B.1.1.529株)と主役を交代させながら、新型コロナウイルス感染症の流行は続きました。
2021年末のオミクロン株発生以降は、オミクロン株の亜系統がさまざまな組換体を作りながら次々と登場し、世界的な流行を続けています。
しかし、オミクロン亜系統は、それ以前の系統と比較し、感染力、免疫逃避性(ワクチンが効かない)は非常に高い半面、毒力(病原性)は著明に低下しており、その結果感染者数は激増したものの、重症者の比率は激減しました。ただし、患者の絶対数が増えれば、重症者の絶対数も一定程度増加するため、楽観はできません。
その結果、コロナは「普通のかぜ」に近づいていきました。
黄緑、赤丸はオミクロン系統株。(新型コロナウイルス感染症診療の手引き・第10.0版から)
②潜伏期間、感染経路
1)潜伏期間
感染してから発症するまでの潜伏期間は2~7日間で、感染してから2~3日ぐらいで発病することが多いようです。
2)感染経路
感染の経路は、1~2m以内の距離でウイルスを含んだ飛沫やエアゾルを吸入することが主な感染経路と考えられています。
痰、鼻水などに触った手指からの接触感染もおこります。
また、換気の悪い室内では、咳鼻などの症状がなくても、 会話だけでも感染することも証明されています。したがって、今でも三密回避、換気、マスク着用は有効です。マスクはなぜか、一部の勢力袋だたきにされましたが、マスク装着は感染予防の基本です。
飛沫感染について、もう少し詳しく見てみます。
インフルエンザウイルスは感染して6時間後には、1億個/㎖まで増殖しますが、SARS-CoV-2は同じ時間で10万~100万個/㎖の増殖に留まります。
従って、呼吸器から放出されるウイルスの量は、SARS-CoV-2はインフルエンザウイルスの1/100程度となります。
また、飛沫感染は2m離れると起こらないとされています。これは、さまざまな大きさの微粒子(エアロゾル)は2mまで到達する前に水分を失い、
中にいるウイルスは乾燥して感染力を失うからです。しかし、湿気の多い密室では、空気中を漂うエアロゾルは乾燥せず水分を保持し続け、30分近くもエアロゾルの中のウイルスは、
感染力を保つといわれています。
また、ウイルスを含んだエアゾルの大きさも感染に影響すると言われています。5~10㎛のエアロゾル(飛沫)は30mの落下に17~62分かかり、
その間に吸い込まれて鼻や喉に沈着します。一方、2~3㎛のエアロゾル(飛沫核)は落下せず空気中を漂い、吸い込まれると肺の中まで到達してしまいます。
湿気の多い密室では、吐いた息に含まれる1㎛のエアゾルも感染力を持ちます。すなわち、湿気の多い密室では普通に向かい合っているだけで、会話をしなくても、咳やくしゃみを浴びなくても、感染してしまいます。
逆に接触感染では、感染が成立するためには、より多くのウイルスの量が必要と言われています。接触感染はウイルスで汚染された手指を介して、感染が広がります。
3)感染力
感染力は1人から2.6人と、ほぼインフルエンザウイルス並みと報告されています。 ただし、バスや屋形船など、「換気の悪い、閉鎖空間」では前述したようにウイルス粒子は乾燥しないため、感染力を失わず、感染が拡大するようです。このような環境では、咳などが見られなくても普通の会話、呼吸でも、ウイルスがエアゾルとして拡散します。
接触感染に関しては、物の上に付着したウイルスの感染力は3時間ぐらいと考えられています。しかし、鼻水や痰など粘性のある生体物質で包まれている場合には、表面が乾燥してもウイルスは感染力を失わず、何日も感染力を保つようです。
我が国の検討では、感染を広げたのは感染者の2割のみで、8割の人は他の人に感染させなかったことがわかっています。流行初期のダイアモンド・プリンセス号では、実に1人の香港人の老人から約700人が感染しました。
③症状
1)一般症状
まず発熱や呼吸器症状(咳、喉の痛み、鼻水など)や頭痛、全身の倦怠感などが起ります。嘔吐、下痢は少ないようです。
また、この時期に味覚障害、嗅覚障害を訴える患者さんも多かったですが、オミクロン系統になってから減少したようです。
病初期はかぜと区別はつきません。そもそもかぜの15%は、別種のヒトコロナウイルスが原因なのです。 普通のかぜならば、2~3日で快方に向かいますが、新型コロナウイルス感染症では1週間ぐらいかぜ症状がとれず、咽頭痛や異様なだるさが続くことが特徴とされています。
ほとんどの人は、1週間ほどで症状は治まり治ります。しかし、感染して症状が出てから3ヵ月を経過した時点で、何らかの症状が2ヵ月以上続く場合は、コロナの後遺症(罹患後症状)の可能性も考えます。
コロナを発病して、一部の人は重い肺炎に進展し、集中治療が必要になり、生命が危険になります。特に、重症化のリスクのある人、高齢者、基礎疾患を持つ人(心血管疾患、糖尿病、悪性腫瘍、慢性呼吸器疾患など)、肥満、喫煙者は要注意です。
オミクロン系統に置き換わってから、重症者は激減しました。
2)子どもの症状
流行初期は、子どもの新型コロナウイルス感染症は軽症と言われてきましたが、オミクロン系統が流行し始めて以降、子どもも感染例が激増し、それに伴い重症例も報告されるようになりました。
オミクロン流行期、子どもの新型コロナウイルス感染症における無症状者は10%になりました。
日本小児科学会の調査によれば、子どもの新型コロナウイルス感染症の80%は37.5度以上の発熱を呈しました。また、1~4歳のコロナ患者の13.4%にけいれんが、12.2%以上に嘔吐、悪心がみられたそうです。
子どものコロナは軽症と言われていますが、2歳以下、基礎疾患持ちのお子さまは重症化のリスクがあります。
国立感染症研究所の報告によれば、2022年1月から9月の20歳以下の死亡例は62人にのぼり、調査できた半数は基礎疾患のない健康な子だったそうです。
3)小児多系統炎症性症候群 Multisystem Inflammatory Syndrome in Children(Mis-C)
コロナ初期、患者が多かった欧米からは川崎病に似た「小児多系統炎症性症候群(MIS-C)」と呼ばれる重症の小児患者の報告が相次ぎました。
我が国では、ほとんど報告がありませんでしたが、2021年頃から報告が出始め、2022年以降のオミクロン系統流行以降、報告例が激増しました。2022年夏から、日本小児科学会、日本集中治療医学会、日本小児循環器学会、日本川崎病学会が合同でMIS-C
の全国調査を始め、2023 年11月の時点で120例以上の症例が報告されました。
以下をすべて満たしている
□21才未満
□38度以上の発熱
□新型コロナウイルスに関連する以下の要件のいずれかに該当する
・PCR検査または抗原検査が陽性
・抗体検査が陽性
・新型コロナウイルスの症状が見られる
・4週間以内に感染者と濃厚接触をした
□次のうちの2つ以上の症状がある
・発疹(多形性、班状丘疹、紫斑状、非水泡性)
・消化器症状(下痢、腹痛、嘔吐)
・手足の浮腫
・口腔内粘膜病変(口唇発赤・亀裂、いちご舌、咽頭発赤)
・結膜炎(めやにのない結膜充血)
・頸部リンパ節腫脹
・神経症状(意識障害、脳症など)
□入院を要する重症度その調査の結果、
我が国における小児多系統炎症性症候群(MIS-C)の特長は、
①新型コロナウイルス感染後、5~6週後に発病している。(感染2週後から10 週後までに発症した例あり)
②発病は1~16 歳で、中央値は9.1歳。性別では、2:1で男児が多かった。
③オミクロンに置き換わってから、子どもの患者の増加に伴いMIS-Cも増加した。
④ワクチン接種歴があるのは 2例のみで、95 %はワクチン未接種者であった。
⑤国内では、現在までにMIS-Cの死亡例はみられていない。
⑥80%以上で、嘔吐、下痢、腹痛など腹部症状を認めた。
⑦発熱、発疹(皮膚の発赤)、眼症状(結膜充血)など川崎病の主要症状を5項目以上認めた症例 は 55 %,4項目認めた症例を含めると 69 %であった。
⑧冠動脈の拡張あるいは瘤は9%に認められた。
⑨ICU 管理を必要とした症例はそれぞれ 14 %であった。
これらのことから欧米に比べて日本ではMIS-Cの発症率は低いがSARS-CoV-2感染者の増加に伴って増加することが示された。
死亡例はなく、川崎病と同様の治療で回復するが、やはり 冠動脈瘤を合併することがあり、慎重な経過観察を要する。
Ⅱ.新型コロナウイルスSARS-CoV-2の診断
①PCR検査
新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)の最も正確な検査は、PCR検査です。
PCRはPolymerase Chain Reaction(ポリメラーゼ連鎖反応)の略で、その細胞に特徴的な遺伝子の部分を探し出して、その部分を特殊な器械を使って、処理を行い、増幅させて、目に見えるように拡大して検出する検査方法です。
なつかしい高校生物に、わかりやすいPCR法の解説を見つけましたので、ご紹介いたします。→【高校生物】 遺伝17 PCR法
PCR法で、新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)しか持っていない遺伝子部分が陽性になれば、SARS-CoV-2が存在しているという証拠になります。ただし、PCR法はこの遺伝子部分の検出率があまり高くないため、本当は陽性なのに陰性になってしまう(検出できない)偽陰性が多く出るのが欠点です。
②抗原検査
抗原検査は抗体検査とは異なり、病原体を調べる検査です。病原体を検出するという点では、PCR検査と同じです。
ヒトの体に侵入してくる病原体(ウイルス)の遺伝子(RNA)をそのままでは見えないため、数百万倍から数十億倍に特殊な装置で増幅して、目に見えるようにして、診断するのがPCR検査です。
これに対し、病原体のタンパク質を免疫反応を利用して、目に見えるように着色して診断するのが、抗原検査です。PCRが遺伝子を増幅して検査するため、鋭敏に病原体を検出できるのに対し、
抗原検査は抗原の量が少なければ、そのまま陰性になってしまいます。したがって、PCRより、感度が下がるのが、欠点です。