夏は新型コロナウイルス感染症の拡大を鈍化させるか？新たな研究が明らかに

• 新たな研究は、新型コロナウイルスが季節性を示す可能性、すなわち冬に広がりやすく夏には広がりにくい可能性を検証している。

• ヒトの間で一般的に流行している他の4種類のコロナウイルスは、このような性質を示す。

• 紫外線放射の増加は、ウイルスの実効再生産数（R数）に影響する要因の一つであることが示されたが、他の要因も影響を与えていた。

一見すると、SARS-CoV-2（新型コロナウイルス感染症を引き起こすウイルス）が季節性を示し、冬に広がりやすく夏には広がりにくい可能性は非常に妥当に思われる。ヒトの間で一般的に流行している他の4種類のコロナウイルスも、 このような性質を示す。また、英国や他の国々では、冬季に新型コロナウイルス感染症の症例、入院、死亡が急増したことも確認されている。冬季に急増しており、これは季節性の影響を示唆するものである。

ウイルスの感染と季節との間には一定の関連性があると予想される。人間の行動の多くは季節性を持っている。夏には屋外で過ごす時間が増え、そこでは感染リスクが はるかに低くなり、また、より活動的な生活を送る傾向があるため、 体の抵抗力が高まり、感染に対する抵抗力が高まる可能性がある。さらに、日光への暴露が増えることで、ビタミンDの量が増加し、免疫系を強化できる可能性もある。

また、日光に含まれる紫外線（UV）には、ウイルスが表面上で生存できる期間を短縮する効果があることを示す証拠もある。さらに、湿度や気温も感染に影響を与える可能性がある。これらの要因が組み合わさることで、ウイルスの拡散に影響を与える可能性が高い。

しかし、この影響はどの程度大きいのか。また、暖かい季節に入るにあたり、新型コロナウイルス感染症の管理や、冬季に再び流行が起こる可能性に対して、どのような意味を持つのか。季節が SARS-CoV-2 に影響を与えるかどうか、またどのように影響を与えるかについて既存の研究では結論が得られていなかったため、私と同僚はこれらの問いに対してより確かな答えを見出すことを目指した。

気候の影響の評価

疫学者は、流行の拡大を説明するために「再生産数（R）」という指標を用いる。Rの値が高いほど、感染拡大は速くなる。流行の初期段階では、その拡大は、人々が病原体に曝露して免疫を獲得しているかどうかに影響されないため、指数関数的に広がる。この段階で、この拡大を示す再生産数はR₀と呼ばれる。

世界各地の流行データを用いて、私たちの新たな研究では、359の大都市におけるR₀を算出した。研究対象となった各都市の人口は50万人を超え、2020年に大規模な新型コロナウイルス感染症の流行を経験していた。

紫外線放射は、ウイルスの拡散速度の低下と関連していた。Image: One Health

私たちは、国や小規模な人口集団ではなく大都市に焦点を当てた。これは、有用な比較を可能にするのに十分な規模と地理的多様性を備えた流行を分析できるためである。都市ごとの流行データを、人口統計、気候、感染対策に関する情報と比較することで、これらの要因のいずれかがウイルスの拡散速度を説明するかどうかを判断することができた。

私たちの研究では、紫外線放射の増加がウイルスの拡散速度の低下と関連していることが判明した。平均すると、1日あたりの紫外線放射量が1平方メートルあたり10キロジュール（kJ/m²）増加するごとに、R₀は0.05減少した（本データセットに含まれる都市の1日あたりの紫外線量は、30kJ/m²から約130kJ/m²の範囲であった）。

紫外線放射量は夏に高くなるため、本研究の結果は、感染の拡散に何らかの季節的影響が実際に存在することを示唆している。ただし、この相関関係は、紫外線放射が感染拡大の減少の原因であることを必ずしも意味しない点に留意することが重要である。紫外線放射は他の原因となる要因と相関している可能性があるためである。

例えば、都市における紫外線放射量が高いほど、その都市は気温が高くなる傾向がある。世界的なレベルでは、R₀と気温または湿度との間に統計的に有意な独立した関連は確認されなかったが、そのような関係を完全に否定することはできない。

ウイルスの拡散と気温または湿度との関連は、R₀に影響を与える他の多くの要因や、紫外線放射と気温との間の強い相関によって覆い隠されていた可能性がある。実際、他の研究では、ウイルスの拡散と気温との関連について、弱い証拠が存在する。

では、これは何を意味するのか。

本研究で観察された紫外線放射の影響は統計的に有意であったが、他の要因と比較すると比較的小さいものであった。都市の規模や大気汚染の量（工業化と人口集中の指標となりうる）といった都市の人口統計学的特徴は、公衆衛生対策とともに、R₀の値に見られた観察された変動の大部分を説明していた。

政府の介入は、紫外線と比較して、R₀において説明可能な変動の約4倍を占めていた。重要なのは、これは私たちがコントロールできるものであるという点である。近い将来、パンデミックのさらなる波は、天候ではなく、政府が定める規制によって主に左右されるだろう。さらに、現在展開されつつある新型コロナウイルスワクチンの効果も加わる。

長期的には、新型コロナウイルス感染症がインフルエンザや他のコロナウイルスと同様に、季節性の風土病となるかどうかについては、依然として疑問が残る。私たちの研究では、新型コロナウイルス感染症が風土病として安定化する際に、このような変動を引き起こす可能性のある小規模な季節性要因が存在することを示す証拠が確認された。

しかし、世界のような複雑なシステムにおけるこのような挙動を予測することは難しく、流行の初期段階を抜けると、新型コロナウイルス感染症の感染の長期的な挙動は、他の多くの要因に左右される可能性が高い。これには、感染者が獲得する免疫の程度と持続期間、現在および将来のワクチンによって得られる防御の効果と持続期間、そしてウイルスの新たな変異株の出現などが含まれると考えられる。