歴史を変えるほどの感染症をパンデミック(世界的大流行)といいますが、有史以来パンデミックは何度も人類に襲ってきました。
感染症とは、ウイルスや細菌、真菌、寄生虫、プリオン、原虫などの病原性の微生物が人体に侵入することで起きる疾患の総称です。
身近な感染症として「かぜ」や「インフルエンザ」がありますが、最近では新たな感染症として「デング熱」や「エボラ出血熱」などが流行しました。毎年多くの人が感染症で命を落としています。
2014年に厚生労働省が発表した日本人の死因では、「肺炎」が第3位となっていますが、「肺炎」は「肺炎球菌」などが肺に感染して起こる感染症です。
1929年に細菌感染に有効な抗生物質ペニシリンが発明されるまで根本的な治療法はなく、感染症の流行は人類の生命に多大な影響を及ぼしてきました。
しかし、ペニシリンなどの抗生物質はウイルスには効力がありません。一部インフルエンザウイルスに有効な増殖を抑制する抗ウイルス剤はあります。
インフルエンザの予防接種ワクチンは、無毒化したウイルスを体内に入れることで予め抗体を作っておき感染したときにウイルスの急激な増殖を抑えることができます。
しかし、現在心配されている感染症は有史以来、初めての強毒型新型インフルエンザによるパンデミックです。
既に強毒型新型鳥インフルエンザは自然界に住み着き人に直接感染し重篤な疾患を引き起こし高致死率となっています。専門家の間では、いつパンデミックが起こってもおかしくないといわれています。
特に「全身感染」を伴うとされているH5N1型強毒型新型インフルエンザは1997年に香港で発生し人に直接感染して18人の感染者中で6人が死亡しています。
「全身感染」とは季節型インフルエンザが呼吸器系統への限定的な感染であるのに対して、H5Ｎ1型新型インフルエンザでは、脳や心臓、腎臓など体全体に感染が広がるため重篤化し飛躍的に致死率が高まります。
1997年、香港政府は人への感染源とされた家禽140万羽(家畜として飼われている鳥)を殺処分して更なる拡大を断ってパンデミックを防ぎました。
その後2003年以降、家禽での流行地域が拡大し、日本を含む世界での流行が続いいます。世界では人への感染と死亡事例も報告され続けています。
世界保健機関(WHO)は、2003年以降の発生地域は16ヵ国、2015年までに感染者数は844人、その内死者は449人と報告しています。
感染症の世界の歴史的なパンデミック
感染症 |
パンデミック |
|---|---|
天然痘 |
◎ＢＣ2世紀 古代エジプトのミイラに天然痘に感染した痕跡。
|
ペスト |
◎6世紀 ヨーロッパやエジプトなどで大流行し1日に5,000人から10,000人が死亡。
|
インフルエンザ |
◎1918年 世界人口18億人で8000万人が死亡、スペイン風邪として知られている。
|
コレラ |
◎19世紀以降 7回パンデミックを起こす。
|
エイズ |
◎1981年以降 2013年末のHIV感染者数は約3,500万人、エイズ死亡者数は1981年から2013年末までに約4,000万人。
|
世界の人口が激増して、航空機などによる高速大量輸送時代となった近年は、昔よりも感染が一気に広がりパンデミックを起こす可能性が高くなったといえます。
例えば、スペイン風邪は1918年アメリカで起こっています。第一次世界大戦への参戦を控え138万にの兵士を招集して部隊編成をしている最中に炊事班の兵士が新型インフルエンザに感染し、直後に軍隊に感染が広がりました。
その後戦場だったヨーロッパに持ち込まれて感染が一気に広がりました。
参考までに、この新型インフルエンザの情報の発信地がスペインであったことから「スペイン風邪」と呼ばれるようになりました。
また、、コレラは元々はインドのベンガル地方の風土病で古くから存在していました。18世紀まではインド国内で収まっていした。
しかし、イギリスがインドのに進出したことでイギリス軍の兵隊にコレラが流行して数千人が死亡しました。これを機にコレラは世界に拡散して全部で7回も大流行しました。
高速大量輸送時代で感染拡大リスクが高まっている
交通機関の発達による世界的なグローバル化に伴い短時間で主要都市への移動が可能になりましたが、便利になった反面で感染症拡大の見地からは非常に高いリスクが存在しているといえます。
例えば、過去に何度も発生していた「エボラ出血熱」はアフリカ中央部の風土病で限定的な領域で収まっていました。
しかし、2014年に発生したエボラ出血熱はエボラウイルスが人口密度の高い他の都市部に侵入して予想外に感染が拡大しました。
世界保健機関 (WHO) は、2015年10月18日までに28,512名が感染(感染疑い含む)し、11,313名が死亡、死亡率が約40%であったことを報告しています。
都市部で流行すると潜伏期間の感染者が飛行機などの交通機関で短時間のうちに移動することで世界各地に飛び火してしまいます。
自国に感染源を持ち込ませないために空港や港なとでの水際対策が重要になりますが、潜伏期間が数日あるため、感染者が検疫をのがれて入国するケースもあります。
ウイルスは、細胞から成る細菌とは異なり、基本構造は遺伝子であるＤＮＡやＲＮＡを持っていますが、自分自身だけでは増殖することが出来ない生物です。
「ウイルス」
ウイルスの大きさは25〜350nm、細胞を持たず、たんぱく質の殻とＤＮＡ若しくはＲＮＡで構成され栄養や水が存在しても単独では生存できない。また、単独で増殖することが出来ないため他の細胞に取り付いて増殖する。特にインフルエンザウイルスはミスコピーによる変異を起こしやすいＲＮＡとタンパク質で構成され、生きている細胞に取りつくことで増殖する。
細胞内で増殖すると細胞膜を破ってウイルスが細胞外に出るため細胞は死滅する。増殖すると次々に細胞内に入り込み感染を拡大させて細胞を死滅させて宿主は死に至る。
ウイルスは、生存するために他の細胞に入り込み感染と拡散を続ける。
「細 菌」
細菌の大きさは0.5〜数μm、バクテリアともいい細菌は細胞壁や細胞膜を持ち、ＤＮＡとＲＮＡを持つ単細胞の原核生物で糖などの栄養と水があれば他の生きた細胞がなくても単独で増殖する。
一般的に細菌とは、真正細菌類を指すが分裂菌類の放線菌，粘液細菌，スピロヘータなども含む場合もある。細菌(真正細菌類)の種類は1800種知られている。
※大きさの単位
1μm(マイクロメートル)=1/1000mm(ミリメートル)
1nm(ナノメートル)=1/1000μm
インフルエンザの分類
インフルエンザは感染者の咳やくしゃみなどの飛沫に含まれたインフルエンザウイルスを吸い込むことで起こる呼吸器感染症です。
インフルエンザは世界中で普遍的にみられる疾患で毎年冬場に流行し規模は一定ではありません。学級閉鎖の原因や、高齢者施設における施設内流行の原因にもなります。
国の感染症法の規定で「季節性インフルエンザ」、「新型インフルエンザ」、「鳥インフルエンザ」に分類されています。
季節型インフルエンザ
季節型インフルエンザは冬場に流行します。通常11月下旬から始まり1月下旬から2月の上旬にピークとなり、4月上旬ごろまで続きます。患者数は約10万人から100万人とその年々で差が見られます。
インフルエンザウイルスには、A型、B型、C型の3つの型がありますが、B型は人の間だけで流行しC型も人に感染します。
臨床的に問題になるのはA型で、もともと水鳥の腸管で増殖するウイルスですが鶏などの家禽に感染するほか、人や豚、馬などにも感染します。
Ａ型は更に「H型」と「N型」がありますが、現在H型が16種類、N型が9種類確認されており、16種類×9種類で144種類の亜型が存在しています。尚、B型とC型には亜型はありません。
「H型」のHは「Hemagglutinin(ヘマグルチニン)」の略字でウイルスの表面上に存在するスパイク状の突起物で抗原性糖タンパク質から成り宿主細胞の表面にあるシアル酸を含む糖鎖と結合しウイルスを細胞内に侵入させる役割をもっています。
「N型」のNは「Neuraminidase(ノイラミニダーゼ)」の略字でウイルスの表面上に存在するスパイク状の突起物で糖鎖の末端に結合したシアル酸を切り離す作用を持つ酵素で、細胞内で増殖したウイルス粒子が細胞膜から離脱して別の細胞に感染するのに重要な役割を果たしています。このノイラミニダーゼの働きを阻害する市販薬が抗インフルエンザ薬タミフルです。
近年のアジア型(H2N2型)や香港型(H3N2型)など様々なタイプのA型が流行しましたが、季節性インフルエンザはワクチンを接種していれば感染しても軽度ですみます。
新型インフルエンザ
新型インフルエンザとは、新たに人から人への感染能力を持つようになったウイルスを病原体とするインフルエンザウイルスのことです。
新型インフルエンザとは、「一般に国民が当該感染症に対する免疫を獲得していないことから、当該感染症の全国的かつ急速なまん延により国民の生命及び健康に重大な影響を与えるおそれがあると認められるもの」とされています。
2009年4月にメキシコとアメリカで発生したA型のH1N1亜型によるインフルエンザは世界中に広がり、世界保健機関の発表によると、2009年8月29日までの死者が2,185人になったと報告しています。
鳥インフルエンザ
鳥類はＡ型インフルエンザの亜型を多数持っていますが病原性はさほど高くありません。
稀に人に感染するケースもありますが人の体内では増殖出来ないため限定的な範囲で終息し拡散されることは殆どありませんでした。
しかし、インフルエンザウイルスは増殖の過程でミスコピーを起こしやすく突然変異を生みやすい特徴を持っています。
鳥への感染が広がると増殖の機会が増えるためミスコピーを起こして新型の鳥インフルエンザに変異する頻度も高くなります。
また、一つの細胞に鳥インフルエンザウイルスと人や豚などのインフルエンザウイルスが同時に感染すると遺伝子の交雑を起こし、鳥インフルエンザが人型のインフルエンザウイルスに変異することもあります。
このようにして新しく生み出されたインフルエンザを新型鳥インフルエンザと呼んでいます。
新型鳥インフルエンザは人類が初めて遭遇するウイルスであるため、体内に抗体が作られていないため、重症化しやすくなります。
新型鳥インフルエンザが人に感染した例として1997年に香港でH5N1型、2003年に中国でH7N9型が報告されています。
H5N1型は鳥類に対して強い毒性があり、これらを「高病原性鳥インフルエンザ」と呼んでいます。
高病原性鳥インフルエンザは「全身感染」であり何れも感染者の症状は重篤になり多数の死者が出ています。
「全身感染」は、ウイルスが血中に入り脳や心臓、腎臓、消化器など全身に及ぶため多臓器不全を起こし治療が困難となります。
ミスコピーで強毒型ウイルスに
冬場は低温なのでウイルスが長く生き延びますが、紫外線で破壊されますので日光に当たるとウイルスは死滅します。
インフルエンザウイルスはRNAを遺伝子としています。RNAはDNAに比べ不安定で増殖する過程でミスコピーを起こしやすく弱毒型ウイルスが強毒型ウイルスに変化することが分かっています。
例えば、弱毒型のインフルエンザが養鶏場などに侵入した場合、増殖を繰り返す過程で強毒型ウイルスに変化することが知られています。
人から人への感染能力を持った新型インフルエンザウイルスが、豚に逆感染し豚の体内で鳥インフルエンザと交雑すると強毒型新型インフルエンザウイルスに変異すると考えられています。
冬場になると日本各地の養鶏場などで鳥インフルエンザの感染が発見されると殺処分が行われるのは強毒型新型インフルエンザに変異する前の予防策として行われています。
強毒型のH5N1型のワクチンは備蓄されているが使われていない
インフルエンザの予防接種が想定した弱毒型ウイルスの感染であれば、症状は軽度におさまると考えられます。
しかし、人は大きく変異したインフルエンザウイルスの抗体を持っていないので感染すると重症化します。
免疫システムを少しご説明しますと、体内に新たなウイルスが侵入するとマクロファージや樹状細胞は、その断片を掴んでT細胞に提示します。これを抗原提示といいます。
抗原提示を受けたT細胞はそのウイルスに対応する抗体をB細胞に作るように指令を出します。
体内で作られる抗体は、特異性といってウイルスと1対1の対応になっているため、型の違ったウイルスに感染するとまだ抗体が作られていないため増殖してインフルエンザを発症してしまいます。
ただ、新型でもインフルエンザウイルスの変異が小さい場合は、以前の感染で作られた抗体の記憶が残っていてインフルエンザに感染して高熱が続いても最終的には抗体を増産してウイルスを捕集して治癒すると考えられています。これを交叉性の防御免疫といいます。
強毒型新型インフルエンザウイルスに感染した場合、ウイルスの変異が大きいと予想されるため既に体内に作られている抗体では対抗できないと考えられます。
政府が平成24年5月11日に制定した新型インフルエンザ等対策特別措置法は、新型インフルエンザ等に対する対策の強化を図ることで国民の生命及び健康を保護し生活や経済への影響を最小限にすることを目的としています。
この法律の制定時に、医療従事者や社会機能維持者にはパンデミック前にワクチンを接種し強毒型新型インフルエンザウイルスに対する基礎免疫を獲得しておき、医療の破綻を防ぐべきだとの意見が出されたのをご記憶されている方もいるでしょう。
政府は、現在約3000万人分のH5N1型新型インフルエンザのワクチンを備蓄しているものの、実際にはまだ事前接種は実施されていないのが実状です。
実際にパンデミックが起き、そのウイルスが想定したH5N1型ではなくても交叉性の防御免疫が働き、類似したウイルスであれば体内で抗体がはやく作られて重篤化せずに軽症化が期待されます。
国立感染研究所の感染拡大のシュミレーション
国立感染研究所は、海外で「強毒型新型インフルエンザウイルス」に感染した感染者が3日目に帰国し、4日目に八王子の自宅から丸の内の勤め先に出社、同日発症して、5日目に医療センターで受診、6日目以降対策が採られたというシナリオでシミュレーションを行っています。
経過日 |
感染拡大シュミレーション |
|---|---|
| 1日目 | ◎１人の日本人が海外出張で新型インフルエンザに感染 |
| 2日目 | ◎本人は感染に気づかないまま帰国して自宅である八王子に帰国 |
| 3日目 | ◎東京、丸の内の勤務先に電車で出社し、発症 |
| 8日目 |
◎首都圏の感染者数 約8600人 |
| 9日目 |
◎首都圏の感染者数 約3万3000人 |
| 14日目 | ◎全国の感染者数 約35万8000人 |
対策が始められる6日目からでは、既に遅く感染者は首都圏全域に広まり、更に全国に広がり続けて14日目には多数の人に感染が拡大しています。一方で外出を控えることで感染の拡大を緩やかにしていくことは可能であるといわれています。
インフルエンザの症状と対応
季節型インフルエンザ、新型インフルエンザ、鳥インフルエンザの何れも最初は同じような症状があらわれます。
潜伏期間が1日から3日間程度で、その後に高熱や頭痛、筋肉痛、全身の倦怠感などが起こります。更に鼻水や喉の痛み、咳などの呼吸器の症状の他に下痢などの症状が起こります。
体内に抗体が出来ていない新型インフルエンザや鳥インフルエンザでは症状は重篤化し、特に鳥インフルエンザでは死に至るケースも多く発生します。
季節型インフルエンザでも予防接種をしていない場合、抗体が作られていないので、特に子どもや高齢者では重篤化することもあります。
また、気管支喘息や気管支炎、肺結核、心疾患、腎疾患、糖尿病、免疫不全症などの疾患がある人は重症化しやすく、死に至るケースもあるため注意が必要です。
強毒型新型H5N1型の症状(若年層の致死率が高い)
強毒型でも感染の初期は、季節性のインフルエンザとほぼ同じような症状が起こります。
しかし、その後は気管支炎から肺炎へと進行して、多くの場合に呼吸困難などの重篤な症状を起こします。
また、血痰などの出血やサイトカインストームによる多臓器不全などが高い頻度で起こります。
サイトカインストームとは、感染をした宿主の体内で生体防御機能や免疫反応が過剰となることで自身の体にもダメージを及ぼしてしまう作用のことです。
喉の痛みや筋肉痛などの炎症は免疫反応の結果起こるものですが、サイトカインストームでは免疫反応が過剰に働くことで血管壁や内蔵をも傷害する恐ろしい免疫反応です。
強毒型新型H5N1型では高齢者よりも若い世代の方が重篤化して死亡例も多く報告されています。特に10代、20代の死亡率が約7割にも達しています。
これは免疫活性の高い若い世代の方がサイトカインストームを起こしやすいという見方がされています。
また、高齢者は過去に感染したインフルエンザに強毒型新型H5N1型と類似したウイルスがあって交叉の防御免疫が働いているとする考えもあります。
強毒型新型H5N1型の感染者の治療が困難となる理由のひとつに腸管にも感染するため腸管上皮細胞も損傷を受けて、水分や栄養分の吸収が出来なくなり、経口薬の吸収も困難となります。よって注射薬の開発が進んでいます。
弱毒型新型H7N9型の症状(中高齢者の致死率が高い)
弱毒型新型H7N9型鳥インフルエンザは2013年から中国で人への感染と死亡が報告されています。強毒型のH5N1型とは異なり、弱毒型のウイルスです。
強毒型と弱毒型の区別は、強毒型が全身感染であるのに対して弱毒型は呼吸系への局所的な感染です。
この弱毒型新型H7N9型が季節性のインフルエンザとは異なる特徴は患者の大半が40歳以上の中高年で、感染者の大部分が肺炎を起こし致死率が20から25%と非常に高いことです。
弱毒型新型H7N9型鳥インフルエンザは弱毒型であるにもかかわらず健康被害が深刻であることから世界保健機関はパンデミックを起こす危険性が高いとして監視を強めています。
感染した場合の対応
季節型インフルエンザに感染したときは、極力早めに病院を受診して、早期に抗インフルエンザ薬を服用することが有効であり、自宅で安静に過ごし水分の補給が重要です。
また、外出は控えてマスクを装着し、できる限り家族に接触しないように心がけて周囲に感染しないようにしましょう。
新型インフルエンザや鳥インフルエンザは、緊急に病院を受診して、その後については医師の指示に従いましょう。
風邪のウイルスは200種以上も
ウイルスが原因とみられている風邪に何度もかかるのは、風邪の原因となるウイルスが200種類以上もあるからです。
現実的ではありませんが、全ての種類の風邪に感染して治癒すれば抗体が作られて風邪を引くことはなくなるかもしれません。
風邪に関しては菌ではなく「ライノウイルス」などのウイルスが原因になっていることがほとんどです。
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