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Face masks: what the data say

Covidとマスクに関するNatureのエディトリアル

マスクは感染の防止に有効
暴露されるウィルス量を減らすことで重症化も防止できる。弱い感染(無症状の感染)が広がることで集団免疫の獲得にも有効か?
布マスクでもよい
布マスクは、布地を何層にも重ねるとより効果的で、織りがしっかりしていればいるほど効果的。綿や絹などの異なる素材を何層にも重ねたマスクの方が、単一素材のマスクよりもよいかも。
今後マスクの着用率を上げることで多くの命を救うことができる

彼女のデンマーク人の同僚が最初にコロナウイルスの広がりを食い止めるためにギニアビサウの人々に保護布のフェイスマスクを配布することを提案したとき、クリスティンベンはそう確信していませんでした。
"コペンハーゲンの南デンマーク大学のグローバルヘルス研究者であるベンは、世界で最も貧しい国の一つである西アフリカの国で数十年にわたり公衆衛生キャンペーンを共同で行ってきました。
それは3月のことでした。しかし、7月までにベンと彼女のチームは、マスクに関する必要なデータを提供し、ギニアビサウの人々を助けることができればと考えていました。彼らは無作為化比較試験の一環として、現地で生産された布製のフェイスカバーを何千枚も人々に配布しました。
マスクは、3500万人が病気にかかり、100万人以上が死亡したパンデミックのユビキタスシンボルです。病院などの医療施設では、医療用マスクを使用することで、SARS-CoV-2ウイルスの感染を明らかに抑制することができます。しかし、一般の人々が使用している様々なマスクについては、データはバラバラで、しばしば急ぎ足でまとめられています。さらに、COVID-19と診断される数日前に、米国大統領がマスクの使用を軽蔑するなど、政治的な言説が分裂しています。"ペンシルベニア州ピッツバーグにあるカーネギーメロン大学の心理学者で公共政策を専門とするバルーチ・フィッシュホフ氏は"合法的に混乱している"といっています。
マスクを使用することは科学的にも支持されており、最近の研究では、さまざまな方法で命を救うことができることが示唆されています:研究によると、マスクはコロナウイルスの感染と感染の可能性を減らすことを示しており、また、マスクを使用することで感染した場合の重症度を下げることができるという研究もあります。
しかし、どのようにうまく機能するか、またはいつそれらを使用するかについてより明確であることについてはまだ混乱があります。マスクには多くの種類があり、様々な環境で着用されています。人々がマスクを着用する意思があるのか、適切に着用しているのかという疑問があります。また、どのような研究をすればマスクが効くという決定的な証拠が得られるのか、という疑問にも答えが出ていません。
「どの程度の証拠が必要なのか。重要な問題です」とフィシュホフは言います。

ゴールドスタンダードを超えて
パンデミックが始まった当初、医療専門家はSARS-CoV-2がどのようにして広がるのかについて十分な証拠を持っておらず、マスクについて公衆衛生上の強力な推奨を行うには十分な知識がありませんでした。
医療現場で使用される標準的なマスクはN95マスクで、0.3マイクロメートル(μm)以上の空気中の粒子を95%除去することで着用者を保護するように設計されています。パンデミックが拡大するにつれ、N95マスクはすぐに供給不足に陥りました。そのため、今では論争の的になっている問題が発生しました:一般の人々は、基本的なサージカルマスクや布製のマスクをわざわざ着用すべきか?もしそうだとしたら、どのような状況下で?"これらは通常、臨床試験では(整理して)行うものです」と、メリーランド州ボルチモアにあるジョンズ・ホプキンス大学医学部の感染症疫学者であるケイト・グラボウスキー氏は言います。"しかし、私たちにはそのための時間がなかったのです」。
そのため、科学者たちは観察研究や実験室での研究に頼ってきました。他の感染症からの間接的な証拠もあります。"1つの論文を見ても、決定的とは言えない しかし、すべてを合わせて考えれば、それらが効いていると確信しています」とグラボウスキーは言います。
6月には、ミズーリ州の2人のヘアスタイリストがCOVID-19の陽性反応を示したというニュースで、マスクへの信頼感が高まりました。二人とも仕事中は二重の綿のフェイスカバーやサージカルマスクを着用していました。そして、彼女らは家族には感染させたが、お客さんへの感染は免れました。他にも、集団集会からも有効性のヒントが出てきています。米国の都市で行われたBlack Lives Matterの抗議行動では、ほとんどの参加者がマスクを着用していました。しかし、6月下旬にはジョージア州のサマーキャンプでウイルスが猛威を振るいましたが、そこでは参加した子供たちはマスクの着用を義務付けられていませんでした。抗議活動は屋外で行われたため、COVID-19の拡散リスクが低いのに対し、キャンプ参加者は夜間にキャビンを共有していました。また、多くの非抗議者は集会の間、自宅に滞在していたため、コミュニティ内でのウイルス感染を減少させたかもしれません。とはいえ、シアトルにあるワシントン大学の保健政策研究者テオ・ボスは言います。
より厳密な分析により、直接的な証拠が追加されました。8月上旬に投稿されたプレプリント研究(まだ査読なし)では、一人当たりの死亡率の週間増加率は、マスクが標準であったり、政府によって推奨されている場所では、他の地域と比較して4倍低いことがわかりました。研究者たちは、1月にマスクの使用を導入し、5月の時点でCOVID-19に関連した死亡は記録されていないモンゴルを含む200カ国を調査しました。別の研究では、4月と5月に米国の州政府がマスク使用を義務づけたことの影響を調べています。研究者らは、これらの義務化によってCOVID-19の症例数が1日あたり最大2%ポイント減少したと推定しています。研究者らは、物理的な距離感などの他の緩和策を考慮した上で、義務化によって45万人もの症例を回避できたのではないかと慎重な見方を示しています。
"これは明らかに良いアイデアだと言うために多くの統計を行う必要はありません、"ジェレミー ・ ハワード(カリフォルニア州サンフランシスコ大学の研究科学者で広く流通しているプレプリント論文でフェイスマスクを着用するための証拠をレビューするチームの一員)は言います。
しかし、このような研究は、マスクの着用が義務化されていることや、人々がマスクを正しく着用していることを前提にしています。さらに、マスクの使用は、集会の制限などの他の変化と重なることが多いのも事実です。制限が緩和されれば、さらなる観察研究によって、マスクの影響と他の介入の影響を区別できるようになるかもしれない、とグラボウスキー氏は示唆します。"何が何をしているのかを見極めるのが簡単になるでしょう」とグラボウスキーは言います。
ヒトの集団では多くの交絡変数をコントロールすることはできないが、動物実験では可能です。香港大学の微生物学者Kwok-Yung Yuen氏が率いる研究者たちは、感染したハムスターと健康なハムスターを隣り合ったケージに収容し、一部の動物をサージカルマスクで仕切りました。5月に発表された論文によると、バリアなしでは、感染していない動物の約3分の2がSARS-CoV-2に感染しました。しかし、マスクで保護された動物では感染したのは約25%で、感染した動物はマスクなしの動物よりも症状がは軽いものでした(臨床スコアと組織変化で測定)。
この結果は、マスクを使用することで、マスクを着用している人だけでなく、他の人も保護されるという新たなコンセンサスを正当化するものです。この研究はまた、もう一つの画期的なアイデアを示唆しています。「マスクは感染症から身を守るだけでなく、重篤化することからも身を守ることができるかもしれません」と、カリフォルニア大学サンフランシスコ校の感染症内科医モニカ・ガンディは言います。
ガンジーは7月下旬に発表された論文の共著者で、マスクをすることで着用者が受ける可能性のあるウイルスの量を減らすことで、感染症がより軽いか、あるいは無症状であることを示唆しています。ウイルスの量が多ければ多いほど、より積極的な炎症反応が起こると彼女は示唆しています。
彼女と彼女の同僚は現在、米国の1,000の郡のCOVID-19による入院率を分析しており、公的なマスクガイドラインが導入された後に病気の重症度が低下したかどうかを検討しています。
より多くのウイルスにさらされると感染が悪化するという考えは「絶対的に理にかなっている」と、研究には関与していない英国エジンバラ大学のウイルス学者、Paul Digard氏は言う。"それはマスクのための別の引数です。"
ガンジーは、もう一つの利点を示唆しています:より多くの人々が軽症の場合、それは重症化や死亡の負担を増加させることなく、人口レベルでの免疫力を高めるのに役立つかもしれません。"ワクチンの開発が待たれる中、無症状の感染率を高めることで、集団レベルの免疫力を高めることができるのではないでしょうか」とガンジー氏は問いかけています。

弾道学に戻る
マスクの議論は、ウイルスはどのようにして空気中を移動し、感染を広げるのか、という別の問題と密接に関連しています。
人が息をしたり、話したり、くしゃみをしたり、咳をしたりした瞬間、液体の微粒子が飛散します。目に見える大きさのものを「飛沫」と呼びますが、微小なものを「エアロゾル」と呼びます。SARS-CoV-2を含むウイルスは、これらの粒子寄生します。
飛沫は空気中を飛び、近くにいる人の目や鼻、口に付着して感染症を引き起こすことがあります。しかし、重力の影響ですぐに引きずり下ろされてしまいます。対照的に、エアロゾルは数分から数時間空気中に浮遊し、タバコの煙のように換気されていない部屋に広がっていきます。
これは、COVID-19の感染を妨げるマスクの能力について何を示唆しているのでしょうか?ウイルス自体は直径約0.1μmしかありません。しかし、ウイルスは自分自身では体外に出ないので、マスクが効果を発揮するためにはそれほど小さな粒子をブロックする必要はありません。さらに重要なのは、病原体を輸送する飛沫やエアロゾルで、その大きさは約0.2μmから数100μmにも及びます(人間の髪の毛の平均的な直径は約0.1μm)。コロラド大学ボルダー校の環境化学者であるJose-Luis Jimenez氏によると、大部分は直径1~10μmで、空気中に長く滞留する可能性があると述べています。"それが作用する場所なのです。
科学者たちは、COVID-19の伝達にどの粒子の大きさが最も重要なのか、まだよくわかっていません。エアロゾルを定義すべきカットオフについても同意できません。同じ理由で、科学者たちはインフルエンザの主要な感染形態をまだ知りません。
多くの科学者は、COVID-19パンデミックの多くは無症候性の感染によって引き起こされていると考えており、これはウイルスが通常咳やくしゃみに乗っているわけではないことを示唆しています。この推論によれば、エアロゾルが最も重要な感染経路であることがわかります。そこで、どのマスクがエアロゾルを防ぐことができるのかを見てみる価値があります。

生地のすべて
ピッタリとフィットした N95 マスクでも、実際の使用では 95% の評価をわずかに下回っており、実際には約 90% のエアロゾルを 0.3 µm までフィルタリングしています。また、未発表の研究によると、呼気バルブ(フィルタリングされていない呼気を排出するバルブ)がない N95 マスクでも、同様の割合で外部からのエアロゾルを遮断しています。サージカルマスクや布製マスクについては、あまり知られていないと、メリーランド州ベセスダにある米国国立心臓・肺・血液研究所の肺専門医、ケビン・フェネリー氏は言います。
観察研究のレビューでは、国際的な研究チームは、サージカルマスクとそれに匹敵する布製マスクの着用者は67%の保護効果があると推定しています。
ブラックバーグのバージニア工科大学の環境エンジニアLinsey Marr氏と彼女の同僚は、未発表の研究で、綿のTシャツでさえ、吸い込んだエアロゾルの半分と、幅2 µmの呼気エアロゾルのほぼ80%をブロックできることを発見しました。4~5µmのエアロゾルになると、ほとんどの布地で両方向に80%以上のエアロゾルをブロックできると彼女は言います。
さらに、布地を何層にも重ねるとより効果的で、織りがしっかりしていればいるほど効果的だと言います。別の研究では、綿や絹などの異なる素材を何層にも重ねたマスクの方が、単一素材のマスクよりも効率的にエアロゾルをキャッチできることがわかりました。
ベン氏は、大学のデンマーク人エンジニアと協力して、医療用人工呼吸器と同じ基準で2層構造の布製マスクをテストしました。Benn氏によると、このマスクは0.3 µmのマークまでのエアロゾルの11~19%しかブロックしないことがわかりました。しかし、Marr氏とJimenez氏によると、ほとんどの透過は少なくとも1µmの粒子を介して発生していると思われるため、N95と他のマスクの効果の実際の差は大きくないかもしれないとのことです。
ノースカロライナ州ダーラムのデューク大学医学部の臨床研究者であるエリック・ウェストマン氏は、マスクの有効性をテストする方法を示した8月の研究を共同執筆しました。彼のチームは、レーザーとスマートフォンのカメラを使用して、14種類の布や手術用のフェイスカバーが、人が話している間にどれだけ飛沫を止めることができるかを比較しました。"私たちが使用しているマスクの多くが効果を発揮していることに安心感を覚えました」と彼は、布製のマスクとサージカルマスクの性能について語っています。しかし、ポリエステルとスパンデックスの薄いネックゲイター(口と鼻の上に引っ張り上げることができる伸縮性のあるスカーフ)は、実際に放出される液滴のサイズを小さくしているように見えた。"何も着ないよりも悪いかもしれない」とWestman氏は言う。
科学者の中には、たった一人の人の話に基づいているこの発見をあまり大きくしないようにとアドバイスする人もいます。Marr氏と彼女のチームは、ネックゲイターがほとんどの大きな液滴をブロックすることを発見し、独自の実験で反応した科学者の一人であった。マールは、出版に向けて結果を書き上げているところだと述べています。
"たくさんの情報が出回っていますが、すべての証拠をまとめるのは困難です」と、ニューヨーク市にあるコロンビア大学メールマン公衆衛生大学院のウイルス学者、アンジェラ・ラスムッセンは述べています。"と、アンジェラ・ラスムッセンは言います。「結局のところ、私たちはまだ多くのことを知らないのです」。

人の心を操る
マスクに関する疑問は生物学、疫学、物理学を超えています。人間の行動は、マスクが実際の世界でどのように機能するかの核となるものです。"人混みの中で感染している人には、これらの布製のカバーの一つを着用していることで安心してほしくない」と、ミネアポリスのミネソタ大学感染症研究・政策センターのディレクター、マイケル・オスターホルム氏は言います。
おそらく幸いなことに、いくつかのエビデンスは、フェイスマスクを着用することで、着用者とその周囲の人々が、社会的な距離感などの他の手段をより良く守るようにする効果があることを示唆している。マスクは、おそらく、共有された責任を思い出させる。しかし、それは人々がマスクを着用することを必要とします。
米国全体では、マスクの使用は7月下旬以降、約50%で安定しています。これは、シアトルにあるワシントン大学のInstitute for Health Metrics and Evaluationのデータによると、3月と4月に見られた20%の使用率から大幅に増加しています(go.nature.com/30n6kxvを参照)。同研究所のモデルはまた、9月23日の時点で、米国のマスク使用率を95%(シンガポールや他の国で観測されているレベル)まで高めることで、2021年1月1日までの期間に約10万人の命を救うことができると予測しています。
"まだまだ知りたいことはたくさんあります」と分析に貢献したヴォス氏は言います。"しかし、このような単純で低コストであり、大きな影響を与える可能性があることを考えると、誰がそれを使用したくないのだろうか?
さらに国民を混乱させるのは、物議を醸す研究と混同されたメッセージです。4月に発表されたある研究では、マスクは効果がないことが判明したが、7月に撤回されました。6月14日に発表された別の研究は、科学者の数十人がその方法を攻撃する手紙を書く前に、マスクの使用をサポートしています(go.nature.com/3jpvxptを参照してください)。著者らは、撤回のための呼び出しに対して反論しています。一方、世界保健機関(WHO)と米国疾病対策予防センター(CDC)は当初、医療従事者のための供給を枯渇させることへの躊躇のために、マスクの広範囲な使用を推奨することを控えていました。4月には、CDCは、物理的な距離がオプションではないときにマスクを着用することを推奨しています。
政治指導者の間でも一貫性に欠けています。ドナルド・トランプ米大統領はマスクの支持を表明しましたが、マスクを着用することはほとんどありませんでした。トランプ大統領は、一貫してマスクを使用していることをライバルのジョー・バイデン氏を嘲笑したことさえあります。スロバキアの大統領兼首相、ズザナ・チャプトヴァとイゴール・マトヴィッチを含む他の世界の指導者たちは、パンデミックの初期にマスクを着用しており、自国の模範となるためにマスクを着用したと言われています。
デンマークは、8月22日から公共交通機関でのマスク着用を義務づけた最後の国の一つです。それは、早期の留守番命令、テストと接触のトレースを介してウイルスの一般的に良好なコントロールを維持しています。また、COVID-19のフェイスマスク研究では、2つの大規模な無作為対照試験が行われています。デンマークの研究グループは、約6,000人の参加者を登録し、半数の参加者に、職場に行くときにサージカルマスクを使用するように求めました。研究は終了しましたが、コペンハーゲン大学の臨床研究者であり、この試験の主任研究者の一人であるトーマス・ベンフィールド氏は、彼のチームは結果を共有する準備ができていないと述べています。
ベン氏のチームは、ベンフィールド氏のグループとは独立して、ギニアビサウで約4万人を登録し、そのうちの半数の世帯を無作為に選び、10歳以上の家族1人につき2枚の二重層布マスクを配布しているところです。チームはその後、数ヶ月間にわたって全員を追跡調査し、マスクの使用率とCOVIDに似た病気の発生率を比較します。対照群ではマスクの使用についての情報は得られないが、各家庭にはCOVID-19から身を守る方法についてのアドバイスが与えられると彼女は述べています。チームは11月には登録を完了させる予定です。
何人かの科学者は、結果を見て興奮していると言っています。しかし、他の科学者は、このような実験は無駄が多く、潜在的に脆弱な人々から搾取されるのではないかと心配している。"カリフォルニア州ラホヤのスクリップス研究所のエリック・トポル所長は言います。"何でもかんでも無作為化試験を行うことはできませんし、行うべきではありません" 臨床研究者が時々好んで言うように、パラシュートも無作為化比較試験で試験されたことはありません。
しかしベンは自分の研究を擁護し、対照群の人々はCOVID-19についての情報を得ることができ、研究終了時にはマスクを手に入れることができると説明しています。マスクの製造と配布という課題を考えると、「いかなる状況下でも」、彼女のチームは研究開始時に全員に十分な量のマスクを配布することができなかったと彼女は言います。実際には、7万人を登録するという当初の計画を縮小しなければならなりませんでした。彼女は、この試験が関係者全員に何らかの利益をもたらすことを期待しています。"しかし、この試験を行わなかった場合と比べて、地域社会の誰一人として不利益を被るべきではありません」と彼女は言います。結果として得られたデータは、世界的な科学的議論に役立つはずです」と彼女は付け加えました。
今のところ、ミネソタ州のオスホルムはマスクをつけています。しかし彼は、これまでのところ、この話題にもたらされた「科学的な厳密さの欠如」を嘆いています。"私たちは科学の世界では、何のデータもないまま声明を出している人たちをいつも批判しています」と彼は言います。"今回も同じようなことをしているのです」
とはいえ、ほとんどの科学者は、マスクの着用について何か処方的なことを言うことができると自信を持っています。それが唯一の解決策ではありませんが、パンデミック対策の非常に重要な柱だと思います」とガンジーは言います。ディガードが言うように "マスクは効きますが、絶対的ではありません。そして、それゆえに、距離を置くことも大事です。

by yamorimo | 2020-10-08 21:42
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