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【読者投稿】紫外線指数と県民行動様式で読む感染者数

例の「武漢肺炎」を巡り、これまでに2本の読者投稿を寄せて下さった「ポプラン」様というハンドルネームの読者様から、第3稿目のご投稿を頂きました。北海道は紫外線量が少なくなる10月上旬以降、感染が急増したが、もともと県民が夜中に行動することが多い沖縄県では紫外線量と関係なく感染が続いており、また、夜中にあまり行動しない岩手県では、紫外線量と関係なく感染が抑えられている、という仮説です。

2020/12/30 10:05追記

投稿者様から出所の明示をいただきましたので図表1~4を追録しています。

者投稿につきまして

当ウェブサイトでは、2016年7月のサイト開設以来、「読んで下さった方々の知的好奇心を刺激すること」を目的に、おもに政治、経済の分野から話題を選んで執筆した論考を、日々、原則としてすべての方々に無料で提供しております。

こうしたなか、当ウェブサイトをお読みいただいた方々のなかで、「自分も文章を書いてみたい」という方からの読者投稿につきましては、常時受け付けています(投稿要領等につきましては、『【お知らせ】読者投稿の常設化/読者投稿一覧』等をご参照ください)。

※ ※ ※ ※ ※ ※ ※

さて、本稿では久しぶりに、整形外科を専門とされる現役医師の「ポプラン」様というハンドルネームの読者様からの投稿を掲載したいと思います。

(なお、適宜、当ウェブサイト側にて小見出しの補足に加え、大意を変更しない範囲での文章表現の訂正等を行っています。また、当初公表版では投稿中出所の記載がなかった図表については掲載しませんが、これについては出所を教えてくだされば、図表を追補します。)

2020/12:30 10:05追記

投稿者様から出所を教えていただきましたので、図表を追加しております。

ポプラン様からは次のとおり、過去に2本の論考をご投稿いただいているため、本稿は通算3稿目です。

いったいどのようなことが議論されているのでしょうか。さっそく、紹介しましょう。

(ここからが読者投稿です。)

武漢肺炎の2020年の終わりに

2019年12月30日の李文亮達のSNSから始まった武漢肺炎騒動は、いまだ収まりません。

アメリカ合衆国大統領選挙があり、安倍政権の退陣もあり…。

世界も色々変わりましたが、コロナウイルスも変わっているようです。

変異株も出たと騒がれています。

さて2021年の春節と春運です。

2021年(令和3年)の「春節初日」(旧暦1月1日)は、2月12日です。

2021年の春節(旧正月)の帰省ラッシュに対応する交通機関の特別輸送体制「春運」は前後40日間の1月28日~3月8日に設定されました。

医療消耗物資の国内生産移行もまだ不十分ですが。中国政府が海外渡航を推奨していないので、「攘夷派」が怒るほど、中国語が日本国内で聞かれることはないでしょう。石炭不足で停電するのでは外国旅行も外貨流出を防ぐためには止めるのではありませんか。

一方、アメリカもクリスマスで560万人の休暇と移動が予定されているようで人的移動による感染増加が思いやられます。マスク使用強制が人権の抑圧なんでしょうか?

いま気になることが、いくつかあります。

コロナウイルスの第2波?第3波?

スペイン風邪を記録した『流行性感冒』は、流行が終わって数年かけてまとめられた書籍であることを思い出すべきです。患者数の大きな波が幾つか通り過ぎて初めてあれが何波であったかと分かるわけで津波も含めて自然現象を目の前だけで判断すると誤ります。

【参考】『流行性感冒

(【出所】アマゾンアフィリエイトリンク)

たとえば、夏に感染者が増えた理由は、「ロックダウンで過剰に抑制された生活行動の緩みによる第1波の遷延(せんえん)」と見ることもできます。つまり、逆に言えば、日本は感染ピークをずらす政策が成功したのだ、という言い方もできるのではないでしょうか。

流行性感冒』によれば、台湾(書籍に記載された地名を使用します)の流行は2波のみで流行としても小規模であったことや、朝鮮は惨状を呈したことなどが記載されています。反騰は人的遮断が困難な国家なので、今回、ワクチンの遅れがどんな結果を生むのか、注目しています。

また、来年も秋から冬にかけて患者増が認められれば、「季節性の波」がインフルエンザと同様であることが認識されると思います。

その意味で、自分は正直、今の患者増が本当の第2波であり、来年の秋口から第3波が発生するのではないかと思います。

社会全体のウイルス量把握の試み

日本水環境学会COVID-19タスクフォースが下水中のコロナウイルスを検査しています。感染性はない遺伝子の断片から社会全体でのウイルス量を推定することが可能になります。

また名古屋市水道局が数年前から保存していた下水の測定もあるようなので名古屋市での新型コロナウイルス検出がいつからになるか論文が待たれます。

ちなみにロタウイルスでは下記の論文が出ています。

下水道におけるウイルス対策に関する調査委員会報告書(平成22年3月)

―――厚生労働省HPより

ウイルス量の増加減少がクリアに出るならば、モニタリング手法として素晴らしいものになると思います。

ウイルス感染を左右する要素について

環境要因としての紫外線量

では、ウィルス感染を左右する要素としては、いったい何が考えられるのでしょうか。

北海道では10月22日頃から感染者数が増加しています。潜伏期間が1~2週間とすれば、実際の感染の急増は10月上旬から、ということです。また、東京では11月12日頃から感染者数が増加しているため、感染拡大は10月下旬からと推測されます。

このため、環境要因としての紫外線量(UVインデックス)に着目してみましょう。

図表1 2020年のつくばのUVインデックス

(【出所】気象庁HP『日最大UVインデックス(観測値)の年間推移グラフ』)

2020年のつくばのデータを見ると、「UVインデックス」が3を割り込み、「弱いと」いわれる1~2に低下して感染者数が増えてきたことが予想されます。

ただし、現在、紫外線量の測定は、つくばでしか行われておらず、北海道のデータについては札幌地方気象台による2017年のデータから予測するしかありません。そこで、2017年のつくば、札幌のUVインデックスを振り返っておきましょう。

図表2 2017年のつくばのUVインデックス

(【出所】気象庁HP『日最大UVインデックス(観測値)の年間推移グラフ』)

図表3 2017年の札幌のUVインデックス

(【出所】気象庁HP『日最大UVインデックス(観測値)の年間推移グラフ』)

図表2、図表3のデータに照らすなら、札幌では10月上旬にはUVインデックスが3を切っていたであろうことが予測されます。つまり、感染者増の原因は、「GoTo」ではなく、紫外線量の低下による環境内感染性ウイルス量が増加したことではないかと考えます。

またこの仮定が正しいなら「GoTo」の再開時期も紫外線量が3を超えた時期に超えた地域から再開させればよいことになります。悪玉扱いされる紫外線ですが、コロナに関しては有益に働いていそうです。

ウイルス感染の要素としての生活活動時間

そこで自分でも疑問に思ったのですが、「持続的に感染が継続する沖縄県はどう説明するのだ」、です。

図表4 2017年の那覇のUVインデックス

(【出所】気象庁HP『日最大UVインデックス(観測値)の年間推移グラフ』)

そう、沖縄県は紫外線量で月平均が年間3を下回らない場所なのです。なんで沖縄県の感染は多いのかについては紫外線では説明できません。これについては、2011年に土木学会で発表された次の論文がその答えを解いてくれます。

個人の外出時間に基づく社会的時間利用構造に関する経年分析

―――科学技術情報発信・流通総合システムHPより

活動時間帯に関する規制誘導策検討に資する情報を提供する立場から、その第1段階として、過去5時点の社会生活基本調査に基づき、時間帯別の外出者割合に着目し、外出活動の時間的推移と、外出活動時間に影響を及ぼす要因の把握を目的とする。具体的には、各時点の時間利用構造の経年変化の把握を容易にするため、時間利用構造に関するクラスター分析を行う。さらに、クラスター分類に影響を及ぼす要因を明らかにするため、自然環境、社会基盤施設整備状況、社会経済特性等を説明変数、各クラスターを目的変数とするExhaustive CHAID(Chi-squared Automatic Interaction Detector)分析を適用する。

小難しい話ですが、いま必要なのは各都道府県の生活活動時間の分類と分析なので、こちらはそれを利用させてもらいます。

ここで「クラスター分析」とは、クラスター爆弾でも患者クラスターでもありません。「異なる性質のもの同士が混ざり合っている集団(対象)の中から、互いに似たものを集めて集落(クラスター)を作り、対象を分類しようという方法を総称したもの」のことです。

論文が執筆された時点で最新の平成18年当時のデータに基づき、分類された5つのクラスターは次のとおりです。

クラスター1(C1):長時間外出・昼間集中型
  • 外出終了時刻が最も早く、開始時刻・終了時刻集中度、および日中外出者割合が最も高い。
  • 岩手県
クラスター2(C2):長時間外出・夜間型
  • 外出開始・終了時刻が遅い。また、平均外出時間長が最も長い。
  • 沖縄県
クラスター3(C3):短時間外出・昼間型
  • 外出開始時刻が比較的遅く、外出終了時刻が比較的早い。日中外出者割合が最も低く、平均外出時間長は最も短い。
  • 青森県・秋田県・山形県・福島県・富山県・島根県・高知県
クラスター4(C4):平均型
  • 外出開始・終了時刻、活動開始・終了時刻集中度、および日中外出者割合が平均的である。
  • 宮城県・茨城県・栃木県・新潟県・石川県・福井県・山梨県・長野県・岐阜県・静岡県・三重県・和歌山県・鳥取県・岡山県・広島県・山口県・徳島県・香川県・愛媛県・佐賀県・長崎県・熊本県・大分県・宮崎県・鹿児島県
クラスター5(C5):分散型
  • 外出開始時刻が最も早く、外出終了時刻が最も遅い。また、外出開始・終了時刻集中度が最も低い。
  • 北海道・群馬県・埼玉県・千葉県・東京都・神奈川県・愛知県・滋賀県・京都府・大阪府・兵庫県・奈良県・福岡県

論文によれば、コロナ感染者が日本で最後まで出なかった岩手県は「クラスター1」、つまり「外出終了時刻が最も早く、開始時刻・終了時刻集中度、および日中外出者割合が最も高い」県です。

「県民多数が朝の紫外線下で活動開始して、日が暮れて紫外線が無くなれば活動停止する」という意味では、ダイアモンドプリンス号で活動した自衛隊のような行動でしょう。

一方、紫外線が強いのに感染制御が出来ない沖縄県は「クラスター2」、つまり「外出開始・終了時刻が遅く、平均外出時間長が最も長い」県です。日中の気温が高いためにそのような行動様式になったのだとは思います。

そのうえ、日本列島の東西の経度差もあるので日本標準時とのズレもあり、沖縄県の活動様式は夜間中心となりがちです。そういえば、旅のガイドブックでもよく「沖縄観光の目玉のひとつはナイトライフです」と書かれています。

夜の街が危ない理由は、直接的な人的接触増加と紫外線による周囲の感染性ウイルスの量低減ができないからかなと考えます。この話を娘にしたら、「日焼けサロンでのクラスター発生はないのかな」、と言われました。トレーニング施設なら紫外線灯の導入などで感染リスクを低減できそうです。

岐阜県の金津園での臨床実験では、大量の水と石けんを使っている場所ではクラスターが発生しにくいようですが、岐阜県内部の感染状況がわからないので真実はどうなんでしょう。夜の何が危ないかその辺に注目です。まだまだ分からないことだらけですが年末年始考えてみたいと思います。<了>

読後感

さて、ポプラン様からは投稿メール本文で、「短いながらも気になっていることを少し書いた」とありました。

おそらくごく大雑把にいえば、「紫外線量」+「各都道府県民の行動様式」で感染数の増減がある程度説明できるのではないか、という仮説です。個人的にはここで述べられている仮説の真偽を検証する専門的能力はありませんが、着眼点としては非常に興味深いと思います。

武漢コロナ、武漢肺炎等については、過去に専門家などの方々からずいぶんと論考を寄せていただきましたが、これらについては『読者投稿の募集と過去の読者投稿一覧』のページにまとめておりますので、ぜひともご参照ください。

なお、今回は採用に当たり、図表掲載を省略しております。これについては図表の出所を確認してから記事を公表することも考えたのですが、内容を読み返すと、年末年始休暇を前に、緊急性は高い記事だと思い、図表を抜いた状態で掲載することにした次第です。

※2020/12/30 10:05 追記

図表を追加しました。

ポプラン様、もしよろしければ続編の投稿もお待ちしております。

新宿会計士:

View Comments (26)

    • ポプラン 様

      今回も貴重な論考を賜り、大変ありがとうございました。
      良い年をお迎えください。今後とも何卒よろしくお願い申し上げます。

    • ポプランさま

      しびれる着眼点です。久しぶりにわくわくしました。
      とすれば、東南アジアや中東のように昼間暑過ぎるためおのず夕刻から夜間における社会活動量の多い諸国においてはそれにかなう視点が必要ということですね。それらの国が「21世紀の文明重心」になりそうだと奇しくもそのように展望していたのでくらっときました。

    • 米国在住ですが、勤務している会社では事務所の空調システムの中にレストランの調理場用の紫外線発生器を付ける予定だと聞きました。

      また、クリスマスプレセントとして財布や車のキーを消毒出来る紫外線照射ボックスを貰いました。

      ひょっとすると、将来、「紫外線は健康に良い」と言う事になり、紫外線を吸収する大気のオゾン層を破壊する事は望ましい事になってしまうのかも。

      それに賭けてフレオンの生産会社の株でも買おうか…

  • 私は今、日本の7倍の紫外線がふり注ぐ、フィリピンのセブ島に住んでますが、紫外線や湿度はほとんど関係無く感染者が増えてます。

    なにせフィリピンはロックダウンの世界最長記録を持ってる国です。

    それでも感染する理由は、フィリピンの家庭が多世帯で同じ所にたくさん集まって暮らしている為、家庭内感染が多いと聞きます。

    そしてパーティ好きなので、大統領令でクリスマスや年末年始のパーティを禁止してます。

    結局はその国の事情や、生活に左右されると思います。

    でも三密を避ける。マスクする。消毒する。フェイスシールドをすると言うのは確かに効果があるようで少しずつ感染者が減っていると思います。

  • ポプラン様

    投稿ありがとうございます。
    無知な私がコメントするのは、さすがに今回は躊躇しましたが、以下の通り雑感として記します。

    当時の研究で、いわゆるクラスター5(C5)、分散型。
    外出開始時刻が最も早く、外出終了時刻が最も遅い。また、外出開始・終了時刻集中度が最も低い。

    いわゆる都会型ですね。一部そうでない地域を含む県もありますが、ほぼ大都市圏を抱えている為、クラスターが発生しやすいのでしょう。ちなみに私も住んでいる地域です。累計感染者が東京都の5万人超から1万人前後の千葉県、兵庫県、福岡県ぐらいまでが一番危険か。この冬と来年秋以降も怖いですね。

  • 気温と連動しての免疫力の低下だけではなく、体感日照時間も関連したものだったのですね。

    昼休みに屋外に出て、大自然パワーを享受してみたいと思います。

    それと樹脂製品の劣化に目を閉じて、自宅の蛍光灯を一本だけ、紫外線殺菌ランプに変えてみようかな・・?
    https://www.amazon.co.jp/パナソニック-Panasonic-20形-殺菌灯-GL20/dp/B001XGGB6C/

    浴室で電球タイプを使用すると肌にダイレクトな照射で、さらに効果的なのかもですね?〔防水カバーが焼けるけど・・。

    • >自宅の蛍光灯を一本だけ、紫外線殺菌ランプに変えてみようかな・・?

      余計なことを一言!
       なお、以下は10年前のこと、現在は違っていたらお教えください。
       殺菌ランプを交換するときスイッチonのまま器具に差し込むと強烈な光に一瞬で目をやられる。お気をつけください。(蛍光管とは全然違います。油断しないでください)
       調理場の殺菌ランプのスイッチonは、後かたずけもなにもかも終わり誰もいなくなってからでした。
       殺菌灯の光は人体には強力すぎだから蛍光灯とは向きが逆(天井向き)に設置され下の人間には光が直接当たらないようになっていた。 
       調理場で仕事している人間は殺菌ランプそのものを目にすることができないように設置されていた。
       それでも点灯は人間がいない時間だけでした。

      • 団塊 さま

        今でも、状況は変わっていないようです。
        殺菌ランプのメーカーのホームページで、
        使用上の注意点に記載されていました。

      • 団塊様

        ご忠告ありがとうございました。

        メーカーの取説を確認すると、取替時の直視の件の他にも、専用器具による間接照射で1日8時間まで・10m2毎に1灯まで・肌への直射は厳禁。と、注意事項がたくさんありました。

        服用薬と同じで、効き目の強いものは用法に充分に気をつけないとなのですね。

        *本当にありがとうございました。
        重ねてm(_ _)m

  • ポプランさま
    読者投稿ありがとうございます。
    単純に人口、人口密度との関係は、どうなのかなと思いました。

  • 私は、この一年、コロナウイルスに関する正確な情報がメディアなどに出てこないことを不思議に感じながら世間の動向を眺めております。
     コロナウイルスの感染機構を考える際に『ポリプロテイン』がキーワードになります。宿主細胞内での新型SARS(武漢ウイルス)のウイルス粒子再生産には、30弱のタンパク質が必要となりますが、そのうちの、16個のタンパク質は、一つのRNAからタンパク質の塊(コレをポリプロテインと言う)として作られます。
     ポリプロテインの中には、特定のアミノ酸配列だけを正確に切断する酵素(プロテアーゼ)が含まれており、これが自己触媒的に、16個のタンパク質を切り出すことで、初めてウイルスの再生産がなされます。
     今年の初頭に登録された武漢ウイルスのゲノム配列を詳細に見れば分かることですが、ゲノムRNAの複製に必須のRNAポリメラーゼが、従来よりもポリプロテインから格段に切り出され易くなっており、結果宿主細胞内で蓄積するRNAポリメラーゼ量が格段に増えることで、次世代のウイルスゲノムRNAの生産速度が加速し、ウイルス粒子の宿主細胞内での再生産と感染細胞周辺へのウイルスの再感染が爆発的に起こることは、容易に推測されます。
     コロナウイルスのRNAポリメラーゼは、インフルエンザなどの場合と異なり、誤った塩基を正しい塩基に直す校正機能を有するため、アビガンやレムデシビルが特効薬としてウイルスの死滅をもたらす事は期待できませんが、感染初期の爆発的なウイルス増殖速度を遅らせることは十分期待できると考えています。対処療法でしかないですが、この時間稼ぎで助かる生命もあるだろうと、先の厚生労働省の認可先送りを大変残念に考えております。
     

  • 現在、ウシオ電機で222nmUV照射源を開発中です。「222nm紫外線の人体皮膚への安全性と、殺菌効果の両立を立証。有人環境下での紫外線殺菌・ウイルス不活化の実現でパンデミック防止へ」https://www.ushio.co.jp/jp/news/1002/2020-2020/500664.html
    「有人環境下で使用できるウイルス不活化・殺菌技術「Care222®」を搭載した新製品2機種を1月から発売」https://www.ushio.co.jp/jp/news/1002/2020-2020/500725.html
    今後に期待しましょう。

    • 222nmだとペプチド結合が切れまくってシミだらけにならないですかね?

    • Sky 様
      直接室内に放射せずに、換気装置内に組み込むなどすれば、さほど人体に影響せず殺菌効果だけを狙えると思います。
      それなら人体に影響する波長でも構わないでしょうね。

  • カルテック社の「電球型光触媒清浄器」に当方は注目しています。
    トイレや洗面所に仕掛けるという趣向です。明かりもつきます。汚れの成長を抑止するらしいです。

  • ポプラン 様
    興味深い観点からの論考、ありがとうございます。
    少くとも屋外でのウイルス生存時間(ウイルスが生物か否かという議論は別として)・感染リスクに紫外線量は影響していると思います。
    生体リズムに伴う昼夜の免疫力変化も加味すると、ウイルス暴露の時間帯は、一層大きな影響があるかもしれませんね。

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