J. of Taroten

下水道による新型コロナウイルス流行の監視 (C2面:環境衛生工学,2020.3.31初稿,2021.3.30最終訂補)

感染症のひろがりの下水道による監視

 「この地域にすでに病原体が侵入しているのか」,「病院に行った人や検査をした人を分母にするのではなく,その地域の全人口を分母にした感染状況 の把握ができないのか」・・・こうした問いに下水道が役に立つことは以前より気づかれていた。たとえば,山梨大学/山梨県衛生環境研究所のグループがSalmonellaClostridium(ウェルシュ菌)を対象にこうしたアイディアを昨年の水環境学会で報告していたし,ポリオウイルスについての環境水サーベイランス事業がすでに国内で実施されている。潜在的な感染者の有無だけでなく,Real-time PCR法によって,定量的な感染者比率の把握が容易にできそうなところが方法論として優れている。

新型コロナウイルスの下水モニタリングが米国で開始

 「SalmonellaClostridiumは腸内細菌群集を形成する生物だし,ノロウイルスも下痢を生じる感染症だから,糞便を全住民から集めてくる下水道で測定すれば,その地区の平均の感染度合いがわかるのは納得できる。でも,新型コロナウイルス(COVID-19)は,呼吸器感染症でしょう」と考えがちだが,どうも,このウイルス,咳のときの飛沫だけでなく,糞便にもでてくるようなのだ。Biobot Analytics 社 という米国の会社がMITと共同で,Map SARS-CoV-2 across the USプロジェクトを開始している。米国の感染Mapをそれなりの時間分解能で下水から詳細に調べてくれるかもしれない。「Mapする」というところが,オリエンテーリング を連想させる魅力的な言葉づかいだ。小池東京都知事が毎日発表する日ごとの感染者数に一喜一憂するよりは,下水中の新型コロナウイルスの濃度を調べて,感染ピーク時期の把握や地域間流行比較をする方が科学的です。

 新型コロナウイルスの下水モニタリングにはこんな利点があるという(同社ウェブサイトより)。

1.Measure the scope of the outbreak independent from patient testing or hospital reporting, and include data on asymptomatic individuals,
2.Provide decision support for officials determining the timing and severity of public health interventions to mitigate the overall spread of the disease,
3.Better anticipate likely impact on hospital capacity in order to inform hospital readiness and the necessity of public health interventions,
4.Track the effectiveness of interventions and measure the wind-down period of the outbreak, and
5.Provide an early warning for reemergence of the coronavirus (if it does indeed have a seasonal cycle).

たろてんの経験でも呼吸器感染症が下水でわかる

 たろてんたちは,下水中の 薬剤耐性菌 を調べる研究をしているが,このうち,カルバペネム耐性Klebsiella属細菌を 16S rRNA で同定すると,我が国での臨床分離例が多いK. aerogenesよりも,K. pneumoniae(肺炎桿菌)が下水中に多い気がします。ただ,名前がpneumoniae(肺炎)のわりにこの菌は消化器や尿路にも取り付くので,別に,下水で多く肺炎桿菌が検出されておかしくはないのかも知れないです。もちろん,病院が院内感染を報告するときに,Klebsiellaを近縁のEnterobacterとどこまで詳しく区別していたか,あるいは,種同定が(病院における各種の方法と 16S rRNAによる方法 の双方で)どこまで整合しているか,少し心配です。

(訂補 2020.5.21)(訂補 2020.6.9)(訂補 2020.7.25)

 北海道大学の北島正章助教らが, 下水中の新型コロナウイルスについての総説を発表(4月22日投稿で26日受理,30日掲載)。東京都が水環境学会の協力を得て,モニタリングを実施するそうです(2020.5.21)。金沢大学の本多 了准教授がこの件を[NHKおはよう日本]で解説(2020.6.9)。北島先生と講演会に遠隔同席。北島先生によれば,この分野を下水疫学と呼ぶらしいが,googleに「げすいどうえき」まで打ち込むと,「下水道駅伝」がsuggestされ,現状では,下水疫学と下水道駅伝(横浜国際総合競技場)とは同レベルの言葉のようだ(2020.7.25)。月刊コア(2022年2月号)に北島先生が登場。

(訂補 2020.12.15)(訂補 2021.3.30)

 水環境学会誌2020年12月号が新型コロナウイルス特集であった。ただ,我が国の流行状況を反映し,ヨーロッパや米国に比べてあまりにも 下水中の当該ウイルス濃度が低い ためか,「感染の波を感染者数増加よりも早期に敏感に下水中ウイルス濃度の増加がとらえていた」という感じの「下水-RT-qPCRの定量性の良さをアピールする成果」が我が国からは報告されていないように見える。一方,2020.12.15放送のNHK-BS-1の国際報道2020では,フランスでの「下水モニタリングからの感染老健施設の同定」が放送されており,欧米では,都市での感染の広がりに加えて,感染ホットスポットの同定への下水モニタリングの活用が報告されはじめている。2021年3月30日放送の クローズアップ現代プラス に北海道大学の北島正章助教が出演し,2020年12月には変異ウイルスを下水中に検出していたことを述べた。(→ 下水疫学を英語で模擬講義)