COVID-19感染期間中の自然呼吸で1分間に吐き出されるSARS-CoV-2 RNAコピーの量

Quantity of SARS-CoV-2 RNA copies exhaled per minute during natural breathing over the course of COVID-19 infection

Gregory Lane, et al.

doi: https://doi.org/10.1101/2023.09.06.23295138

要旨

SARS-CoV-2は感染者の呼気を通して伝播する。SARS-CoV-2の伝播を理解する上での基本的な疑問は、感染者が感染している間、呼吸中にどれだけの量のウイルスを環境中に排出しているかということである。COVID-19感染時のウイルス量の動態に関する研究は、気道内のウイルス量を測定できる内部スワブ検体に焦点を当てているが、呼気には焦点を当てていない。そのため、感染経過における呼気中のウイルス排出動態は十分に理解されていない。

ここでは、COVID-19患者から呼気検体を採取し、RTq-PCRを用いて、COVID-19感染中の呼気SARS-CoV-2 RNAコピー数が、症状発現から8日目まで有意に減少しないことを示した。COVID-19陽性者は感染後8日間、1分間に平均80コピーのSARS-CoV-2ウイルスRNAを呼出したが、個人間でも個人内でも大きなばらつきがあり、中には1分間に800コピーを超える患者もいた。

8日目以降、検出限界に近いレベルまで急降下し、最大20日間持続した。さらに、呼気中ウイルスRNA濃度は、個人差はあるものの、自己評価による症状の重症度とともに上昇することがわかった。呼気中ウイルスRNA濃度は、年齢、性別、時間帯、ワクチン接種の有無、ウイルス変異型によって差はなかった。

われわれのデータは、COVID-19における呼気ウイルス量の時間的経過に関するわれわれの理解における重要なギャップを埋めるために、感染期間中に毎日複数回採取された312の呼気検体を含む、自然呼吸中に1分間に呼気されたSARS-CoV-2ウイルスコピー数のきめ細かで直接的な測定値を提供するものである。

https://x.com/tak53381102/status/1700291357951094843?s=46&t=wxft6PEilzwxuCNbHrpStg

https://news.northwestern.edu/stories/2023/09/covid-patients-exhale-up-to-1000-copies-of-virus-per-minute-during-first-eight-days-of-symptoms/

COVID patients exhale up to 1,000 copies of virus per minute during first eight days of symptoms

First direct measure of SARS-CoV-2 viral copies exhaled over course of infection

September 8, 2023 | By Marla Paul

Exhaled Breath Aerosol Shedding of Highly Transmissible Versus Prior Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 Variants
Jianyu Lai, et al.

Clinical Infectious Diseases, Volume 76, Issue 5, 1 March 2023, Pages 786–794, https://doi.org/10.1093/cid/ciac846
Published: 26 October 2022

COVIDの人はどれくらいのウイルスを吐き出すのか？新しい研究が答えを出した

Building and Environment
Volume 238, 15 June 2023, 110343
Transmission and infection risk of COVID-19 when people coughing in an elevator

ハイライト

-エレベーター内でのCOVID-19曝露は、発生源、立位姿勢、換気量に影響する。

-感染者の前または隣にいる人が最大の感染リスクに直面する。

-換気量が3ACHと30ACHの場合、吸入されるウイルス数の最高値はそれぞれ1186と509となる。

-マスク着用により、最高吸入ウイルス数は74に減少した。

要旨

都市部の人々は毎日エレベーターを利用している。COVID-19の大流行により、エレベーターは狭くて混雑していることが多いため、エレベーターの安全性がより心配されている。本研究では，実績のあるCFDモデルを用いて，ウイルスがエレベーター内でどのように拡散するかを調べた。我々は、5人がエレベーターに2分間乗り込むシミュレーションを行い、感染者の位置、人の立ち位置、気流速度など、さまざまな要因がウイルスを吸い込む量に及ぼす影響を分析した。

その結果、感染者の位置と立っている方向がエレベーター内でのウイルス伝播に大きく影響することがわかった。30ACH（1時間あたりの空気の入れ替え）の流量の機械換気の使用は、感染のリスクを減らすのに効果的であった。換気流量が3ACHの状況では、吸入ウイルス数の最高値は237~1186であった。しかし、流量が30ACHの場合、最高値は153~509に減少した。また、サージカルマスクの着用により、吸入ウイルス数の最高値は74~155に減少した。

Viral emissions into the air and environment after SARS-CoV-2 human challenge: a phase 1, open label, first-in-human study

Jie Zhou, et al.
June 09, 2023

THE LANCET Microbe

DOI: https://doi.org/10.1016/S2666-5247(23)00101-5

概要

背景

SARS-CoV-2の伝播を抑制するための戦略を効果的に実施するためには、誰がいつ感染力を持つのかを理解する必要がある。伝染性を推測するためには、上気道スワブのウイルス量が一般的に用いられているが、ウイルス排出量を測定する方が、より正確に伝播の可能性を示し、伝播経路を特定できる可能性がある。われわれは、SARS-CoV-2に実験的に感染した被験者において、ウイルス排出量、上気道のウイルス量、および症状を縦断的に相関させることを目的とした。

方法

英国ロンドンのロイヤル・フリー・ロンドンNHS財団トラストの検疫ユニットで行われたこの第1相オープンラベル、ヒト初のSARS-CoV-2実験感染研究では、SARS-CoV-2のワクチン未接種、SARS-CoV-2に感染したことが過去になく、スクリーニングで血清陰性の18～30歳の健康成人が募集された。参加者は、プレα野生型SARS-CoV-2（Asp614Gly）の10 50％組織培養感染量を点鼻接種され、最低14日間陰圧の個室に隔離された。鼻と喉のぬぐい液は毎日採取した。排出物は、空気（コリオリμエアサンプラーを使用し、フェイスマスクに直接注入）と周辺環境（表面および手指のスワブを使用）から毎日採取した。すべてのサンプルは研究者により採取され、PCR法、プラークアッセイ法、ラテラルフロー抗原検査を用いて検査された。症状スコアは、自己報告式の症状日誌を用いて1日3回収集した。本研究はClinicalTrials.gov（NCT04865237）に登録されている。

知見

2021年3月6日から7月8日の間に、36人（女性10人、男性26人）の参加者を募集し、34人中18人（53％）が感染し、短い潜伏期間の後、鼻および咽頭の高ウイルス負荷が長期化し、軽症から中等症の症状を呈した。スクリーニングと接種の間にセロコンバージョンがみられた2人の参加者は、事後的に特定されたため、per-protocol解析から除外された。ウイルスRNAは、16人の参加者から採取した252のコリオリ空気サンプルのうち63（25％）、17人の参加者から採取した252のマスクサンプルのうち109（43％）、16人の参加者から採取した252の手指スワブのうち67（27％）、18人の参加者から採取した1260の表面スワブのうち371（29％）から検出された。SARS-CoV-2ウイルスは、16人のマスクから採取された呼気と、頻繁に触れる4つの小さな表面と空気感染する可能性のある9つの大きな表面を含む13の表面から採取された。ウイルス排出量は、咽頭ぬぐい液よりも鼻ぬぐい液のウイルス量と強い相関があった。2人が空気浮遊ウイルスの86％を排出し、収集した空気浮遊ウイルスの大部分は3日に排出された。症状スコアの合計が最も高かった人は、最も多くのウイルスを放出した人ではなかった。最初に報告された症状（7％）の前にウイルスが放出されることはほとんどなく、最初の側方流動抗原検査陽性（2％）の前にウイルスが放出されることはほとんどなかった。

解釈

対照実験接種後、ウイルス排出の時期、範囲、経路は不均一であった。少数の参加者が空気中にウイルスを大量に排出することが観察され、個人または事象の超拡散という概念を支持した。我々のデータは、鼻が最も重要な放出源であることを示唆している。頻繁な自己検査と、初発症状を自覚した際の隔離が、後方への感染を減少させる可能性がある。

Infection Prevention in Practice
Volume 5, Issue 3, September 2023, 100299
Case Report
Detection of SARS-CoV-2 RNA in exhaled breath and its potential for prevention measures

Madiha Malik, Thomas Kunze

https://doi.org/10.1016/j.infpip.2023.100299

概要
背景
感染予防策を提案するためには、特に無症状の患者におけるSARS-CoV-2の排出動態を理解することが不可欠である。本報告では、呼気（EB）におけるウイルス量の推移と症状の重症度を比較した。個人の感染力レベルに関する症状評価の妥当性を評価することを目的とする。

方法
入院中の初回陽性反応以降の感染患者を観察した。入院1日目、3日目、5日目、7日目、10日目、12日目、14日目に、フィルターベースの装置を用いてEB検体を採取した。抽出後、qRT-PCRでウイルス量を定量した。症状発現後の感染軌跡を記録した。

症例提示と考察
34歳の患者は、発熱、咳、頭痛、筋肉痛、味覚・嗅覚障害などの軽度の症状を示した（症例1）。呼気から放出されるウイルス量はほぼ一定で、1時間あたり8.6 x 10の3乗および4.1 x 10の4乗RNAコピーの範囲であった。感染後、患者は肺炎を発症した。65歳の患者の2例目は、最初の診断から14日間、無症状の感染経過をたどった（症例2）。それにもかかわらず、この患者は1時間当たり2×10の5乗のSARS-CoV-2ウイルスコピーを呼気しており、これは症例1の測定値の約10倍であった。

結論
症候性COVID-19患者と無症候性COVID-19患者のSARS-CoV-2の呼気量は、必ずしも症状の重症度と相関していない。特に、無症状の患者はEBウイルス排出量が多い可能性がある。したがって、EB検査は、感染時の症状にかかわらず、最も感染力の強い患者を明らかにする可能性が高いため、感染予防対策に含めるべきである。

International Journal of Infectious Diseases
Volume 131, June 2023, Pages 19-25
SARS-CoV-2 Omicron variant shedding during respiratory activities

Kai Sen Tan et al.

https://doi.org/10.1016/j.ijid.2023.03.029

ハイライト

SARS-CoV-2オミクロン変異株のエアロゾル排出を以前の変異株と比較した。

-ワクチン接種にもかかわらず、オミクロンに感染した患者の排出量は、オミクロン以前の変異株に感染した患者の排出量と同程度であった。

-オミクロンに感染した患者は、受動呼吸中にSARS-CoV-2をより多く排出する。

-オミクロンに感染した患者のエアロゾル排出は発病後長く続いた。

概要
目的
世界がCOVID-19の流行に移行する中、季節的に循環する可能性の高いVOCに対する感染制御対策の較正には、伝播性の高いSARS-CoV-2懸念変異株(VOC）のエアロゾル排出に焦点を当てた研究が不可欠である。今回のGesundheit-IIエアロゾルサンプリング追跡研究では、オミクロンVOCサンプルのエアロゾル排出パターンを、前回の研究で分析したオミクロン以前の変異株と比較することを目的としている。

デザイン
SARS-CoV-2に感染した47人の患者から、様々な呼吸活動（受動呼吸、会話、歌唱）中に採取した粗いエアロゾルと細かいエアロゾルサンプルを、逆転写-定量ポリメラーゼ連鎖反応とウイルス培養を用いて分析した。

結果
オミクロン以前の変異型に感染した患者と比較して、オミクロンに感染した患者のエアロゾルサンプルからは、完全ワクチン接種済みにもかかわらず、同程度のSARS-CoV-2 RNAコピー数が検出された。また、オミクロンに感染した患者では、呼吸活動中のウイルスエアロゾル排出がわずかに増加し、発症後7日を超えてもエアロゾル排出が持続する可能性が高かった。

結論
この追跡調査により、オミクロンのエアロゾル排出特性が再確認され、高度にワクチン接種を受けた集団においても、公衆衛生介入を継続的に重ねる指針となるはずである。

Journal of Medical VirologyVolume 95, Issue 4 e28748
RESEARCH ARTICLE
Open Access
Airborne virus shedding of the alpha, delta, omicron SARS-CoV-2 variants and influenza virus in hospitalized patients
David S. Y. Ong et al.

First published: 21 April 2023
https://doi.org/10.1002/jmv.28748

要旨
空気感染は、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）の重要な感染経路である。疫学的データから、オミクロン変異株のような特定のSARS-CoV-2変種は高い伝播性と関連していることが示されている。

われわれは、異なるSARS-CoV-2変異株またはインフルエンザウイルスに感染した入院患者間で、空気サンプル中のウイルス検出を比較した。この研究は，その後アルファ型，デルタ型，オミクロン型のSARS-CoV-2変異株が優勢となった3つの時期に分けて実施した。

合計で、コロナウイルス疾患2019（COVID-19）の患者79人とインフルエンザAウイルス感染の患者22人を対象とした。採取された空気サンプルは、omicron変異株に感染した患者の55％で陽性であったのに対し、delta変異株に感染した患者では15％であった（p＜0.01）。

多変量解析では，SARS-CoV-2 omicron BA.1/BA.2変異株（delta変異株と比較）と鼻咽頭のウイルス量は，いずれも空気検体陽性と独立して関連していたが，α変異株とCOVID-19ワクチン接種は関連していなかった。A型インフルエンザウイルスに感染した空気検体陽性患者の割合は18％であった。

結論として、これまでのSARS-CoV-2変異株と比較してomicron変異株の空気検体陽性率が高いことは、疫学的傾向でみられる高い伝播率を部分的に説明している可能性がある。

https://x.com/nonbeepanda/status/1700330563138359779?s=46&t=wxft6PEilzwxuCNbHrpStg

今、話題の数多くの変異を持つ新型コロナの新しい変異株「BA.2.86」の特徴について、東大医科研の佐藤佳先生（@SystemsVirology）に取材しました。ぜひご一読を

ゲームチェンジャーになり得るのか？ 世界中が注視する新たな変異株「BA.2.86」の特徴

http://blog.with2.net/link.php/36571
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