東大が、マス〇意味なしの研究結果（論文）を出している！
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東大が、マス〇意味なしの研究結果（論文）を出しています。
新型コロナウイルスの空気伝播に対するマスクの防御効果
１．発表者： 河岡 義裕（東京大学医科学研究所 感染・免疫部門ウイルス感染分野 教授）
２．発表のポイント：
◆新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）の空気伝播におけるマスクの防御効果とマスクの適切 な使用法の重要性を明らかにしました。
◆マスクには SARS-CoV-2 粒子の対面する人への暴露量を減らす効果と吸い込みを抑える効 果があることわかりました。N95 マスク（注１）は密着して使用しないと防御効果が低減 すること、また、マスクだけではウイルスの吸い込みを完全に防ぐことができないことも 明らかになりました。
◆マスクの適切な使用方法の理解に役立つことが期待されます。
３．発表概要： 東京大学医科学研究所感染・免疫部門ウイルス感染分野の河岡義裕教授らの研究グループは、 新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）の空気伝播におけるマスクの防御効果とマスクの適切な 使用法の重要性を明らかにしました。
SARS-CoV-2 によって引き起こされる COVID-19 は 2019 年末に中国で発生し、未だ終息の 兆しを見せないまま世界規模での流行が続いています。感染経路として飛沫ならびにエアロゾ ル感染が考えられており COVID-19 の感染拡大を防ぐためにマスクの着用が推奨されていま すが、
浮遊するウイルスに対してマスクがどの程度の防御効果を有するかについてはわかって いません。
本研究では、バイオセーフ―ティーレベル（BSL）３施設内に感染性の SARS-CoV-2 を噴 霧できるチャンバー（注２）を開発し、その中に人工呼吸器を繋いだマネキンを設置して、マ ネキンに装着したマスクを通過するウイルス量を調べました。その結果、マスクを装着するこ とで SARS-CoV-2 の空間中への拡散と吸い込みの両方を抑える効果があることがわかりまし た。
また、N95 マスクは最も高い防御性能を示しましたが、適切に装着しない場合はその防 御効果が低下すること、また、マスク単体ではウイルスの吸い込みを完全には防ぐことができ ないことがわかりました。
感染性の SARS-CoV-2 に対するマスクの防御効果とその効果を十 分に発揮する条件が明らかになったことで、適切なマスクの使用方法への啓発に役立つことが 期待されます。
本研究成果は 2020 年 10 月 21 日（米国東部時間）、米国科学雑誌「mSphere」オンライン 版で公開されました。なお本研究は、東京大学、慶應義塾大学、国立病院機構仙台医療センタ ーが共同で行ったものです。
本研究成果は国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）戦略的 創造研究推進事業、国立研究開発法人日本医療研究開発機構（AMED）新興・再興感染症研 究基盤創生事業（海外拠点研究領域）の一環として得られました。
４．発表内容： COVID-19 の猛威は未だ終息の兆しをみせず、2020 年 10 月 6 日現在、既に世界中で 3500 万 人以上が感染し 100 万人以上が犠牲となっています。
COVID-19 は会話中や咳などにおける 飛沫を媒介として感染が拡大します。
さらに、飛沫よりも小さな空気中を漂う粒子であるエア ロゾルからも SARS-CoV-2 の遺伝子が検出されており、ウイルスを含んだ飛沫やエアロゾル を介した SARS-CoV-2 の空気伝播が起こりうると考えられています。COVID-19 の感染拡大 を防ぐため CDC（Centers for Disease Control and Prevention: アメリカ疾病対策予防センタ ー）や WHO（World Health Organization: 世界保健機構）のガイドラインにおいてマスクの 着用が奨励されており、医療現場を含め様々な場所でマスクの使用が求められています。
しか しながら、マスクの性能についてはラテックスビーズや塩化ナトリウムを試験粒子として捕集 効率が評価されており、感染性を持ったウイルス飛沫やエアロゾルに対するマスクの防御効果 についてはわかっていませんでした。
本研究では、空中に浮遊する SARS-CoV-2 に対してマスクがどの程度の防御効果を持つか を検討するために、感染性の SARS-CoV-2 を用いてウイルスの空気伝播をシミュレーション できる特殊チャンバーを開発しました（図１）。
このチャンバーは SARS-CoV-2 を含め病原 性の高い病原体を取り扱うことのできるバイオセーフティーレベル（BSL）3 施設内に設置し ました。
ウイルス噴霧チャンバーの中にマネキンを設置し、ネブライザーを繋いで SARSCoV-2 を飛沫やエアロゾルとしてヒトの咳と同等の速度で口元から放出できるようにしまし た。
ウイルスを吸い込むマネキンには人工呼吸器を繋いでヒトと同等の換気率で呼吸できるよ うにし、ゼラチン膜でできたウイルスを捕集する装置を呼吸経路に設置することで、マネキン が吸い込んだ空気に含まれるウイルス粒子を捕集できるようにしました。 まず、吐き出す側のマネキンと吸い込む側のマネキンの両者の距離とウイルスの吸い込み量 との関係について調べたところ、ウイルスを放出するマネキンから離れるにしたがって、 SARS-CoV-2 の吸い込み量が減少することが分かりました。
その一方で、1m 離れていてもウ イルスは吸い込まれることが分かりました（図２）。続いて、ウイルスを吸い込む側のマネキ ンに各種のマスクを装着させて、ウイルスの吸い込み量を調べました。その結果、布マスクを 着用することでウイルスの吸い込み量がマスクなしと比べて 60-80％に抑えられ、N95 マスク を密着して使用することで 10-20%まで抑えられることがわかりました（図３）。
一方で、 N95 マスクは隙間をふさいだ密着条件で使用しないとその防御効果が低下することが、さら に、隙間を完全にふさいだとしても一定量の SARS-CoV-2 がマスクを透過するということが わかりました。
続いて反対にウイルスを吐き出させる側のマネキンにマスクを装着させて SARS-CoV-2 を空間中に噴出させると、マスクの装着によりウイルスの吸い込み量が大きく 低下することが明らかとなりました（図４）。このことはマスクにはウイルスの吸い込みを抑 える働きよりも対面する人への暴露量を減らす効果が高いことを示唆しています。さらに、ウ イルスを吐き出す側のマネキンに布マスクまたは外科用マスクを装着させ、吸い込む側のマネ キンに各種のマスクを装着させると相乗的にウイルスの吸い込み量が減少することがわかりま した。
上述の実験では定量性を確保するために高濃度のウイルスを噴霧して解析を行いました。
COVID-19 感染者の呼気に含まれるウイルス量が不明であるため、噴霧するウイルス量を段 階的に減らした実験も行ったところ、布マスク、外科用マスクならびに N95 マスク着用時に おいてマスクを透過した感染性ウイルスはいずれも検出限界未満でした（図５）。
一方で、ウ イルスの遺伝子はどのマスク着用時においても検出されました。実際の感染者から吐き出され た感染性ウイルスがマスクを通過して、感染を引き起こすのかどうかについては今後の更なる 解析が必要ですが、マスクのみでは浮遊する SARS-CoV-2 の吸い込みを完全に防ぐことがで きないことを示唆しています。
以上の研究成果は、マスクを密着させて適切に着用することの重要性の理解と、マスクの防 御効果への過度の信頼を控え、他の感染拡大防止措置との併用を考慮する等の感染拡大防止に 向けたガイドラインの作成に役立つことが期待されます。
５．発表雑誌： 雑誌名：mSphere（10 月 21 日オンライン版）
論文タイトル：Effectiveness of face masks in preventing airborne transmission of SARSCoV-2 著者：Hiroshi Ueki, Yuri Furusawa, Kiyoko Iwatsuki-Horimoto, Masaki Imai, Hiroki Kabata, Hidekazu Nishimura, and Yoshihiro Kawaoka* DOI 番号：10.1128/mSphere.00637-20
６．問い合わせ先： ＜研究に関するお問い合わせ＞ 東京大学医科学研究所 感染・免疫部門ウイルス感染分野 教授 河岡 義裕（かわおか よしひろ） https://www.ims.u-tokyo.ac.jp/virology/ ＜報道に関するお問い合わせ＞ 東京大学医科学研究所 国際学術連携室（広報） https://www.ims.u-tokyo.ac.jp/
７．用語解説： （注１）N95 マスク NIOSH（米国労働安全衛生研究所）によって規定された要件を満たした微粒子用マスク。塩化ナ トリウムを試験粒子として 95％以上の捕集性能を示します。
（注２）チャンバー 本研究では感染性の SARS-CoV-2 を用いてウイルスの空気伝播をシミュレーションするため に特殊な大型容器を開発しバイオセーフティーレベル３施設内に設置しました。
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