気候変動と水・食品・気道感染症－極端な気象は、感染症にどのような変化をもたらすのか?

保険研究部主席研究員兼気候変動リサーチセンターチーフ気候変動アナリスト兼ヘルスケアリサーチセンター主席研究員篠原拓也

5――気候変動と気道感染症

主にヒトや動物からヒトへの気道を通じた感染症もさまざまなものが挙げられる。通常、原因微生物が鼻や咽頭の粘膜に付いて増殖することが感染原因となる。

1｜気道感染症の気候因子には、極端な気温や湿度などが含まれる
気道感染症は、上気道感染症と下気道感染症に分けられる。一般に、上気道とは鼻腔から咽頭までの気道、下気道とは気管、気管支、肺を指す。主な気道感染症を概観する。まず、急性上気道炎として、いわゆるかぜ症候群や急性咽頭炎、扁桃炎等が挙げられる。一方、急性下気道炎として、急性気管・気管支炎がある。慢性下気道感染症には、慢性気管支炎や肺炎、肺結核、肺気腫などがある。²⁴

IPCC報告書によると、気道感染症の気候因子には、極端な気温や湿度、砂嵐、極端な降水、気候変動性の増大が含まれる。ただし、肺炎には、気候因子だけでなく非気候因子が原因となる可能性もある。例えば、慢性閉塞性肺疾患(COPD)や慢性の喘息疾患では、他の併存疾患、弱い免疫系、年齢、性別、地域、受動喫煙、大気汚染、小児期の予防接種が影響を及ぼす可能性があるという。

²⁴ 「成人気道感染症診療の基本的考え方」山城清二 (日本内科学会雑誌第98巻第2号, 平成21年2月10日)等を参考に、筆者がまとめた。

2｜気温と肺炎の発生率は、J字型、 U字型、V字型のカーブで関係づけられる
気温に関して、気温と肺炎の発生率は、J字型、 U字型、V字型のカーブで関係づけられる、との報告が多くの文献でなされている。例えば、2008～11年に中国・上海で行われた肺炎による入院の調査では、平均気温と入院の間にJ字型カーブの関係を見出している。至適気温を13℃として、それより1℃低いと4.88%、1℃高いと1.28%の入院増が見られた(タイムラグ4日のケース)という。²⁵　同様に、香港で2005～12年に行われた肺炎による緊急入院(19万7316件)の調査でも、気温と入院の間にJ字型カーブの関係が確認された。25.0℃の至適気温に対して、穏やかな低温(10パーセンタイル, 15.8℃未満)では相対リスクが1.24倍、極端な低温(1パーセンタイル, 11.2℃未満)では同1.41倍となった。一方、穏やかな高温(90パーセンタイル, 29.4℃超)では同1.11倍、極端な高温(99パーセンタイル, 30.6℃超)では同1.16倍となったという(タイムラグを0-21日としたケース)。²⁶ 韓国・ソウルで2009～14年に緊急救命室(ER)に搬送された21万7776人の肺炎患者の調査の結果によると、気温と患者数の間に、N字型のカーブの関係が見られたという。気温が6℃以上の場合、患者数が増加。気温が-10℃以下の場合、患者数が減少。その間の気温では、患者数は概ね横這いとなったという(タイムラグを0-21日としたケース)。²⁷

²⁵ Liu, Y., et al., 2014: Temporal relationship between hospital admissions for pneumonia and weather conditions in Shanghai, China: a time-series analysis. BMJ Open, 4(7), doi:10.1136/bmjopen-2014-004961.
²⁶ Qiu, H., et al., 2016: Pneumonia hospitalization risk in the elderly attributable to cold and hot temperatures in Hong Kong, China. Am. J. Epidemiol., 184(8), 570–578, doi:10.1093/aje/kww041.
²⁷ Sohn, S., et al., 2019: ‘Pneumonia weather’: short-term effects of meteorological factors on emergency room visits due to pneumonia in Seoul, Korea. J. Prev. Med. Public. Health, 52(2), 82–91, doi:10.3961/jpmph.18.232

3｜気温と湿度を組み合わせたときの肺炎の発生率との関係については、研究ごとにまちまち
湿度については、気温と組み合わせた場合の肺炎の発生率との関係が研究ごとに異なっており、その影響は一貫していない。

例えば、低温・低湿度のときに発生率が上昇するとのニュージーランドでの結果。²⁸　高温・高湿度のときに発生率が上昇するとのオーストラリアでの結果。²⁹　低温・高湿度のときに発生率が上昇するとのタンザニアのタンガ地域での調査結果³⁰ などが示されている。気温と湿度の組み合わせが、気道感染症等に伴う肺炎に与える影響については、更なる研究が必要と言えるだろう。

また、気道感染症等による肺炎と降水の関係についても研究が行われている。2008～12年にバングラデシュで行われた気候関連の感染症の発生動向の調査では、1352件の肺炎の症例が分析された。夏季(3～5月)と秋季(9～11月)の間の雨季(6～8月)に、最も多い371件(27.4%)の発生が見られたという。³¹

²⁸ Davis, R.E., et al., 2016: Cold, dry air is associated with influenza and pneumonia mortality in Auckland, New Zealand. Influenza Other Respi. Viruses, 10(4), 310–313, doi:10.1111/irv.12369
²⁹ Lam, E.K.S., et al., 2020: The impact of climate and antigenic evolution on seasonal influenza virus epidemics in Australia. Nat. Commun., 11(1), doi:10.1038/s41467-020-16545-6.
³⁰ Miyayo, S.F., P.O. Owili, M. A. Muga and T.H. Lin, 2021: Analysis of pneumonia occurrence in relation to climate change in Tanga, Tanzania. Int. J. Environ. Res. Public Health, 18(9), doi:10.3390/ijerph18094731.
³¹ Chowdhury, F.R., et al., 2018: The association between temperature, rainfall and humidity with common climate-sensitive infectious diseases in Bangladesh. PLoS ONE, 13(6), e199579, doi:10.1371/journal.pone.0199579.

4｜インフルエンザの流行には、「寒冷乾燥」と「高温多湿」の2タイプがあるとの分析結果も
インフルエンザが気候因子に依存する程度に関しても、まだ理解はあまり進んでいない。気候因子以外の要因がインフルエンザに影響を与えている可能性もあるとされる。

一般に、温帯地域においては冬季の低温と低湿度、熱帯や亜熱帯地域においては降水と高湿度が、インフルエンザの発生に影響するとされている。例えば、2006～11年(スペインは2000～11年)に、温帯のドイツ、スロベニア、スペインと、亜熱帯のイスラエルで行われた調査によると、どの地域でもインフルエンザの発生と湿度に負の相関関係が見られた。温帯の3地域ではインフルエンザの発生と最低気温にも負の相関関係があった。インフルエンザの発生と降水の関係については、地域ごとにまちまちであったという。³²

また、世界40ヵ国78地域の1975～2008年のインフルエンザのデータベースをもとに気候因子との関連を調べた研究によると、インフルエンザの季節に関して「寒冷乾燥」と「高温多湿」の2 つのタイプの気候条件が見られたという。年間の少なくとも 1 か月間、低水準の相対湿度と気温を経験した地域では、それらが最低の月に季節性インフルエンザが活発だった。対照的に、高水準の相対湿度と気温を維持した地域では、一年で最も湿気が多く雨の多い月にインフルエンザが流行するとの特徴が見られたという。³³

³² Soebiyanto, R.P., et al., 2015: Associations between meteorological parameters and influenza activity in Berlin (Germany), Ljubljana (Slovenia), Castile and Leon (Spain) and Israeli districts. PLoS ONE, 10(8), doi:10.1371/journal. pone.0134701.
³³ Tamerius, J.D., et al., 2013: Environmental predictors of seasonal influenza epidemics across temperate and tropical climates. PLoS Pathog., 9(3), doi:10.1371/journal.ppat.1003194

6――おわりに (私見)

本稿では、気候変動問題が、水系感染症、食品媒介感染症、気道感染症に与える影響をみていった。どの感染症がどの気候因子と関係があるかは多様であり、地域によっても異なっている。このため、世界各国で、さまざまな感染症の調査、研究が進められているが、気候以外の因子が感染拡大に影響を及ぼすケースも多く、各因子の影響には未解明な部分も多い。しかし、気候変動と感染症の関係を解き明かすことは、今後の健康や病気の問題の大きなテーマになることが考えられる。

国内外のさまざまな研究の進展状況について、引き続き、ウォッチしていくこととしたい。

(参考資料) 　　[IPCC報告書における参考文献は、そのままの形で記載]

“Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability”(IPCC WG2, 2022) (＝「IPCC報告書」)

「動物由来感染症ハンドブック2018」(厚生労働省)

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Tamerius, J.D., et al., 2013: Environmental predictors of seasonal influenza epidemics across temperate and tropical climates. PLoS Pathog., 9(3), doi:10.1371/journal.ppat.1003194

(筆者の既公表の稿)

「気候変動と蚊媒介感染症－極端な気象は、感染症にどのような変化をもたらすのか?」篠原拓也(基礎研レター, ニッセイ基礎研究所, 2023年9月12日)

「気候変動とダニ媒介感染症－極端な気象は、感染症にどのような変化をもたらすのか?」篠原拓也(基礎研レター, ニッセイ基礎研究所, 2023年9月26日)