マスクは効果があるのか?それは物理学、生物学、そして行動の問題である

masapoco
投稿日
2023年3月5日 8:21
tokyo station covid 19

2020年3月28日、米国の多くの地域でCovid-19の感染者が公共生活を遮断し始めた頃、当時のJerome Adams総監はTwitterで一般市民はマスクを着用しないように勧告を発した。「マスクが着用者個人に有意義な利益をもたらすという証拠はほとんどない、あるいは矛盾している」と彼は書いた。

Adamsの助言は、他の米国政府関係者や世界保健機関(WHO)からのメッセージと一致していた。しかし、その数日後、米国の公衆衛生指導者たちは方針を転換した。マスク着用はすぐに世界的なパンデミック対策となったが、この戦略が成功したかどうかは、現在激しい議論の対象となっている。特に、1月に発表された新しい主要分析では、マスクはCovid-19やその他の呼吸器ウイルスの感染を抑制する戦略として証明されていないと結論付けられているようである。

この研究の主執筆者である医師で疫学者のTom Jeffersonは、最近取材に対し、「パンデミック時にマスクが有効であるという証拠はまだない」と述べている。

多くの公衆衛生の専門家はこの主張に激しく反対しているが、この研究が注目を集めたのは、その血統のおかげでもある。Cochraneは、厳密な科学的根拠を医療の現場に持ち込むことを目的とする非営利団体だ。そのシステマティック・レビューは世界中の臨床に影響を与えている。カリフォルニア大学サンフランシスコ校の救急医学准教授で医師のJeanne Noble氏は、「Cochraneは、エビデンスに基づく医療のゴールドスタンダードです」と述べている。ある疫学者は、Cochraneを “聖書”と表現している。

新しいレビュー「Physical interventions to interrupt or reduce the spread of respiratory viruses(呼吸器系ウイルスの拡散を中断または低減するための物理的介入)」は、2020年秋に発表された論文の更新版である。Covid-19をめぐる議論が、科学者、政治家、そして幅広い人々の間でまだ煮えたぎっている時期に投下された。

ランダム化比較試験は、マスクが身を守るかどうかを判断するための最良の証拠とは言えないとする研究者もいます。

Cochraneのレビューは、一部の人々にとっては、正当性を証明するものであった。「マスクの義務化は失敗だった」と、保守派のコラムニスト、Bret Stephensは先週のThe New York Timesに書いている。「マスク着用義務化に反対したことで、変人扱いされ、時には『誤報者』として検閲を受けた懐疑論者たちは正しかったのだ」

一方、米国疾病予防管理センターは、マスクは「重要な公衆衛生手段である」とし、引き続き推奨している。また、この冬、一部の学区では、Covid-19だけでなく、インフルエンザやRSVなど他の呼吸器系ウイルスを抑制するために、短期間の義務付けが行われた

この両極端な議論には、もっと不透明な部分がある。マスクが「効く」かどうかは、物理学、感染症生物学、人間行動学が混在する、重層的な問題である。多くの科学者や医師は、Cochraneのレビューの結果は厳密な意味で正しかったと言う。ランダム化比較試験(RCT)と呼ばれる質の高い研究では、マスク着用者にあまりメリットがないのが普通だ。

しかし、マスクが効かないかどうかはもっと難しい問題で、公衆衛生研究者の間でも意見が大きく分かれている。

マスクの原理は簡単だ。SARS-CoV-2やインフルエンザなどのウイルスが、飛沫や大きな粒子がある人の鼻や口から別の人の鼻や口に移動することで拡散するのであれば、バリアを張ることで拡散を遅らせることが出来る。そして、サージカルマスクが比較的大きな呼吸器系の飛沫を遮断することができるという証拠は確かにある。

しかし、パンデミックの初期には、SARS-CoV-2が、空気中に留まり、外科用マスクや布製マスクをすり抜けることができる、より小さな粒子によって広がっている証拠を見た研究者もいた。呼吸保護専門家のLisa BrosseauとMargaret Sietsemaは、ミネソタ大学の感染症研究・政策センターの2020年4月の記事で、「多くの人が提案しているように、一律にマスクを推奨しても、SARS-CoV-2の感染は減少しない」と書いています。

しかし、マスクがその効果に関与しているかどうかは、何とも言えない。「因果関係を結論づけるのは非常に難しいと思います」とHuangは言った。

彼らの同僚である著名な疫学者であるMichael Osterholmはもっと率直だ。「私の45年のキャリアの中で、これほど広範囲に及ぶ公的な勧告を、それを裏付けるデータや情報が1つもないまま政府機関が発表したのは初めてです」と、6月にポッドキャストで語っている。(ミネソタ州のセンターは、サージカルマスクと呼吸器の両方を製造している3M社から資金援助を受けています)。

BrosseauはUndarkとの最近のインタビューで、布製マスクやサージカルマスクにはある程度の防護効果があると考えていることを強調した。しかし、彼女やOsterholmを含む他の人々は、政策立案者に対し、よりフィット感のある布製マスクやサージカルマスクよりも、N95のようなぴったりとした呼吸器を重視するよう促している。なぜなら、呼吸器が微小な粒子を効果的に捕らえることができるという明確な証拠があるからだ。バージニア工科大学の工学部教授で、ウイルスの空気感染について研究しているLinsey Marr氏は、「フィット感がよく、質のよい呼吸器は、ウイルスをほとんどすべて捕捉し、ウイルスへの暴露を大幅に減らすことができます」と述べている。

呼吸器の中を空気が流れるとき、繊維の密な網目を通過します。このとき、繊維に衝突した微粒子は、静電気力(髪の毛が風船にくっつくのと同じ力)により、くっつく。

Marr氏は、「通過する粒子の数が大幅に減少する」と述べている。(実際、N95規格の「95」は、適切な条件下で適切に使用されたマスクが、空気中の粒子のおよそ95パーセントを捕捉するように設計されていることを示している)

人気のあるオンラインの物理教育チャンネルでは、N95 マスクが空中浮遊粒子への曝露を減らすためにどのように機能するかをアニメーションで説明している。

実験室では、研究者が実際にレスピレーターの性能を試すことが出来る。2020年に発表されたある論文では、科学者たちは半透明の箱の中に2体のマネキンの頭部を入れた。ネブライザーと実際のSARS-CoV-2ウイルスを使い、片方のマネキンの口から「ウイルス懸濁液の霧」を送り込み、息を吐く人を模倣した。もう一人のマネキンの口には、人工呼吸器を使って空気を送り込んだ。最後に、マスクや人工呼吸器、あるいは何もつけないなど、さまざまな組み合わせでマネキンに装着し、マネキンの間を移動する間にどれだけウイルスが捕獲を免れるかをテストした。布製マスクとサージカルマスクには効果があったが、ウイルス粒子のほとんどを捕らえることができたN95マスクには大きく水をあけられた。

しかし、研究室でN95が粒子を捕捉したからといって、必ずしも実際の人が世界で感染することを防げるとは限らない。問題の一つは、人々が常に呼吸器を適切に装着しているとは限らないことだ。また、たとえ呼吸器の性能が良くても、ウイルス粒子がすり抜ければ、それだけで病気になる可能性がある。マネキンの研究では、マネキンの顔にぴったりとテープで固定したN95でも、すべての粒子を捕らえることは出来なかった。

過去15年間、一握りの研究チームが、ランダム化比較試験を通じて、マスクやレスピレーターの性能を実世界で検証することを試みてきた。このような研究は、バイアスの原因を最小限に抑えることが出来るため、最高水準のエビデンスとみなされることが多い。2009年と2010年の冬に行われたこの研究では、オーストラリアの疫学者Raina MacIntyreと数人の同僚が、北京の約1,700人の医療従事者を3つのグループに分けた。1つのグループには、職場でサージカルマスクを着用するよう指示した。もう1つのグループは、常にN95を着用するように指示された。そして、3つ目のグループは、リスクの高い特定の処置のときだけN95を着用するように指示した。そして、4週間にわたって、参加者が病気になる頻度を追跡調査した。

MacIntyreらは、一日中N95を着用していた人たちは、他の人たちに比べて呼吸器系の病気になる確率が著しく低かったと報告している

他の研究でも、さまざまな結果が得られている。ある研究では、マスクやレスピレーターが病気になる確率にわずかな影響を与えたが、統計的に有意とみなされるほど必ずしも十分ではなかった。また、N95とサージカルマスク、あるいはサージカルマスクと非マスクの比較では、まったく効果が見られなかったというものもある。

しかし、これらの知見は、パンデミックの最中に何百万人もの人々が一緒にマスクをしているときに適用されるのだろうか?この規模では、マスクが有効かどうかという問題は、政策的な問題として扱うことができる。マスクの着用は、実際にCOVID-19の蔓延を抑えたのだろうか?ペンシルベニア大学ペレルマン医学部の生物統計学者Jing Huang氏は、「しかし、この問題に答えるために無作為化比較試験を行うことは、おそらく不可能でしょう。無作為に選んだ数十の都市に義務付けを実施させ、数十の都市に義務付けを回避させ、その結果を追跡するのは簡単ではないのです」と、述べている。

だが、このシナリオはCovid-19のパンデミックの時に自然に起こった。ある地域ではマスクの着用が義務付けられ、ある地域では義務付けられなかった。このような自然実験が行われたことで、研究者たちは、さまざまな場所の健康データを調べ、パターンを突き止めようとする機会が生まれた。Huang教授らは、マスク着用が義務付けられている米国内の351の郡と、義務付けられていないが他のいくつかの点で類似している郡をマッチングさせた。つまり、Covid-19の流行が緩やかな時期にマスク義務化を実施した南部の共和党寄りの郊外郡のCovid感染率を、同時期に義務化を実施しなかった南部の別の右寄りの郊外郡の感染率と比較することが可能であった。

Huang氏の分析によると、マスクの義務化はCovid-19の急増を大幅に抑制することに関連するが、その恩恵は一部の郡で時間の経過とともに薄れていくことが分かった。その理由は不明であるが、もしかしたら、義務化に対する疲労が原因かもしれないと研究者たちは示唆した。同様の研究では、しばしば常にではないが)プラスの効果が認められている。

しかし、マスクがこのような効果をもたらしたかどうかを特定するのは難しいと、Huang氏は言う。マスクの義務化と同時に実施された他の政策や、社会的距離の拡大など、マスクそのものではなく、他の要因が実際にCovid-19の発生率を低く抑えていた可能性があるのです。「因果関係を結論づけるのは非常に難しいと思います」とHuang氏は述べた。

CDCは、マスク着用の推奨を正当化するために、他の観察研究を引用している。2022年の研究では、カリフォルニア州でN95を着用した人々は、他の呼吸保護具を使用した人々よりもCovid-19に感染する可能性が低く、マスクを全く着用しなかった人々よりも病気になる可能性が低いことがわかった。しかし、この研究は、N95を着用する人がマスクを着用しない人と異なる行動をとる可能性がある他のすべての方法をほとんど制御していないという批判があった。その違いはマスクのおかげなのだろうか?それとも、N95を着用する傾向のある人々が行う他の注意深い行動が、リスクを低減させたのだろうか?

Cochraneの手法は、このような厄介な医学的疑問を解明するために、まさに設計されたものである。この組織は1993年に発足し、記者のDaniel Kolitzが『Undark』の特集で書いているように、「臨床医が十分な情報を得た上で治療法を選択できるようにすることを目的として、医学のほぼすべての分野にわたって、利用できる最も強い証拠を収集し要約する」ことを使命としている。

今日、Cochraneは何千人もの提携研究者のネットワークを維持しており、彼らはCochraneの旗の下で働きながら、毎年何百ものレビューを作成している。これらのレビューは、非常に具体的な質問に答える傾向がある。例えば、ビタミンCを摂取することで「風邪の発症率、期間、重症度」が減少するかどうか。各チームはまず、膨大な科学文献を検索し、関連する出版物や未発表の研究を網羅的に集めようとします。そして、Cochraneが定める厳密性の基準を満たす研究を選び、データを体系的に整理・統合し、当初の疑問に対する簡潔な答えを導き出すことを目指す。

これらのレビューでは、ランダム化比較試験(北京の医療従事者を使った実験のようなもの)が、他の種類の研究よりも優先される。

オックスフォード大学生涯教育学部の講師であるTom Jeffersonは、Cochraneの最近のマスキングレビューの筆頭著者である。彼は20年近く、呼吸器系ウイルスの拡散に対する特定の介入の効果を調査するCochraneのチームの一員だ。このチームでは、さまざまな疑問について検討してきた。呼吸器は呼吸器疾患の蔓延を遅らせる効果があるのか?手洗いは有効か?うがいは効果があるのか?

「厳密には、統計的に有意な効果はない、というのが正しい。しかし、証拠を総合的に見ると、マスクは着用することで人を守ることができるということがよくわかると思う」

Jeffersonのグループは、2006年にこのような疑問に関する最初のシステマティックレビューを発表した。最新のレビューでは、Jeffersonと11人の共同研究者が、マスクと呼吸器の使用を特に検討した18の研究を含む、78のRCTから得られた証拠を統合した。(また、マスクの使用について検討した2件の研究を含む、現在進行中の5件の研究についても検討された)。彼らの結論は、主にエビデンスの欠如についてだ。つまり、これらの研究は、サージカルマスクの代わりにN95を着用するよう求めることが、病気になる確率を著しく低下させるという証拠にはならない、ということだ。同様に、サージカルマスクの着用が、何も着用しない場合に比べて有利であるという証拠も見つからなかった。

Covid-19の大流行時に行われた研究はほとんどなく、風邪やインフルエンザの季節に感染症を調査している。また、大半の研究は、マスクや呼吸器が着用者を病気から守るかどうかを調べただけで、マスクを着用した病人が他の人に感染する確率を下げるかどうかは調べていない。

研究者の中には、ランダム化比較試験でマスクや呼吸器の着用者が病気になる確率を下げるという明確なエビデンスを今のところ示していないことに同意する人もいる。しかし、研究者たちは、RCTがマスクの保護効果を判断するための最良のエビデンスとなるとは限らないと主張している。「厳密には、統計的に有意な効果はないというのが正しい」と、Cochraneのレビューで引用されている香港大学の疫学者、Ben Cowling氏は言う。「しかし、エビデンスを総合的に見ると、マスクは着用することで人々を守ることができるというかなり良い兆候があると思います」

特に、マネキンを使ったようなメカニズム研究は、人工呼吸器がウイルス粒子の通過を抑制するという強力な証拠になるとCowling氏は言う。

ペンシルベニア大学の生物統計学者であるHuang氏は、マスクの使用を検討した多くのRCTにおいて、サンプルサイズが小さすぎると主張する他の人々の一人だ。マスクが有効であったとしても、統計的に意味のある結果にはならないかも知れない。「効果が中程度、あるいは小さい場合、有意差を見つけるには大きなサンプルサイズが必要です」と、Huang氏は言う。これらのRCTの多くは、潜在的に意味のあるシグナルを見つけるには十分な規模ではなかったと、彼女は言った。

また、たとえ効果が控えめであっても、パンデミックのピーク時には、同時に病院の治療を受ける病人の数を減らすことで、小さな利点が大きな影響を与えることがある。「公衆衛生の観点からは、生殖数を10%でも減らすことは価値があるかもしれません」と、Cowling氏は述べている。

マスクのような複雑な問題では、Trish Greenhalgh氏はRCTは不完全なツールかもしれないと指摘する研究者の1人だ。「RCTに反対しているわけではありません」と、オックスフォード大学の医師であり健康研究者であるGreenhalgh氏は言う。「しかし、RCTは複雑な社会的介入を検討するために設計されたものではありません」。

Greenhalgh氏はエビデンスに基づく医療運動において影響力のある人物であり、彼女の著書「How to Read a Paper:論文の読み方:エビデンスに基づく医学と医療の基礎』は第6版まで出版されているが、彼女は時に、RCTへの過度の依存を批判している。Greenhalgh氏は、彼女の同僚の中には、事実上、RCT強硬派と呼ばれる人たちがいて、他の種類のエビデンスを考慮することを犠牲にしてRCTに集中していると評している。そのような考え方では、「どんなに悪いRCTでも、どんなに良い観察研究よりも優れていると思われる」と彼女は言った。

Cochrane自身のリーダーシップは、そうした懸念の一部を共有しているようだ。2020年11月、Jefferson氏のチームがレビューの初期版を発表した際、Cochraneは付随する論説を発表し、政策立案者にこの結果を慎重に進めるよう警告し、マスクや人工呼吸器が効かないという決定的な証拠として解釈しないようにと呼びかけた。その代わり、「個々の行動手段の有効性に関する強力な証拠は決して存在しないかもしれない」と、同グループは書いている。

このような警告は、科学というよりも政治的なものだという意見もあるる。

ジャーナリストのMaryanne Demasi氏とのインタビューで、Jefferson氏は、Cochraneがレビューの初期バージョンをスローウォークしたと非難し、「我々の仕事を貶めるために」論説を書いたと非難した。(CochraneのスポークスマンであるHarry Dayantis氏経由でUndarkに送られたメールでは、Cochraneライブラリーの編集長であるKarla Soares-Weiser氏は、処理時間はこれほど長いレビューであれば標準的であったと述べている。「私たちは、調査結果の誤解を防ぐのに役立つことを期待して、レビューの文脈を説明するために論説を書きました」と彼女は書いている。「2023年版アップデートへの反応からわかるように、誤訳のリスクは非常に現実的です!」)

Jefferson氏は、一般的な医学的見解に異議を唱えることは、今回のレビューが初めてではない。数年前、彼はインフルエンザワクチンの効果が誇張されすぎていると主張し、注目を浴びたことがある。(2009年の『The Atlantic』誌の記事では、Jefferson氏を「インフルエンザワクチンの福音を最も声高に、そして間違いなく最も厄介に批判する人物」と評し、インフルエンザ研究者の間で「亡者のような存在」になっていると指摘した)。彼は、タミフルとして知られるオセルタミビルや他の抗ウイルス薬が、製薬会社や公衆衛生当局が主張するよりもインフルエンザ患者にとって有益でない可能性があると長年にわたって主張してきた。さらに最近では、彼とCochraneレビューのもう一人の著者であるカナダの医師で世界保健機関顧問のJohn Conly氏は、SARS-CoV-2の感染に小さな空気中の粒子が果たす役割に疑問を呈している。

Jeffersonは、ブラウンストーン研究所にも寄稿している。リバタリアンであるJeffrey Tucker氏によって設立されたこの組織は、COVID-19のパンデミック時の公衆衛生上の制限に広く反対している。

Jefferson氏は、この記事のためのインタビューを拒否し、Substackの3つの投稿のリンクを共有し、Covid-19パンデミックに関する報道を批判している。「ほとんどのメディアは、政府やその心理作戦担当者と同様に、恐怖とパニックを広めることに加担している」と、彼はそのうちの1つの投稿で書いており、さらに記者とナチスの役人との間の類似を描いている。

Conlyを含むCochraneレビューの他の4人の著者へのインタビューを手配しようとしたが、うまくいかなかった。

マスクに関する話題は、時として、人間の本質や、人の行動の乱れを考慮した研究のあり方に関する大きな問題に発展することがある。

問題は、論争の的になっている細部である。Cochraneのレビューで分析されたRCTの多くでは、マスクや呼吸器を着用するよう指示された人々が、実際に一貫して正しく着用したかどうかは明らかではない。また、このような研究の多くは、1日のうちの一部分だけ呼吸保護具を着用するよう求めている。つまり、マスクや呼吸保護具を着用したときに感染を防ぐ効果があったとしても、それ以外の時間に具合が悪くなる可能性がある。バージニア工科大学のMarr教授は、このことを、セックスをするときに半分だけコンドームをつけるよう求める研究に例えて、「どうなると思いますか」と言った。

少なくとも政策立案に関しては、このような区別が本当に重要なのか、懐疑的な人もいる。「政策は現実の世界に存在するものでなければならない。それが重要なのです」と、タフツ医科大学の感染管理責任者である医師、Shira Doron氏は言う。呼吸器を完璧に、かつ継続的に使用すれば、Covid-19の拡散を抑えることができるかも知れない。しかし、厳格な遵守が必要な公衆衛生上の介入があり、ほとんど誰もそれを守ろうとしない、あるいは守れないようであれば、それは実際に全く効果的な介入なのだろうか?効果があるというのはどういう意味なのだろうか?

救急医のNoble氏は、UCSF病院救急部のCovid-19対応をリードしてきた。完璧なマスキングは、多くの人にとって手の届かないものだと彼女は言う。場合によっては、マスキングが害になることさえある。特にワクチンが広く普及しているパンデミックの段階では、マスキング政策は必ずしもそのような現実を認識していないように思われると彼女は言う。彼女の研究によると、医療従事者が装着する呼吸器も、すぐに形が崩れ、フィット感が損なわれ、防護効果が損なわれる可能性があるそうだ。「人間にフィットさせるのは、マネキンよりも難しいのです」と彼女は言う。「そして、その不快感から、いつまで経っても正しく装着することができないのです」。

Doron氏は、Cochraneレビューについて温かく語りながらも、限界があることを強調した。「この研究は、マスクが効かないという結論ではなく、集団レベルでマスクが感染症の発生を減少させるという証拠がない、という結論です。それが証明されたのです」と、彼女は言った。彼女は今でも、フィット感のある良い呼吸器が、誰かがCovid-19に感染するのを防ぐのに役立つと考えている。「なぜ、そう思うのか?その疑問を解決するRCT以外のエビデンスを総合的に判断したからです。しかし、私はそれを知っているのでしょうか?いいえ、わかりません」

このようなエビデンスとエビデンスのギャップが、マスク義務化にとって何を意味するのかを判断するのは難しいかも知れない。Cowling氏は香港からSkypeでUndarkと話した。香港では今週まで当局がマスクの義務付けを続けており、屋内外の公共スペースでマスクをしていない人に高額な罰金を課している。

香港大学公衆衛生大学院の疫学・生物統計学科を率いるCowling氏は、そのような政策に疑問を呈した。彼は、パンデミック急増時に展開される広範囲なマスキングが、曲線を平坦にし、命を救うのに役立つという証拠は明らかであると主張した。「それこそ、公衆衛生対策が想定しているシナリオそのものだ」と彼は言う。しかし、「この数年間は、そのような使い方はされていない」と、彼は付け加えた。

「世界の多くの地域で起こっているのは、必要以上に長い期間、対策が導入され、維持されていることです」とCowling氏は言う。


本記事は、MICHAEL SCHULSON氏によって執筆され、Undarkに掲載された記事「Do Masks Work? It’s a Question of Physics, Biology, and Behavior.」について、Creative Commonsのライセンスおよび執筆者の翻訳許諾の下、翻訳・転載しています。

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