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特集

ウイルス感染予防に役立つ化学工学

特ウイルスの種類とその感染経路集

松永 早苗
た生物の種類で分ける分類がある。筆者が感染対策に関わ

1．はじめにる上でウイルスの分類として着目するのは，「核酸」の種類による分類とエンベロープを持つのか，そうでないのかの新型コロナウイルス感染症のような新興感染症，再興感分類である。ここでは，「核酸」と「エンベロープ」による分染症は，歴史上繰り返されている 1）。一般的に生物とは，類を紹介する。

①細胞で構成されている，②自己複製する，③代謝をおこ核酸を構成する代表的な物質として，遺伝子の本体であなうと定義されている。この生物の定義からすると，細胞るデオキシリボ核酸「DNA」がある。DNA は遺伝子の本体を持たず代謝をおこなわないウイルスは，生物ではなく物である物質であり，遺伝子情報を細胞から細胞へ，子孫へ質であると学問的にみなされている。しかしながら，筆者伝えていく。核酸には，リボ核酸「RNA」と呼ばれる物質

は，ウイルスが単なる物質ではなく，地球上最小の生物だもある。RNAは，DNAとよく似た働きをする。ウイルスは，と考えている。なぜならウイルスは，生き長らえるためのDNA か RNA のどちらか一方しか持たず，大きく DNA を遺伝子情報を保有し，ウイルス自身の子孫を残すため他の持つ「DNA ウイルス」と，RNA を持つ「RNA ウイルス」とに生物に侵入して，その中で自己複製を繰り返す。そしてウ分類され，DNA や RNA の保有本数によりさらに細分化さイルスは，自己複製の途中に遺伝子情報が変化していき（変れる。代表的な DNA ウイルスは，天然痘ウイルス，単純異），新たな遺伝子情報を持つウイルスに置き換わる。

ヘルペスウイルス，アデノウイルスなどがある。RNA ウ

2021 年 6 月現在においても，新型コロナウイルスのパンデイルスは，インフルエンザウイルス，ポリオウイルス，レミックが収束せず，「変異株」が発生し続けるのは，生物のトロウイルスなどがある 2）。

定義である②と言えるのではないか。ウイルスがこの世のウイルスは，DNA もしくは RNA をタンパク質でできた中に存在する以上，私たち人類は，ウイルスと共に生きて殻で包む共通した構造に加えて，殻の周囲に「エンベローいくしかないのである。

プ」と呼ばれる脂質を有するウイルスと，脂質を有さない

本稿では，ウイルスの種類とその感染経路，ウイルス不「ノンエンベロープ」とに分類できる。エンベロープは，ウ活性化に効果的である代表的な消毒薬について紹介する。

イルスが生物に入り込んだ際に，生体防御機能を回避する役割を担っている。一方，エンベロープは脂質で構成され2．ウイルスの種類ているため，熱や消毒薬により壊されてしまう特性を持つ。代表的なエンベロープウイルスは，インフルエンザウ

2.1

ウイルスの種類

イルス，B 型肝炎ウイルス，MERS コロナウイルス，SARS

ウイルスは，「核酸」と呼ばれる物質が「タンパク質」でコロナウイルスなどがある。ノンエンベロープウイルスできた殻で包まれた構造であることが，ウイルスがウイルは，ポリオウイルス，ノロウイルス，ロタウイルスなどがスであるための「必要最低限の形」である 。ウイルスを種ある。

2）

類分けする場合は，「核酸」の種類で分ける分類，タンパク

新型コロナウイルスは，RNA ウイルスでありエンベロー質の殻の周りにエンベロープと呼ばれる膜を持つウイルスプを有するウイルスである。ウイルスによる感染症が発生とそうでないウイルスとで分ける分類，ウイルスが侵入しした際には，これら分類を基に検査方法の選択，ウイルスを不活化させるために使用する消毒薬の選択をおこなう。

2021 年 3 月 31 日受理

第 85 巻

2.2

Types of Viruses and Mode of Transmissions
Sanae MATSUNAGA
2021 年 宮城大学大学院看護学研究科 博士（看護学）
現 在 神奈川県立保健福祉大学実践教育センター 准教授
連絡先；〒 241-0815 神奈川県横浜市旭区中尾 1-5-1
E-mail palausanae@gmail.com

第 7 号（2021）

ウイルスの増殖のステップ

ウイルスは，私たちが生活する環境の中のどこに潜んでいるのか，目に見えないため特定できない。ウイルスは，ウイルスのみで増殖できないという特徴を持っている。つまり，ウイルスが増殖するためには，ある生物の中に入り込み，その細胞内で増殖しなければならない。ウイルスは生物の中でウイルスの子孫を残そうとしており，常に私た（3）

著作権法により無断での転載等は禁止されています375

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ち生物に近づいてくるのである。ウイルスが子孫を残そうる必要がある。ウイルスの感染経路を断定することは，非と入り込み，感染させようとする生物のことを「宿主」と言常に難しい。大抵のウイルスは，複数の感染経路を辿り生う。

物へ侵入する。感染経路は，主に空気感染，飛沫感染，接特ウイルスは，宿主の細胞に「吸着」する。しっかりと細胞触感染（経口感染を含む）に分けられる。空気感染と飛沫感染に吸着したら，細胞内に「侵入」する。エンベロープを持つは，世界共通ではないが，ウイルスを媒介する物質の大きウイルスは，細胞に吸着するための専用タンパク質をエンさによって定義づけられている。

集

ベロープの表面に持つ。細胞内に侵入したら DNA や RNA

図 2 に空気感染と飛沫感染の違いを示す。空気感染は，を細胞内に放出するため，タンパク質の膜を「脱殻」させ飛沫核である直径 5 μm 以下の大きさの粒子である飛沫核

DNA や RNA を細胞内に解き放つ。そして，細胞内でたくがウイルスを媒介する。飛沫核は軽いため長時間空気中をさんの子孫を「合成」する。合成過程で作られた核酸とタン漂うことができる。飛沫感染は，直径 5 μm 以上の水分をパク質を「成熟」させ，成熟した子孫が一つの細胞がいっぱ含む湿った粒子である飛沫がウイルスを媒介する。飛沫核

いとなり「放出」される。こうして一連の増殖が繰り返されに比べ重いため遠くまで空気中を浮遊することができなる 。詳細を知りたい方は，専門書を熟読いただきたい。

い。飛沫は，空気が乾燥すると飛沫周囲の水分が蒸発して2）しまい，飛沫核のように直径が小さくなり空気中を長く浮3．ウイルスの感染経路

遊する可能性がある。新型コロナウイルスの感染経路においてはエアロゾル感染と考えられているが，空気感染であ3.1

感染成立の輪るか飛沫感染であるかは議論がある。接触感染は，感染し図 1 は，感染が成立してしまうサイクルを示している。

た人の排泄物や嘔吐物，ウイルスが潜む環境表面に触れ，先にも述べたように，ウイルスは，ウイルス単体では増殖汚染した手から経口や粘膜を通して感染する経路である。

することができないため宿主に入り込み細胞に「吸着」する

エアロゾルは，ミスト状の粒子のことであり，ウイルスを機会を狙っている。ウイルスは環境のあらゆるところに潜含むエアロゾルを吸い込むと感染を引き起こす可能性があんでおり，「感染経路」を使い宿主内に侵入することを試みる。世界保健機関（WHO）は，飛沫核，飛沫どちらもエアロる。特に生物の体の傷や医療デバイスなどの人工物が挿入ゾルであると考えている 4）。これらのウイルスが宿主へ侵されている箇所は，生物の体の弱い部分としてウイルスが入するための感染経路の違いによって，ウイルスの感染力侵入を狙いやすい。新型コロナウイルスのような新興感染が高まるデータはない。感染成立の輪を断ち切るために私症においては，生物が初めて接するウイルスであるため，たちが生活の中でできることは，感染経路に応じた感染予ウイルスが一旦生物に侵入すると，生物の免疫機能が追い防策である。

付かない状態になる。そのため，ウイルスによる感染成立3.3

感染予防策

ウイルスの感染経路を断ち切る方法を，感染予防策と言の輪がつながってしまい，宿主が感染をしてしまう。
私たち生物ができることは，感染成立の輪（図 1）をどこう。感染予防策には，標準予防策と感染経路別予防策があかで断ち切ることである。感染成立の輪を断ち切るためのる。標準予防策は，全ての患者や医療関連施設の利用者の方法を，図 1 の箱内に示している。新型コロナウイルス感

血液，汗を除く体液，分泌物，排泄物，健常でない皮膚（傷染症対策においても，3 密（密接・密集・密閉）を回避し，手口など），粘膜を感染の可能性があるものとして対応する（図3）。

洗い，マスクの着用，定期的な換気を感染対策の基本とし標準予防策の概要（図 3）から，医療関連施設において標準ている。これらの感染対策は，感染成立の輪の感染経路を予防策を常日頃から守ることは大変難しいことである。すべ

断ち切る感染予防策の一つである。ての医療関連施設で働く職員は，標準予防策について正し

3.2

い知識を得ているのみならず，全員が正しく実施できなけ

感染経路

れば施設内における感染拡大を食い止めることができない。

ウイルスが生物に侵入するためには，感染経路を使用す

図1376

感染成立の輪図2

飛沫感染・空気感染・エアロゾル（4）

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以下のエタノール）は，エンベロープを持つウイルスに有用である。エンベロープは脂質で構成されており，アルコールの成分が脂質を破壊することで，ウイルスが不活化す
法によりその濃度が決められており，70 〜 80％の濃度が特る。アルコールは，手の消毒にも使用するため日本の薬事使用されている。一方，ノンエンベロープウイルスは，エ成立させることができる。ノンエンベロープウイルスは，
図3

エンベロープウイルスより消毒薬に抵抗を示すためアル

標準予防策の概要

コールにより不活化されない。ノンエンベロープウイルスにも有効である消毒薬が，次亜塩素酸ナトリウムである。
次亜塩素酸ナトリウムのウイルス不活化機序は，ウイルスのタンパク質の変性が関わっていると考えられている。タンパク質の酸化，塩素化による変性，それによる DNA やRNA の損傷が複合的に関わりウイルスを不活化させる 8）。
医療関連施設では，新型コロナウイルス感染症が流行する以前よりインフルエンザウイルスやノロウイルスによる施設内流行に警戒してきた。そのため，医療関連施設によっ
図4ては，インフルエンザウイルスやノロウイルスが流行する

感染経路別予防策の概要

冬場において，環境の高頻度接触面（人の手が良く触れる箇所）を次亜塩素酸ナトリウムにて清拭消毒している。これは，感染経路別予防策は，空気感染，飛沫感染，接触感染のウイルスの種類に関わらず，ウイルスを不活化させる効果

感染経路別に対応する（図 4）。感染経路別予防策は，標準が高い消毒薬を予防的に使用しているからである。しかし予防策に加えて実施する予防策である。新型コロナウイルながら，次亜塩素酸ナトリウムは臭気も強いため使用時にスは，空気感染もしくは飛沫感染，そして接触感染の経路は十分な換気を要する。また，塩素を含むため環境表面のを辿り宿主に侵入する。図 4 における 3 つの感染経路別予素材（ステンレスなど）を錆びさせる可能性があるため，使用防策を講じなければならない。しかしながら，高齢者施設上の留意が必要である。

や障害者施設などの医療関連施設においては，生活を主と4．おわりにする場であり，治療をおこなう医療施設に比べて換気システム等のファシリティーが揃っていない。よって，新型コ
ロナウイルス感染症対策として，日常から一般の方でもで私たちは，ウイルスと共に生きていくために，ウイルスきる感染経路を経ち切る方法として，三密（密接・密集・密閉）の種類や感染経路を知り，生活の中でできる持続可能な感を呼び掛けているのである。ウイルスはどこに潜んでいる染予防策を実施していくことが求められている。本内容をか分からないし，検査でウイルスの種類が断定されるまで参考に，私たちができるウイルスと上手く付き合うための感染経路別予防策は講じることができない。だからこそ医感染予防策の一助としていただきたい。

療関連施設においては，平常時から標準予防策を正しく実施することが求められる。
3.4

引用・参考文献
1）Bloom, D. E. and D. Cadarette：Front. Immunol., 10, doi:10.3389/ﬁmmu.2019.00549（2019）
2）武村政春：新しいウイルス入門 , 講談社（2013）
3）CDC：2007 Guideline for Isolation Precautions: Preventing Transmission of Infectious
Agents in Healthcare Settings, Last update: July 2019, https://www.cdc.gov/
infectioncontrol/pdf/guidelines/isolation-guidelines-H.pdf（閲覧日：2021 年 3 月 27日）
4）WHO Interim Guidelines：Infection prevention and control of epidemic- andpandemic-prone, https://www.who.int/csr/resources/publications/WHO_CDS_
EPR_2007_6c.pdf（閲覧日：2021 年 3 月 28 日）
5）nite：Final Report on Eﬃcacy Assessment of Disinfecting Substances Alternative toAlcohol for Use Against Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2（SARSCoV-2）
https://www.nite.go.jp/data/000115863.pdf（閲覧日：2021 年 3 月 31 日）
6）厚生労働省：新型コロナウイルスの消毒・除菌方法について（厚生労働省・経済産業省・消費者庁特設ページ）, https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/syoudoku_00001.html（閲覧日：2021 年 3 月 31 日）
7）NIID国立感染症研究所, https://www.niid.go.jp/niid/ja/multimedia/9368-2019-ncov.
html（閲覧日：2021 年 5 月 16 日）
8）CDC：Guideline for Disinfection and Sterilization in Healthcare Facilities, 2008,https://www.cdc.gov/infectioncontrol/pdf/guidelines/disinfection-guidelines-H.pdf（閲覧日：2021 年 5 月 16 日）

ウイルス不活化に効果的な方法と消毒薬

ウイルスの感染性を失わせることを，不活化と言う。標準予防策には，使用した器材などの正しい取り扱いや正しい環境整備の方法が含まれている。使用した器材や環境表面を，下記の方法や消毒薬を使用することで，ウイルスを不活化することが重要となる。
80℃ 10 分の熱水に 10 分間さらすことで，ウイルスのタンパク質でできた殻が熱で破壊され不活化する。化学物質
では，家庭用洗剤の主成分である界面活性剤が，ウイルスの膜を破壊するのに有用である。界面活性剤は，汚れを落とすために有用であり，使用した器材や環境表面につくウイルスも一緒に除去できる。アルコール（濃度 70％以上 95％
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集

ンベロープ（脂質の膜）がなくても，生物に侵入して感染を