なぜ冬は病気になりやすいのか:寒さ、乾燥した空気、そして室内で過ごす時間

まず、細部のように聞こえる事実から始めます。世界78地点を比較した研究では、月ごとの空気が十分に冷たく乾燥している地域でインフルエンザが冬にピークを迎えていました。そうでない地域では、ピークはむしろ最も雨の多い月に来る傾向がありました(Tamerius et al., 2013)。もし寒さがすべてなら、暖かい地域ではインフルエンザが単に少ないはずです。実際にあるのは、別の暦で流行するインフルエンザです。

つまり「寒いから冬に風邪をひく」というのは近道の説明にすぎません。この記事では、研究者が提案してきたメカニズムを順に見ていき、それぞれの裏にどの種類のエビデンスがあるかを示し、データが許す範囲で天気と行動を切り分けます。これは情報提供を目的とした内容であり、医学的な助言ではありません。症状が強い場合、悪化している場合、あるいは良くならない場合は、医師に相談すべきことです。

もう一点、前置きをします。ここで取り上げる内容のほとんどは、人を対象にした試験ではありません。根拠となっているのは、集団モデル、モルモット、マウス、そしてシャーレの中のヒト細胞であり、各節でどれに当たるかを明記します。

このパターンは本物で、熱帯では崩れます

この分野のレビューは、要因を大きく二つに分けています。環境の変化(気温、湿度)と、人間の行動の変化です(Moriyama et al., 2020)。気温と湿度は、ウイルスがどれだけ長く感染力を保つか、どれだけ広がりやすいかに影響し、さらに気道の免疫の反応も変えます。このレビューは屋外と屋内の両方の気候を対象にしています。

78地点の研究は、この区別を数字で示しました。月平均の比湿または気温が、おおよそ11〜12 g/kgおよび18〜21 °Cを下回る地域では、インフルエンザは寒く乾燥した季節にピークを迎える傾向がありました。それらの水準を上回る地域では、月150 mmを超える最も雨の多い月にピークが来る可能性が高くなっていました。熱帯では、流行が雨季に来るか、はっきりした季節性が見られないことが多くありました(Tamerius et al., 2013)。

これは、「寒さ」を唯一の原因とする見方から離れ、気候によって異なる一連の条件に目を向けさせます。この記事の残りは、その条件についてです。

乾いた空気:絶対湿度、相対湿度、そして暖房器具

二つの湿度の数値はしょっちゅう混同されます。絶対湿度は、空気中に含まれる水蒸気の量です。相対湿度は、その量を、現在の気温で空気が含みうる量と比べたものです。冷たい空気は水分をほとんど含めないので、屋外の冬の空気は絶対湿度が低くなります。そしてその空気を室内で暖めると、水蒸気の量は変わらないまま空気の容量が増えるため、相対湿度は下がります。これは普通の物理であり、以下の研究の知見ではありません。

インフルエンザにとってどちらが重要かは決着しておらず、研究ごとに使われた指標も異なります。

米国の分析では、冬のインフルエンザ関連死亡の増加の始まりは、その前の数週間に絶対湿度が異常に低かったことに続いていました。絶対湿度だけがウイルスの伝播しやすさを調節するというモデルは、季節周期を再現し、著者らはこの調節が「この観察された季節性を生み出すのに十分である」(原文:"is sufficient to produce this observed seasonality"、日本語訳は本稿)と書いています(Shaman et al., 2010)。これがどんな種類の結果かに注意してください。関連とモデルであり、対象は温帯地域です。この考え方で曲線を説明するのに足りることは示していますが、それだけが曲線を生んでいることを示してはいません。

動物実験はもっと直接的です。モルモットを用いた20回の実験では、相対湿度20〜80%、気温5、20、30 °Cで試験され、寒さと乾燥のどちらも空気を介した伝播を促しました。5 °Cでは、動物がウイルスをピークレベルで排出する時間が、20 °Cのときより約40時間長くなりました(Lowen et al., 2007)。これはウイルスとその広がりについての話です。実験室で、モルモットを使って行われました。

もう一つの流れは宿主側についてです。相対湿度の低い環境で飼育されたマウスは、インフルエンザにさらされた後の病状がより重くなりました。乾燥した空気を吸うことで、気道の粘液を排出する仕組み、自然免疫による抗ウイルス防御、組織の修復が損なわれました(Kudo et al., 2019)。この論文には、研究が加湿器メーカーであるCondair Groupからの寄付により一部支援されたと開示されています。ここでもマウスであり、人ではありません。

つまり、乾燥した空気には三方向から裏づけがありますが(集団モデル、モルモットの伝播、マウスの免疫)、暖房の効いた部屋にいる人にとっては、どれも間接的です。どの研究も、家庭の室内湿度を測って、誰が病気になったかを追跡してはいません。

冷えた鼻

二つ目の考え方はより古いものです。2002年にEcclesは、寒い季節の感染についての説明の多くが「説明なし」か「冬の人混み」のどちらかに行き着くと指摘し、別の説を提案しました。冷たい空気を吸うと鼻の内側が冷やされ、粘液線毛クリアランスや白血球の活動といった局所の防御が抑えられる、というものです(Eccles, 2002)。これは仮説でした。その後の実験室での研究が、細胞レベルでこれを部分的に裏づけています。

その研究の一つは、一般的な風邪のウイルスに関するものです。ヒトライノウイルスの分離株の多くは、深部体温の37 °Cよりも、鼻腔の温度(33〜35 °C)のほうがよく増殖します。マウスの気道細胞では、重要な抗ウイルスシグナルであるインターフェロン応答が33 °Cで弱く、著者らは、ウイルスが鼻の温度で優先的に増殖するのは「低温における感染細胞の抗ウイルス防御応答の効率が低いことにも一部よる」(原文:"due, in part, to a less efficient antiviral defense response of infected cells at cool temperature"、日本語訳は本稿)と結論づけました(Foxman et al., 2015)。これはシャーレの中のマウス細胞です。

もう一つは、ヒトの生物学により近いものです。刺激を受けると、ヒトの鼻の粘膜は細胞外小胞の群れ、つまりウイルスに結合して中和する微小な粒子を放出します。ヒトの鼻上皮細胞と手術で得られた鼻の組織では、寒冷にさらすとこれが損なわれました。放出される小胞が減り、そこに詰め込まれるマイクロRNAが減り、抗ウイルスの結合力も弱まりました。著者らはこれを、季節変動についての定量的でメカニズムに基づく説明だと述べています(Huang et al., 2023)。ヒト由来の材料ですが、それでも組織と細胞であり、集団のデータは付いていません。

未解決の点があります。モルモットの研究では、5 °Cと20 °Cで自然免疫応答も比較しており、両者は同程度でした(Lowen et al., 2007)。その系では、寒さは自然免疫を弱めませんでした。マウスの細胞とヒトの鼻組織は一方を指し、モルモットは別の方を指しています。種が違い、ウイルスが違い、組織が違い、この食い違いはまだ誰にも解決されていません。冷えた鼻のメカニズムは、もっともらしく、細胞レベルでは裏づけがあるが、人間全体としては未解決のものとして読んでください。

室内にいる人々、そして近くにいること

すべてが天気というわけではありません。学校の休暇は、非常にきれいな自然実験です。空模様を変えずに、誰が誰と会うかを変えるからです。フランスの監視データでは、休暇によって子どもへのインフルエンザの伝わる割合が20〜29%減り、大人の接触パターンには検出可能な変化がありませんでした。著者らは、休暇によって季節性インフルエンザの症例全体の16〜18%、子どもでは18〜21%が回避されたと推定しています(Cauchemez et al., 2008)。

読み方には注意が必要です。これはフランスのインフルエンザであり、学校についての話です。人が集まる場所が流行の大きさに影響する、ということは言えます。ある人の冬の風邪のうち、どれだけが天気に由来し、どれだけが通勤やオフィスに由来するのかは、これではわかりません。これらの情報源のどれも、個人についての内訳は示しておらず、レビュー文献は環境と行動の両方を要因として数えています(Moriyama et al., 2020)。

これらのメカニズムは、互いに影響し合っている可能性もあります。寒いと人は室内で過ごす時間が長くなり、暖房の効いた部屋の空気は乾燥しています。人混みの説明と乾燥した空気の説明は、競合するというより重なり合っており、上の研究ではこの二つが分けられることはあまりありません。

ここからはわからないこと

エビデンスにははっきりした限界があります。

• 人を対象にした試験はありません。ここでの情報源は、集団モデル、モルモット、マウス、そしてシャーレの中の細胞や組織です。家庭の湿度、室温、呼吸の仕方を変える群に人をランダムに割り付けたものは一つもありません。
• 検証された介入はありません。そのため、実験室での知見から、家の湿度を変えると自分のリスクが変わるかどうかはわかりません。その問いには人を対象にした研究が必要で、これらの論文はそれに当たりません。
• ウイルスが違えば、ルールも違います。研究の多くはインフルエンザについてのものです。一般的な風邪のウイルスであるライノウイルスは、鼻の温度についての研究で調べられました。呼吸器系のウイルスがすべて同じように気候に反応するわけではありません。
• 集団の結果は個人の結果ではありません。全国のインフルエンザの曲線を再現するモデルが描くのは、一つの国です。あなたがどのくらい病気になるかは、同居している人、仕事、年齢、そして周りで流行しているものにどれだけ接触するかにも左右されます。
• 資金とモデル。湿度についての研究の一つは加湿器メーカーから一部資金提供を受けており、Shamanらの結果はモデルから得られたものです。どちらも、これらの知見を、確定したメカニズムではなく、裏づけのある仮説として読む理由になります。

ご自身のデータで見られること

アプリは、屋外のその土地の天気(気圧、気温、相対湿度、風速、UV指数)を、ご自身の症状の記録やApple ヘルスケアのデータと並べて記録し、ご自身の履歴の中から、ピアソン相関、ANOVA、偽発見率の補正を使って相関を探します。屋内の空気は測りません。冬に最も大きく変わるのが、この話の中でまさにその部分です。固定の症状リストには9つの症状(頭痛、疲労、眠気、めまい、不安、いらだち、吐き気、関節痛、不眠)があり、咳、のどの痛み、発熱は含まれていません。感染症を検出、診断、予測することはなく、風邪をひきかけていると教えることもできません。

できるのは、アプリがすでに季節を通して保存しているゆっくりしたシグナルを見ることです。睡眠、安静時心拍数、HRV、そして疲労です。もしこれらが、たまたま屋外が寒く乾燥していた数週間にわたってずれていくなら、それは医師に伝えられるパターンであり、翌年の同じ時期と比べることもできます。天気と睡眠の記事はそのシグナルの一つを詳しく扱っており、「気象病:科学は実際に何を語っているのか」は、ご自身の記録に見えるパターンを原因と呼ぶ前になぜ注意が必要かを説明しています。