病態生理（臨床的特徴）

総 説 東女医大誌 91(1): 59-63, 2021.2

特集 COVID-19

病態生理（臨床的特徴）

多賀谷悦子

Etsuko Tagaya

Department of Respiratory Medicine, Tokyo Women s Medical University, Tokyo, Japan

Coronavirus disease (COVID-19) caused by the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, which was first reported in Wuhan, China in December 2019, has spread to worldwide.

The infectious ability of COVID-19 initiates a few days before onset with a latent period of about 2 weeks.The clinical symptoms are similar to those of the common cold and influenza, with respiratory symptoms, such as fe-ver, cough, sore throat, and headache; howefe-ver, approximately 10% of patients complain of gastrointestinal symp-toms. In contrast, asymptomatic patients and those with olfactory and taste disorders are observed. Even in as-ymptomatic patients, both pneumonia and oxygen desaturation, or either of them, are present. It commonly af-fects males, with high risk of severity in elderly patients and those with comorbidities, such as hypertension, dia-betes, and chronic obstructive pulmonary disease. It is difficult to detect pneumonia on chest radiography; chest computed tomography findings are characterized by peripheral dominant ground-glass opacities. In severe cases, increased levels of serum inflammatory cytokines, such as interleukin (IL)-1β, IL-6, IL-8, and tumor necrosis factor-α are observed, which may cause cytokine storms, acute respiratory distress syndrome, and thrombosis. The re-alization of highly effective therapeutic agents and vaccine administration is awaited, and we expect to contrib-ute towards their development.

Keywords: COVID-19, SARS-CoV-2, pneumonia

はじめに

新型コロナウイルス感染症（coronavirus disease

2019：COVID-19）は，日本では 2020 年 1 月 15 日に

最初の患者が確認され，その後，2 月に横浜港に寄港

したクルーズ船ダイヤモンド・プリンセス号でのク

ラスター発生により，国内の医療機関での患者の受

け入れ，治療が開始された．

未知の感染症であり，2002 年に特定された SARS

（severe acute respiratory syndrome）コロナウイル

スによる重症急性呼吸器症候群および，2012 年に報

Corresponding Author: 多賀谷悦子 〒162―8666 東京都新宿区河田町 8―1 東京女子医科大学医学部呼吸器内科学講座 [email protected]

doi: 10.24488/jtwmu.91.1_59

Copyright Ⓒ 2021 Society of Tokyo Women s Medical University. This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution License (CC BY), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original source is properly credited.

Figure 1. Effect of comorbidities on the severity of coronavirus disease 2019 (COVID-19) pneumonia.

CI, confidence interval; COPD, chronic obstructive pulmonary disease; HR, hazard ratio. Modified from reference 3.

&RPRUELGLWLHV &23' 'LDEDWHV +\SHUWHQVLRQ 0DOLJQDQW WXPRU &RPRUELGLWLHV QXPEHU  ˀ +5 &, 3YDOXH                     

告 さ れ た MERS（Middle East respiratory

syndro-me）コロナウイルスによる中東呼吸器症候群を参考

に手探りの診療が始まった．診断は

PCR（polym-erase chain reaction）法が主流であり，鼻咽頭粘膜の

ぬぐい液と唾液を用いた検査が行われている．抗原

や抗体検査も可能となっている．

COVID-19 は，無症状患者も多く，軽症から死亡に

至る症例や，軽症者でも急激に重症化するケースも

あり，注意が必要である．COVID-19 診療に当たって

いる世界中の施設や感染症研究所による集計や報告

から，臨床像が徐々に明らかになってきている．本

稿では，臨床的特徴について報告する．

臨床症状

新型コロナの潜伏期間は 1∼14 日で，多くは約

4∼5 日で発症する

．重症患者ではウイルスの排菌

期間が長くなる．発症数日前から感染力があること

や，無症状病原体保有者がいることも，感染を拡大

する要因の 1 つと考えられる．

初期症状は，発熱，咳，食欲低下， 怠感，痰な

ど風邪やインフルエンザと似ているが，COVID-19

では症状が長く続く．また，嗅覚障害・味覚障害は，

新型コロナウイルス感染症に特徴的で

，この症状に

より診断に至ることがある．典型的な経過としては，

約 8 割は発症から 7 日間程度，感冒症状が続き軽快

するが，その後，2 割は肺炎症状が悪化し，7∼10

日後に 5％ 程度が集中治療室管理となる．重症肺炎

から急性呼吸促迫症候群（ARDS）をきたし，多臓器

不全を合併すると致死率が高い．男性，高齢者と糖

尿病，慢性閉塞性肺疾患（chronic obstructive

pulmo-nary disease：COPD），癌や心血管疾患などの基礎

疾患を有する患者で重症化しやすい

．

肺

炎

COVID-19 肺炎は，発熱後 7∼10 日を経て顕在化

することが多いが，呼吸器症状や発熱がない患者で

もみられることがあり，酸素飽和度（SpO2）が落ち

ているにもかかわらず，息切れを自覚しない患者が

存在する．ダイヤモンドプリンセス号の調査におい

て，PCR 陽性者に胸部 CT を行った結果，有症状者

では 79％ と高率に肺炎が認められたが，無症状者で

も 54％ に肺炎像を認め，病変の広がりでは両者で有

意差はなかった．COVID-19 肺炎の重症化に及ぼす

併存症として， 悪性腫瘍， COPD の影響が大きく，

併存症の数が多いとリスクが上昇する（Figure 1）

．

重篤化した患者では，抗ウイルス薬や全身性ステロ

イド薬の投与，侵襲的人工呼吸管理・体外式膜型人

工肺（ECMO）が導入されている．

検査所見

血液検査において，重症化との関連性が報告され

ている要因を示す．血算で生存者に比べ死亡例では，

白血球の上昇，好中球の増加，リンパ球の減少，血

小板減少がみられた（Figure 2）

． 生化学検査では，

肝胆道系酵素 AST，ALT 上昇，LDH の著明な増加，

血清フェリチンの著明な上昇，interleukin（IL）-6

の上昇をきたす

．凝固系検査では，プロトロンビン

時間延長に，重症化との関連性が認められ，D-dimer

の著明な上昇は死亡の予測因子として重要視されて

Figure 2. Timeline charts illustrate the laboratory parameters in 33 patients (5 nonsurvi-vors and 28 survinonsurvi-vors). Modified from reference 4.

いる．血清フェリチン，IL-6 や凝固系の異常は，項

目 6 のサイトカインストームのバイオマーカーとし

て重要である

．また，COVID-19 は横紋筋融解症を

合併することで CK の上昇がみられ，死亡との関連

が示唆されている．

画像所見

COVID-19 患者の胸部 X 線写真では，肺炎像はわ

かりにくい．胸部 CT 検査は感度が高く，無症状でも

異常所見を認めることがあるため，早期に胸部

com-puted tomography（CT）を行うことが有用である．

また，初診時に問題はなくても数日後に肺炎像が出

現していることがあり，胸部 CT による経過フォ

ローも重要である．胸部 CT の所見では，両側性病変

が多く，抹消優位の多発性すりガラス陰影を認め，

比較的広い範囲で異常陰影が出るというのが特徴で

ある（Figure 3）

．

呼吸器疾患と COVID-19

中国，米国，メキシコの計 17,485 人の COVID-19

患者の論文をメタ解析した結果，喘息を合併してい

る 人 は 5.27％ で，一 般 集 団 に お け る 喘 息 有 病 率

7.95％ よりも有意に少なかった

．また，中国と米国

からの報告では，喘息の患者の割合は，軽症者と重

症者で差がみられず，喘息と COVID-19 の重症化と

は関連性が認められなかった．Severe acute

respira-tory syndrome coronavirus 2（SARS-CoV-2）の受容

体である angiotensin converting enzyme-2（ACE2）

の喀痰中の遺伝子発現は，喘息で健常人と有意差は

なく，吸入ステロイド治療をしている患者では発現

が低かった

．基礎研究において，Th2 サイトカイン

の IL-13 が ACE2 の発現を低下させることも報告さ

れており，喘息患者では，COVID-19 罹患のリスクは

健常人と差はなく，吸入ステロイド治療を継続する

ことが推奨されている．

一方，喫煙により ACE2 の発現が上昇すること

や，COPD 患者では，気流閉塞が重度の症例におい

て，気道上皮細胞や肺胞上皮細胞の ACE2 の発現が

上昇していることが報告されている（Figure 4）

．

COPD 患者は肺炎の重症化リスクが 5.7 倍と高く

（Figure 1）

，注意が必要である．

サイトカインストーム

集中治療室（intensive care unit：ICU）に入室し

た患者では，血漿中 IL-6，IL-10，tumor necrosis

fac-Figure 3. Upper panel: Chest CT reveals pattern of COVID-19 pneumonia. a) ground-glass opacities; b) crazy paving pattern; c) consolidation. All images have the same window level of -600 and window width of 1,600.

Lower panel: Imagie in a 69-year-old man with the recent travel history to Wuhan who presented with fever.

CT scan demonstrates ground-glass opacities in the lower lobes of both lungs with a pe-ripheral distribution (arrows). COVID-19, coronavirus disease 2019; CT, computed tomogra-phy; GGO, ground glass opacity. Modified from reference 7.

GGO

Crazy paving pa

Ʃern

Consolida

ƟŽn

Figure 4. Protein staining of ACE-2 in the airways of individuals with and without COPD. In the airways, most of the protein expression was noted in the epithelial layer, and most pronounced in those with COPD. ACE-2, angiotensin-converting enzyme-2; COPD, chronic obstructive pulmonary disease; CPM, counts per million; NHBE, normal human bronchial epithelial cells. Modified from reference 10.

tor（TNF）-

α など炎症性サイトカインの著明な上昇

を認めており

，ARDS を引き起こすだけでなく，血

管内皮障害をきたし，血液の凝固異常や血栓形成が

起こる．いわゆるサイトカインストームである．そ

れにより，重症例では心筋梗塞，脳梗塞，肺塞栓な

どを併発することが認められている．IL-6 が中心的

なサイトカインと考えられ，IL-6 受容体拮抗薬であ

る生物学的製剤のトシリズマブを使用した治験が行

われている．

おわりに

2020 年 12 月初めの時点での日本での累積感染者

数は 15.8 万人，回復者数 13.1 万人，死亡者数 2,210

人であり，全世界ではそれぞれ，6,650 万人，4,270

万人，153 万人になっている．治療においては，有効

性を検証する無作為化試験が複数行われている．レ

ムデシビルやデキサメサゾンの有効性を示す報告が

みられるが，COVID-19 の収束のためにエビデンス

の蓄積が待たれ，感染予防，ワクチンの効果が期待

される．

1）Guan WJ, Ni ZY, Hu Y et al: Clinical characteris-tics of coronavirus disease 2019 in China. N Engl J Med 382: 1708―1720, 2020

2）Giacomelli A, Pezzati L, Conti F et al:

Self-reported olfactory and taste disorders in patients with severe acute respiratory coronavirus 2 infec-tion: a cross-sectional study. Clin Infect Dis 71: 889― 890, 2020

3）Guan WJ, Liang WH, Zhao Y et al: Comorbidity and its impact on 1590 patients with COVID-19 in China: a nationwide analysis. Eur Respir J 55 (5 ): 2000547, 2020

4）Wang D, Hu B, Hu C et al: Clinical characteristics of 138 hospitalized patients with 2019 novel coronavirus-infected pneumonia in Wuhan, China. 323 (11): 1061―1069, 2020

5）Huang C, Wang Y, Li X et al: Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet 395: 497―506, 2020

6）Mehta P, McAuley DF, Brown M et al: COVID-19: consider cytokine storm syndromes and immuno-suppression. Lancet 395 (10229): 1033―1034, 2020 7）Chung M, Bernheim A, Mei X et al: CT imaging

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8）Matsumoto K, Saito H: Does asthma affect mor-bidity or severity of COVID-19? J Allergy Clin Im-munol 146: 55―57, 2020

9）Peters MC, Sajuthi S, Deford P et al: COVID-19-related genes in sputum cells in asthma: Relation-ship to demographic features and corticosteroids. Am J Respir Crit Care Med 202 (1): 83―90, 2020 10）Leung JM, Yang CX, Tam A et al: ACE-2

expres-sion in the small airway epithelia of smokers and COPD patients : implications for COVID-19. Eur Respir J 55 (5): 2000688, 2020