Dr. TAIRA のブログII

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「給食時の黙食がコロナ感染に与える影響」研究の問題点

カテゴリー:感染症とCOVID-19 (2023年)

はじめに

最近、「学校給食時の黙食COVID-19の感染に与える影響」という研究が報告され [1, 2]、ウェブ記事やSNS上でも取り上げられて話題になっています [3]。これは、高橋遼氏(早稲田大学准教授)、津川友介氏(米カリフォルニア大学ロサンゼルス校)らの共同研究によるものです(下図)

この研究報告の結論は「給食時の黙食は学級閉鎖数や学級閉鎖率を減少させる効果が非常に小さいので、黙食の要件を解除しても学級閉鎖のリスクは増加しない」、「黙食が子どものスキル形成に副作用を及ぼす可能性があることから、感染対策は子どものウェルビーイングや発達とのバランスを取るべきである」というものです。

つまり、学校での給食時の黙食は感染対策の効果はなく、かえって子どものウェルビーイングの点から問題があるというものです。果たして、この結果と解釈は適切でしょうか。

私はこの報告を精読しましたが、素直な感想は、「この研究では何も新発見はなく、したがっていかなる結論も(何も見いだせなかった以外は)述べることはできない」というものです。主な問題点は、前提となる研究設計に欠陥があること、結果の解釈にバイアスがあること、そして、研究設計不良のまま統計解析で見いだせなかったことを「新発見」として、感染防止策の意義云々以外にも飛躍させて議論していることです。以下に解説します。

1. 研究の背景

この報告の序説にしたがって、研究の背景を述べたいと思います。

COVID-19パンデミックは、2020年後半に有効なワクチンが利用できるようになるまでは、感染防止対策として非医薬的介入(non-pharmaceutical interventions, NPI)がとられました。世界的には大規模なロックダウンがありますが、日本でも行なわれたものとして社会的距離の確保、マスク着用、移動・旅行の制限、学校の閉鎖、接触者の追跡、検査陽性者の隔離などが含まれます。さらに、学校の給食時の黙食という対策もとられました。

日本政府は2020年2月27日、COVID-19の第1波流行を抑えるために休校政策を導入しました。この流行が収束傾向になると休校政策が解除され、同時に政府は、新型コロナウイルス感染症専門家会議の提言に基づき、学校での給食を食べながら話をすることを避けるよう要請する政策を導入しました(いわゆる「黙食」の導入)。

この方針は、COVID-19 ウイルス(SARS-CoV-2)が、主に感染者の咳、くしゃみ、会話時に発生する飛沫を介して人から人へ伝播するという研究結果に基づいて制定されたものです。 この研究報告では、この感染リスクに関連して、レストランでの感染事例を 2 つ挙げています。一つは韓国における研究で、SARS-CoV-2 は 6 メートル以上離れていても感染する可能性があることが示されました [4]。もう一つは米国の例で、ロックダウン後にフルサービスのレストランを再開した場合は、感染事例が、フィットネスセンター、ホテル、モーテルの再開に比べてはるかに多いことが示唆されています [5]

政府は、2022年2月10日に発表した「新型コロナウイルス対策基本方針」の改訂版で、黙食の重要性を正式に表明し、以後、黙食はCOVID-19対策として維持されました。この方針によって、生徒は学校での給食の食事中に会話をすることは許されませんでした。 黙食の推奨は、2022年11月29日に改訂指導要領から削除されるまで、約2年半続きました。文部科学省は、今年4月1日、子どもたちが社会的距離を保つことができる限り、学校での黙食は必要ないとしました。しかし、一部の学校では自主的に給食中の子どもの会話制限を続けています。  

このような状況に鑑み、本研究では、2 年以上前から全国的に黙食が実施されているにもかかわらず、学校での黙食が COVID-19 の発生リスクを減らすのに効果的かどうかについての証拠は不足していると述べています。そして、唯一の科学的根拠は、スーパーコンピューター富嶽」によるシミュレーションであるとしています。その上で、「私たちの知る限り、学校での黙食がCOVID-19の発生確率の低下と関連するかどうかを調べた研究はこれまでない」として、本研究の動機付けを行なっています。

さらに、黙食プログラムは、ウイルスの蔓延を抑える効果に関するエビデンスが乏しいことや、子どもたちの教育達成や発達に影響を与える可能性があることから、政策論争の対象となってきたことを挙げ、黙食が及ぼす子どもの発達への影響に議論を展開しています。

2. 研究の方法と概要

本研究は、黙食の実施に関する学校レベルのばらつきを社会実験として利用し、 COVID-19 感染から生じる臨時学級閉鎖に対する黙食の影響を推定したものです。 この分析には、千葉県が提供したデータを用いられました。 千葉県には54の市に763の小学校と388の中学校があります。私立学校の割合は非常に低く、小学校の1.3%、中学校の6.2%に過ぎず、したがって、千葉県の公立学校を調査すれば、全国的に一般化された結果が得られるだろう、としています。

本研究では、 2 つのデータを組み合わせてパネルデータ(=同一の対象を継続的に観察し、記録したデータ)を作成しました。1つ目のデータセットは、千葉県教育委員会が2023年1月中旬に実施した、給食時の黙食に関する学校レベルの実施状況調査です。このデータには、学校名、黙食義務化の維持・解除の有無、解除された年月が含まれています。黙食を解除した学校は、小学校36校、中学校9校の計45校であり、千葉県内の11都市に分散していることを確認しました。一方、黙食を継続した解析対象の学校は157校です。

2 つ目のデータセットは、各学校における毎日の学級閉鎖に関する行政データです。分析では、このデータセットから、教室レベルでの学級閉鎖の発生、学校レベルでの学級閉鎖の総数、学校レベルでの学級閉鎖の総数に占める割合という 3 つの分析指標を用いました。黙食を解除した学校の多くが 2023 年 1 月 11 日以降にそれを実施しているため、1 月 11 日前後の 73日間(2022年11月1日から2023年2月28日まで、土日祝日を除く)に焦点を当てて分析しました。

この分析では、因果的影響を調べるために、二元配置(双方向)固定効果推定法(TWFE)を用いた差分(DiD)モデルを用いました。学級(教室)レベルでの回帰分析の結果、黙食の実施は、学級閉鎖の確率を-0.2%ポイント(95%信頼区間:-0.5%ポイント、0.1%ポイント)で減少させることが示唆されました。すなわち、減少効果はわずかということです。同様に、学校レベルでは、学級閉鎖の数は-0.023クラスと推定され、学級閉鎖率は-0.2ポイント減少しました。しかし、いずれの場合の効果も統計的に有意ではありませんでした。

研究では、さらに、学級規模に加えて、学区内における自然地域、病院の数、最寄りの病因のまでの距離などを比較するバランス検定を行ないました。しかし、2つのグループの間で、学校特性に統計的に有意な差は見られませんでした。

つまり、黙食の実施は、学級閉鎖の回数を減らす効果はないというのが、今回の研究が導き出した結論です。さらに、異質性の分析によって、黙食の効果は異なる学校特性間で一貫して統計的に有意でないとしています。

考察では、レストランでの会話がCOVID-19感染のリスクを高めるという先行研究結果[4, 5] に言及しながら、なぜ今回の研究結果はそれと一致しないのかという点について、学校特有の環境の違いを挙げています。すなわち、学校での昼食時間は、45分しかなく(実際に食事をする時間は約15分)、大人がレストランで過ごす時間よりもはるかに短い滞留時間であること、生徒は給食の準備時間中もマスクを着用していることを挙げ、黙食が学級閉鎖の減少に大きな影響を与えなかった可能性を示唆しています。

また、新型コロナウイルス感染症対策小委員会が、エアロゾル飛沫感染のリスクへ観点から、換気の徹底を重視する勧告を発表し、文部科学省が厳重な換気対策を定めるとともに、可能な換気方法のガイドラインを示したことに言及しています。 特に換気に重点を置いたこれらの対策は、黙食の影響に比べ、感染リスクを低減させる上でより重要であると考えられると述べています。

さらに、黙食の効果がないという彼らの結論に基づいて、黙食が、むしろ、子どものスキル形成を妨げる可能性があるという、副作用の面を強調する展開になっています。この面での結論は、「感染対策は子どものウェルビーイングや発達とのバランスを取るべきである」というものです。

3. 研究の何が問題か

この研究の最も大きな問題点の一つは、知見の階層化によるバイアスがあります。すなわち、医学や社会学分野などでは、厳密条件下で実施される理工学の実験で得られた知見を、ランダム化比較試験やパネルデータの統計解析の成果の下層におく、あるいは無視するという悪いクセがありますが、それと同様なことが、この報告でみられるということです。

たとえば、マスクの厳密な条件下での飛沫、エアロゾル遮断効果は理工学的に完全に証明されています。ところが、これをわざわざ不確定要素が大きい社会におけるマスク着用に広げて、着用と非着用のランダム化比較試験を行ない、マスクの感染防止効果は認められないとする報告がしばしばみられます。これは、厳密な実験条件下での知見よりも、不確定要素の大きいランダム化比較試験の知見を階層的に上位に置いたために起こる現象です(→マスクのランダム化試験批判)。

本報告では、学校での黙食が COVID-19 の発生リスクを減らす効果についての証拠は不足しているとしながら、唯一の科学的根拠は、スーパーコンピューター富嶽」によるシミュレーション結果だとしています。しかし、これが唯一の例でも何でもなく、会話での飛沫やエアロゾルの発生が感染リスクを高めることは、沢山の理工学実験やシミュレーションで証明されています [6, 7, 8, 9]。そして、著者自身は、スパコンのシミュレーション結果に基づいて「黙食が COVID-19 感染の原因となる飛沫やエアロゾルの発生を減少させ、感染拡大の予防効果をもたらす可能性があることを示唆している」と、黙食自体の効果を述べているのです。

それにもかかわらず、著者らは、きわめて交絡因子が多く不確実性が高い彼らの研究自身で得られた結果を上位にして、会話をしない「黙食」の効果を小さかったとしています。社会実験のデータを厳密なラボ実験のそれよりも上位におくというバイアスのために、シミュレーション実験の成果を認めながら、彼らの研究でそれを否定するという矛盾が起こっているわけです。しかもその矛盾を、著者らは「新しい発見」として昇華させています。実際は、彼らの手法を用いる限り「黙食の実施の有無と学級閉鎖との間に何らかの有意な関係があることを見いだせなかった」ということ以上のものではないのです。

この研究でやるべきことは、まずは階層化バイアスをできる限り除くことです。従来の知見と今回の知見をすべて並列に扱い、少なくとも、シミュレーションの実験成果と、この研究でのデータの矛盾(不一致)は、十分に考察されなければ、意味をなしません。

なぜ矛盾が起こるかと言えば、解釈バイアスのほかに、研究設計の問題が挙げられます。すなわち、二番目の問題点は、黙食の効果を判断するのに、「学級閉鎖数」を選択したことです。この時点で、この研究報告のタイトルのフレーズ(黙食がCOVID-19発生に及ぼす影響)は内容を正確に表していません。

この報告でも述べられているように、黙食の効果を検証するためには、感染予防策として行なっているわけですから、より望ましいアウトカム指標は「感染者数 (検査陽性者数)」であるべきです。ところが、この定量データがないために、代替指標として学級閉鎖数を選択したことが述べられており、感染者数と学級閉鎖数の相関までとられています。

学級閉鎖は、感染者に複数(2〜3人)になれば校長によって発動されます [10]。感染者数に依存して学級閉鎖が決まるわけですから、前者の代替指標と後者が成り立ちそうな気がしますが、学級閉鎖という定性的イベントには、そこに至るまでの感染者数がマスキングされています(感染者が1人であれば通常発動されない)。さらに、同一の学級において、複数の感染者が確認された場合であっても、その感染者の間で感染経路に関連がない場合や、他の関係者等に感染が広がっている恐れがない場合については、学級閉鎖を行う必要はないとされています。

したがって、流行期間における地域の感染者数と学級閉鎖数という大きなスケールで関係を調べれば、当然正の相関が得られることになりますが、一つ一つの学級での感染者数と閉鎖イベントは必ずしも相関しないことが考えられるのです。例えるなら、小選挙区で1人の当選者と落選者の有権者支持率は 100 対ゼロではなく、実際の獲得票数であるわけです。ところが、この研究では、支持率に関して、得票率(感染者数)を無視して当選者(学級閉鎖)で代替しているわけです。

したがって、元々交絡因子と不確定要素がきわめて多い社会実験において、学級での感染者数を正確に反映しない学級閉鎖を選択してしまえば、余計に明確な結果(黙食の効果)が得られないことになり、実際にそうなっている可能性があります。不確定要素が多いとは、感染対策に関わる重要な様々な NPI の貢献度が、各学級や学級閉鎖の事例で不明なことです。

本報告では、この結果を一般化し、実際に使用する際には、3 つの留意点があるとしてます。第一に、黙食ガイドライン解除直後の状況の分析であるので、生徒は会話に慎重になり、COVID-19 予防に注意力を維持していた可能性があること、第二に、黙食を解除した直後は、学校側が感染症に通常以上に注意を払ったり学校全体を通して感染対策が徹底されていた可能性があること、第三に、黙食が変更された千葉県内の 11 市のみを分析対象(黙食を解禁した学校の割合は 22.3%、45/202)であり、この 11 市でもまだ限定的であったこと、を挙げています。

上記の第一、第二の留意点は、定量化しにくい NPI 要素に関することであり、もしこの影響があるとしたら、そもそもこの研究における分析は意味をなさなくなります。このほかにも換気、手洗い、消毒、マスク着用、対人距離の確保などの様々な NPI があります。 第三の問題点と言えることは、本研究は、黙食の介入と比べたこれらの交絡因子の関わりを、分析に全く考慮していないことです。したがって、黙食の効果、黙食解除の影響が的確に捉えられているか、きわめて疑問な点があります。

危機管理におけるリスクの発生防止は、単一の手段に依存するのではなく、様々な対策の和によって、その効果レベルが上がるというスイスチーズモデル(→感染制御のためのバランス理論)の考え方があります。これは感染予防においても当てはまり、マスク、手洗い、換気など、関わる要素が多いほど、感染防止の効果が上がるという理論です。一つの要素の貢献度が非常に高ければ、相対的に他の要素のそれは低くなります。例えば、換気やマスク着用の効果が非常に高ければ、黙食の効果があったとしても、黙食を解除したとしてもその影響は見えにくくなるはずです。

上記の第三の留意点は、黙食継続の 157 校に対して黙食廃止の 45 校という比較サンプルの 不均衡に関することです。両者の 3 倍以上の開きは、結果に多少なりとも影響しているかもしれません。

最後に、第四の問題点として、飛躍した論理展開を挙げます。 給食時の黙食を導入した政府の決定は、会話が感染リスクを高めるという科学的証拠に基づいて、流行時の感染対策優先という基準で実施された、合理的な判断です。校内においては、マスク着用ができない食事中は、感染リスクが最も高くなる機会なのです。一方で、今回の研究は不確実性の高い結果に基づいて、先行の科学的根拠との不一致の考察もなしに黙食の意味がないと否定し、そこから生徒の社会的発達やウェルビーングの問題、さらに学級閉鎖が及ぼす影響に飛躍させています。

もとより、感染対策は生徒の精神的健康とのバランスの上に実施される必要がありますが、そのためにはまず、感染症への実害防止が保障されることが前提であり(学校は第一に安全な授業を行なう責務がある)、病気の質、流行状況などに合わせて様々な NPI の貢献度が的確に捉えられていなければなりません。例えば、換気と室内二酸化炭素のモニターによってその貢献が概ねカバーできれば、黙食を行なう必要はないでしょう。今回の研究は、「政府のガイドラインに柔軟性がなかったために、生徒の人的資本に投資する機会を失ってしまったのかもしれない」と述べていますが、その判断をできるレベルに達していません。

このように、感染対策の介入と精神的健康はそれぞれ個別に的確に検証されるべき事項であるはずです。然るに、第一に「生徒の命と健康」を守り「安全な授業」を達成する目的であるはずの NPI の貢献度を十分に考慮することなく、「感染対策に効果はない」として、そこから子どもの社会的発達やウェルビーイングの問題(これらも科学証拠がない)に飛躍させる一種の誤謬は枚挙にいとまがありません [11, 12, 13]。肝心の安全な授業が置き去りにされているのです。

この研究報告は、文献も引用しながら学級閉鎖や休校が及ぼす生徒への悪影響に言及していますが、このことと本研究の課題である黙食の実施とは直接関係ありません。感染が起こるから休校や学級閉鎖を生じるわけです。明らかに論点の飛躍です。

これらの誤謬の証拠は、感染対策解除後の学校現場で何が起こっているかをみればわかります。いま COVID-19 やインフルエンザの流行で、学級閉鎖と学校閉鎖が続出しています。生徒の健康被害が起き、生徒から貴重な学習の機会を奪い続けているのです。社会的発達云々以前の本末転倒の問題を生じているわけです。

おわりに

今回の高橋らの研究 [1] は、本来何らかの知見を見いだすには到底無理な条件設定で、半ば恣意的なデータセットを用いて解析し、先行の理工学データに対して得られたデータを階層の上位に置き、飛躍した結論に結びつけたということが言えます。研究設計に難点がある研究で、いくら統計解析を行なったとしても、それは単なる数字遊びになってしまうでしょう。

黙食(silent eating)という呼称ですが、これは SNS でも指摘がありましたが、本来食べることのみを行なう、それに集中するということです。この意味で、戦後の小学校給食は長い間黙食でした。少なくとも、私たちの世代は前向きの姿勢で、無駄口を叩かないで食べることに集中するように指導を受けました。

小学校給食におけるわずか45分間(正味15分)の黙食が、もし社会的発達やウェルビーイングの点で問題があるとするなら(現時点でその科学的証拠はない)、それこそ戦後の多くの世代で問題があったということになります。これは戦後教育と日本人全体に関わる大きな問題提起であり、提唱者はその検証研究の責任を負うべきでしょう。

引用文献

[1] Takahashi, R. et al.: The effect of silent eating during lunchtime at schools on the COVID-19 outbreaks. RIETI Discussion Paper Series 23-E-068, 2023. https://www.rieti.go.jp/jp/publications/dp/23e068.pdf

[2] 独立行政法人経済産業研究所: 学校給食時の黙食がCOVID-19の感染に与える影響. https://www.rieti.go.jp/jp/publications/nts/23e068.html

[3] 泰さわみ:「黙食」に学級閉鎖減らす効果確認できず 高橋准教授ら報告. 教育新聞 2023.10.06. https://www.kyobun.co.jp/article/2023100603

[4] Kwon, K.-S. et al.: Evidence of long-distance droplet transmission of SARS-CoV-2 by direct air flow in a restaurant in Korea. J. Korean Med. Sci. 36, e23 (2020). https://doi.org/10.3346/jkms.2020.35.e415

[5] Chang, S., Pierson, E., Koh, P.W. et al. Mobility network models of COVID-19 explain inequities and inform reopening. Nature 589, 82–87 (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2923-3

[6] Eiche, T. and Kuster, M.: Aerosol release by healthy people during speaking: possible contribution to the transmission of SARS-CoV-2. Int. J. Environ. Res. Public, Health. 17, 9088 (2020). https://doi.org/10.3390/ijerph17239088

[7] Wang, C. C. et al.: Airborne transmission of respiratory viruses. Science 373, 6558 (2021). https://www.science.org/doi/10.1126/science.abd9149

[8] Singhal, R. et al.: Virus transmission by aerosol transport during short conversations. Flow (Cambridge University Press) 2, E13 (2022). https://doi.org/10.1017/flo.2022.7

[9] Ding, S. et al.: Infection risk of SARS-CoV-2 in a dining setting: Deposited droplets and aerosols. Build. Environ. 213, 108888 (2022). https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2022.108888

[10] 伊藤和行: 2~3人感染→学級閉鎖 文科省が休校などの基準提示. 朝日新聞デジタル 2021.08.27. https://www.asahi.com/articles/ASP8W6DWMP8WUTIL022.html

[11] 奥山純子, 門廻充侍: コロナ禍長期化における児童・青年の身体活動メンタルヘルス. ストレス科学研究36, 3–11 (2021). https://doi.org/10.5058/stresskagakukenkyu.2021002

[12] Shobako, N,: Lessons from the health policies for children during the pandemic in Japan. Front. Public Health 10, published October 6, 2022. https://doi.org/10.3389/fpubh.2022.1015955

[13] 高久玲音・王明耀: ポストコロナに向けた子どもたちの学校生活の現状―2022年6月の学校生活調査の結果と予備的解析. 社会保障研究 7, 224–235 (2023). https://ipss.repo.nii.ac.jp/records/489

引用したブログ記事

2023年5月7日 マスクのランダム化試験批判

2023年1月28日 感染制御のためのバランス理論

      

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