4週間水を止めてもレジオネラ菌は増えなかった。念のための通水のあと、2週間増えた

2020年に建物が一斉に空になったとき、ほぼすべての専門家がすぐに同じ助言をしました。「配管に溜まった水ではレジオネラ菌が増える。人が戻る前に、すべての給水栓で水を流しておくこと」。施設管理の担当者は何日もかけて蛇口を開け続けました。

ある研究グループは、建物が空になる前からその建物の水を測定していて、閉鎖中も再開後も測定を続けました。結果は、予想と二重の意味で逆でした。7週間のロックダウン中、Legionella pneumophilaは1.4〜4.1桁も減少したのです。そして念のための通水によって最大3.4桁増え、その状態が2週間続きました。

これは「水の滞留は無害だ」という話ではありません。滞留との関連は、建物の水に関する研究の中でもよく確立された知見のひとつです。言いたいのは、その関連が配管の特定の恒常的な構造についてのものであること、「建物が空だった」はそれとは別の話であること、そして定番の対策には誰も警告していなかった落とし穴があることです。

滞留に関する研究が実際に示していること

2020年に発表されたシステマティックレビューは395件の要旨をふるいにかけ、水の滞留とレジオネラ菌の関係を調べた研究を24件見つけました。24件中22件が正の関連を報告しています。実際の建物の配管を対象にした17件に限ると、16件が関連を認めていました。

ただし、これらの研究が何を測ったかに注目してください。建物を対象にした17件のうち10件は、恒常的な滞留箇所についての研究でした。つまり行き止まり配管やデッドレグ（器具を撤去したりフロアを改装したりした際に、配管を切り戻さずにふさいだだけで、どこにもつながっていない区間）です。これは空き建物の話ではありません。人で埋まっている建物の中で、いつも水が淀んでいる配管の一部の話です。

仕組みはよくわかっていて、2つの要素があります。動かない水は熱を失い、レジオネラ菌が最もよく増える温度帯に入ります。さらに残留消毒剤が減っていきます。ある研究では家庭用貯水タンクで塩素が22時間で0.2mg/Lから約0.12mg/Lに、別の研究ではセメントライニングのダクタイル鋳鉄管で24時間に0.6mg/Lから約0.3mg/Lに、ねずみ鋳鉄管の行き止まり部分では0.05mg/Lまで下がりました。

滞留に関する研究が調べた対象

395件の要旨から特定された、水の滞留とレジオネラ菌の定着に関する24件の研究。

正の関連を報告した研究22 / 24

実際の建物配管の研究（関連あり）16 / 17

うち恒常的なデッドレグ・行き止まり配管10 / 17

実験室のモデル系（関連あり）6 / 7

出典：Nisar, M.A., Ross, K., Brown, M.H., Bentham, R. and Whiley, H., “Water stagnation and flow obstruction reduces the quality of potable water and increases the risk of legionelloses”, Frontiers in Environmental Science 8:611611, 2020.

空になる前から測定されていた建物

スイスの研究機関Eawagの建物では2019年を通して水の測定が行われていたため、実際のベースラインがありました。L. pneumophilaの中央値は1リットルあたり10 MPN未満です。そこへ7週間の閉鎖が始まりました。

予想に反して、培養数の中央値は1.37〜4.14 log減少しました。著者らはもっともらしい理由を挙げています。使用量が少なく、給湯が毎日循環していたことで栄養が乏しい状態になり、飢餓状態のレジオネラ菌は数日〜数週間で培養できなくなる、というものです。

研究チームはさらに、この分野ではめったに行われないことをしました。意図的に水を滞留させたのです。2つのフロアの水を最長4週間止め、26か所の給水栓を監視しました。前後どちらでも、培養可能なL. pneumophilaはどの給水栓からも見つかりませんでした。総細胞数は1週間後に増えてそのまま高止まりしましたが、ガイダンスが問題にしている菌そのものは一度も現れませんでした。

ところが同じ建物で、前年の3週間の冬季休暇のあとには急増が起きていました。陽性率は44%から91%に上がり、培養数の中央値は2.3 log以上増えています。1年後の同じ休暇のあとは何も起きませんでした。陽性率は休暇前0%、休暇後8%で、有意差はありません。

著者らは2019年の急増を十分には説明できていません。そのうえで、素直な解釈に反する点を指摘しています。日常的に給湯を最もよく使うフロアで、一貫してレジオネラ菌が最も多かったのです。著者らはこれを、滞留仮説と真っ向から矛盾するものだとしています。急増の原因として最も有力なのは隣接地での工事で、これはレジオネラ菌を増やすことが知られている撹乱要因です。

1つの建物における4回の低使用期間

期間	L. pneumophilaの変化
2019年冬季休暇（3週間）	2.3 log以上増加。陽性率44%→91%
2020年COVIDロックダウン（7週間）	1.37〜4.14 log減少
2020年冬季休暇（3週間）	有意な変化なし。陽性率は前0%、後8%
意図的な完全滞留（最長4週間）	26か所すべてで前後とも培養陽性なし

出典：Rhoads, W.J., Sindelar, M., Margot, C., Graf, N. and Hammes, F., “Variable Legionella response to building occupancy patterns and precautionary flushing”, Microorganisms 10(3):555, 2022.

そして通水が行われた

再開時、建物は推奨どおりの方法で再稼働されました。すべての給水栓で、お湯が安定して熱くなるまで、または2分間のどちらか早いほうまで水を流します。作業には丸1日かかりました。

最初に出た水のサンプルでは、L. pneumophilaは減りませんでした。通水後のサンプルでは0.55〜3.4 log増え、2週間高いままでした。再入居3週目に減り始め、6週目までにパンデミック前の水準に戻りました。

著者らが突き止めた仕組みは、地味で具体的なものでした。全給水栓を一斉に開けたことで、建物が普段使う量をはるかに超えるお湯が引き出され、給湯器が追いつかなくなったのです。給湯器の出口温度は、通水時間の70%で60℃を下回りました。沈殿物やバイオフィルムがたまるタンクの底は、ずっと60℃未満で、42%の時間は55℃未満でした。

つまり通水は、殺菌の役目を果たしていたもの自体を使い果たしてしまいました。タンク上部にたまった非常に熱いお湯の層は熱のバリアになっていて、建物中の蛇口を開けるとそれが抜けてしまうのです。

再稼働時の通水が給湯器に与えた影響

通水時間のうち、殺菌温度を下回っていた割合。

タンク底部が60℃未満100%

給湯器出口が60℃未満70%

タンク底部が55℃未満42%

給湯器出口が55℃未満8%

出典：Rhoads et al., Microorganisms, 2022.

研究チームはその後、この現象を意図的に再現しました。給湯器容量の200%の水を毎分5リットルで流すと、L. pneumophilaは通水中に検出限界未満から1リットルあたり1,970 MPNまで増えました。毎分95リットルでは培養可能な菌は現れませんでした。タンクが熱い状態から始まり、大流量でその熱いお湯がほぼそのまま押し出されたためです。それでも遺伝子コピー数は約2 log急増しました。

どちらの流量でも、通水後のサンプルのL. pneumophilaはその後2〜3週間で1〜2.5 log増えました。著者らは考えられる要因として、急な栄養の流入による新たな増殖、強い水流によるバイオフィルムのはがれ、殺菌されていないタンク底部からの物質の拡散を挙げています。

実際に菌を抑えるもの

この分野の研究で残念なのは、化学的な消毒が長期的にはあまり効かないことです。米ペンシルベニア州のある病院はデッドレグを撤去し、定期的な塩素処理を行いましたが、どちらも十分ではなく、培養陰性になるまで二酸化塩素による処理を21か月続ける必要がありました。築100年のイタリアの病院では、高濃度塩素処理を5年間続けても汚染は解消しませんでした。別の病院では、加熱処理、塩素処理、二酸化塩素処理を経ても同じ菌株が15年間残り続けました。

原因はバイオフィルムです。パイロット規模の実験系では、デッドレグ内のレジオネラ菌のバイオフィルムが熱衝撃に耐え、48時間以内に水中に再定着しました。滞留部分は菌の隠れ家になるだけでなく、処理のたびにほかの部分へ菌を再供給します。さらに、致死量に満たない処理を繰り返すと、より耐性の強い菌株が選択されるようです。

効果があるのは、地味で、継続的で、構造的な対策です。配管モデルに関するあるレビューは、定着したバイオフィルムを確実に根絶する唯一の方法は、系統内のあらゆる地点で水を55℃以上に保つことだと結論づけました。そのためには、時々介入するのではなく、給湯を常時循環させる必要があります。

実用面で最も興味深い知見はイタリアからのものです。2つの病院の研究では、デッドレグを撤去する代わりに、それぞれのデッドレグに最も近い給水栓にタイマー式の蛇口を取り付け、1日64〜192リットルの水を流しました。1リットルあたり最大1.4 × 10⁵ CFUのL. pneumophilaがいた給湯系統で、培養可能なL. pneumophilaが消えました。2つ目の研究では24時間〜15日で消失しています。

これが何なのかに注目してください。少量の水を、恒久的に、絶え間なく流すこと。1回の大量通水とはほぼ正反対の方法です。

対策ごとの効果

あらゆる地点で常に55℃以上の給湯配管モデルのレビューで、定着したレジオネラ菌のバイオフィルムを根絶できると判断された唯一の対策。定期的な加熱ではなく常時循環が必要。

デッドレグ付近での少量の常時通水1日64〜192リットルのタイマー式蛇口で、デッドレグを撤去しないまま、2つの病院の給湯系統から培養可能なL. pneumophilaが消えた。

塩素処理複数の病院で単独では不十分。5年間の高濃度塩素処理でも解消しなかった系統があり、15年間さまざまな処理を生き延びた菌株もある。

念のための1回の大量通水測定された唯一の建物では、頼みの給湯器の温度を下げてしまい、L. pneumophilaを2週間増やした。

出典：Nisar et al., Frontiers in Environmental Science, 2020（Saby 2005、Totaro 2018・2020、Sidari 2004、Orsi 2014、Scaturro 2007、Farhat 2010をまとめたもの）；Rhoads et al., Microorganisms, 2022.

研究データが冷却塔を指す理由

レジオネラ症（在郷軍人病）の原因を尋ねれば、答えは「冷却塔」です。集団感染の記録もそれを裏づけています。ニューヨーク市では2006年以降に6件の地域集団感染が起き、患者213人、死者18人が出ました。最大のものは2015年のブロンクスの事例で、138人が感染して16人が亡くなり、遺伝子解析で1基の冷却塔が感染源と特定されました。

しかし、集団感染は症例の一部にすぎません。イングランドとウェールズのある年の全国データでは、報告された160例のうち123例（77%）が散発例でした。単独で発生し、調べるべき集団がない症例です。散発例は結びつける先がないため、環境調査が行われることはまれです。

感染源の記録が乏しい理由はもうひとつあり、それは診断技術の向上の副作用です。1980〜1998年に、米国で尿中抗原検査による診断は症例の0%から69%に増え、致死率は34%から12%に下がりました。この検査は迅速で、命を救います。一方で菌株（分離株）が得られません。分離株がなければ、患者と建物を結びつけることができないのです。同じ期間に、L. pneumophila血清群1以外による症例は38%から4%に減りましたが、これは菌の変化ではなく、培養が行われなくなったことによる見かけ上の変化です。

そのため、目に見える証拠は、調査できるほど大きな集団で発生した症例に偏ります。つまり、広い範囲に水をエアロゾル化してまき散らす装置が原因の症例です。建物の配管が原因という仮説は見えにくいだけで、必ずしも規模が小さいわけではありません。

多くの症例で感染源がわからない理由

集団ではなく単独で発生した症例（イングランド・ウェールズ、1995年）77%

尿中抗原で診断された米国の症例（1998年）69%

尿中抗原で診断された米国の症例（1980年）0%

米国の致死率（1980年）34%

米国の致死率（1998年）12%

出典：Newton, L. et al., Communicable Disease Report, 1996; Benin, A.L., Benson, R.F. and Besser, R.E., Clinical Infectious Diseases 35(9), 2002.

研究者自身が指摘していること

通水の研究は1つの建物についてのものです。著者ら自身もそう述べ、一般化はしていません。結論は、このテーマの報道にはあまり見られないほど慎重な書き方になっています。レジオネラ菌の発生歴がある建物でも、水の使用量が減ると必ずレジオネラ菌が増えるわけではないこと。使用量の低下は他のさまざまな変化と同時に起こるので、それぞれ切り分けて考える必要があること。そして、通水のやり方によっては一時的にレジオネラ菌を増やすおそれがあること。

著者らの最後の提言は、配管そのものの話ではありません。今後の研究では「滞留」が何を意味するのかを定義し、それが系統内で同時に起きているほかの出来事とどう関係するのかを明らかにすべきだ、というものです。温度分布、栄養の供給、個々の給水栓の使用状況、外部からの撹乱は、この建物ではすべて同時に変化していて、どれか1つだけで結果を説明することはできません。

反対の結果を示した研究もあり、それははっきり書いておくべきでしょう。米国で長いロックダウン期間を通して監視された公共施設では192のサンプルが採取され、長期の滞留はレジオネラ菌と自由生活性アメーバを増やしたと結論づけています。また先のシステマティックレビューでも、建物を対象にした17件のうち1件と、実験室モデル7件のうち1件は正の関連を認めていません。しかもその実験室研究では逆の結果が出ており、培養可能なレジオネラ菌は滞留した配管より乱流の配管のバイオフィルムに多くいました。

この分野には、強固な中心的知見と、本当に未解決の周辺部分があります。変わったのは、「再入居前に通水する」をリスクのない対策として語れなくなったことです。誰かが実際に測定した唯一の建物で、リスクがあったのですから。

よくある質問

Q. しばらく家を空けたあとは蛇口の水を流すべき？

一般の住宅には、この研究データはあまり当てはまりません。研究対象は、中央式の給湯器と給湯循環ループ、数百か所の給水栓をもつ大きな建物で、失敗の原因は全給水栓を一斉に開けて給湯器が追いつかなくなったことでした。家庭の給水設備にはそのような構造がありません。この研究が示しているのは、大きな建物で一斉に大量通水するのは自動的に安全とは言えないこと、そして実施する人は通水中に給湯器の温度を監視すべきだということです。

Q. 給湯の温度は何度にすべき？

この分野の研究で繰り返し出てくる数字は「系統内のあらゆる地点で55℃以上を常時維持」です。これは家庭での設定というより建物の設備仕様で、やけどのリスクとぶつかります。そのため家庭向けのガイダンスは多くの国で異なり、給水栓の手前に混合弁が設けられているのです。

Q. シャワーヘッドは本当にリスクになる？

菌のすみかになるのは事実です。この分野の基礎を築いた1984年の病院の研究では、シャワーヘッドに水を送るタンクが清潔な状態でも、採取したシャワーヘッドの50〜100%からL. pneumophilaが見つかりました。蛇口の泡沫器（エアレーター）は30個中22個から見つかった一方、障害物のない蛇口は26個中0個でした。それが自宅にいる健康な人にとって病気のリスクになるかどうかは、この分野の研究では答えが出ていません。

Q. 実際に発症するのはどんな人？

大多数は高齢者、免疫が低下している人、慢性の肺疾患がある人です。致死率も軽視できません。ヨーロッパのある2年間では、約1万2,000例全体で6.6%でした。ブロンクスの集団感染では、患者138人のうち107人が慢性疾患をもっていました。

Q. つまり水の滞留は問題ないということ？

いいえ。24件中22件の研究が正の関連を認め、仕組みもわかっていて、デッドレグは現実の、よく記録された危険です。ここでの知見はもっと限定的です。建物を空にすることはデッドレグと同じではなく、定番の対策には記録された落とし穴がある、ということです。

まとめ

• システマティックレビューでは24件中22件の研究が水の滞留とレジオネラ菌の関連を認めました。ただし建物を対象にした17件のうち10件は、空き建物ではなく恒常的なデッドレグや行き止まり配管についての研究です。
• 7週間の閉鎖期間を通して測定された唯一の建物では、L. pneumophilaは1.37〜4.14 log減少しました。
• 2つのフロアで4週間、意図的に水を完全に止めても、26か所の給水栓のどこからも培養可能なL. pneumophilaは検出されませんでした。
• 再開時の念のための通水で、通水後のサンプルのL. pneumophilaは0.55〜3.4 log増え、その状態が2週間続きました。
• 原因は、全給水栓の一斉通水で給湯器のお湯が尽きたことです。給湯器出口は通水時間の70%で60℃未満、タンク底部は42%で55℃未満でした。
• 化学的な消毒は年単位では効果が乏しいです。ある病院では高濃度塩素処理を5年間続けても汚染を解消できず、別の病院では同じ菌株が加熱、塩素、二酸化塩素による処理を15年間生き延びました。
• 効果があったのは継続的な対策です。あらゆる地点で55℃以上を保つこと、そしてデッドレグ近くでタイマー式蛇口から1日64〜192リットルを流すことで、デッドレグを撤去せずに培養可能なL. pneumophilaが消えました。
• レジオネラ症の多くは散発例で、ある年の全国データでは77%でした。また尿中抗原検査への移行で、感染源の追跡に必要な分離株が得られなくなりました。

この記事は、建物の給水設備におけるレジオネラ菌について、公表された環境・疫学研究をまとめたものです。医学的な助言ではなく、水安全計画の代わりにもなりません。水安全計画は、多くの国・地域で大規模な建物に法的に義務づけられており、資格をもつ専門家が担う仕事です。

さらに読むなら：Rhoads らによる2022年のMicroorganismsの論文はオープンアクセスで、珍しく読みやすく、念のための通水が実際に何をもたらすかを実地規模で測定した唯一の研究です。2020年のFrontiersのレビューは、この論文が揺さぶる主流の見解を最もよくまとめています。

参考文献

• Rhoads, W.J., Sindelar, M., Margot, C., Graf, N. and Hammes, F., “Variable Legionella response to building occupancy patterns and precautionary flushing”, Microorganisms 10(3):555, 2022. (One Swiss building sampled through low-occupancy periods, with controlled stagnation and boiler flushing experiments. L. pneumophila fell 1.37–4.14 logs across the seven-week lockdown, rose over 2.3 logs after the 2019 winter break but not the 2020 one, and was undetectable at all 26 outlets through four weeks of imposed stagnation. Recommissioning flushing raised it 0.55–3.4 logs for two weeks, the boiler outlet sitting below 60 °C for 70% of the flush.)
• Nisar, M.A., Ross, K.E., Brown, M.H., Bentham, R. and Whiley, H., “Water stagnation and flow obstruction reduces the quality of potable water and increases the risk of legionelloses”, Frontiers in Environmental Science 8:611611, 2020. (24 of 395 abstracts included; 22 reported a positive association, including 16 of 17 building studies and 6 of 7 laboratory models, and 10 of the 17 concerned permanent stagnation points. Also covers disinfectant decay, biofilm recolonisation within 48 hours of thermal shock, the need for water above 55 °C throughout with continuous circulation, and the Italian timed-tap studies.)
• Ciesielski, C.A., Blaser, M.J. and Wang, W.L., “Role of stagnation and obstruction of water flow in isolation of Legionella pneumophila from hospital plumbing”, Applied and Environmental Microbiology 48(5), 1984. (Two of four hospital hot water tanks kept on line for a year dropped L. pneumophila quickly; the two left unused stayed colonised. The organism came from 50–100% of shower heads throughout, and 22 of 30 faucet aerators against none of 26 unobstructed faucets.)
• Li, X., Xu, J., Wu, J., Weir, M.H. and Xi, C., “Prevalence of Legionella in a public building water plumbing system during COVID-19 lockdown”, Environment and Health, 2023. (192 samples from a public building over a year of lockdown and reopening, by qPCR. Concludes that long-term stagnation promoted Legionella and free-living amoebae — the opposite of the Swiss finding.)
• Benin, A.L., Benson, R.F. and Besser, R.E., “Trends in legionnaires disease, 1980–1998: declining mortality and new patterns of diagnosis”, Clinical Infectious Diseases 35(9), 2002. (6,757 confirmed US cases. Urine antigen diagnosis rose 0% to 69%; case fatality fell 34% to 12%. Isolates other than serogroup 1 fell 38% to 4%, attributed to the decline in culture rather than a change in the organism, impairing outbreak investigation.)
• Newton, L., Joseph, C.A., Hutchinson, E., Harrison, T.G., Watson, J.M. and Bartlett, C.L.R., “Legionnaires’ disease surveillance: England and Wales, 1995”, Communicable Disease Report, 1996. (160 reported cases, 20 deaths; 123 — 77% — occurred sporadically. Culture-based diagnosis fell from 16% in 1994 to 9% in 1995.)
• Weiss, D., Boyd, C., Rakeman, J.L., Greene, S.K., Fitzhenry, R. and McProud, T., “A large community outbreak of Legionnaires’ disease associated with a cooling tower in New York City, 2015”, Public Health Reports 132(2), 2017. (138 cases, 16 deaths, median age 55; 107 had a chronic condition. Of 55 cooling towers tested, two carried an indistinguishable strain and sequencing implicated one.)
• Ricketts, K.D. and Joseph, C.A., “Legionnaires disease in Europe: 2005–2006”, Eurosurveillance 12(12), 2007. (11,980 cases from 35 countries, 377 deaths, case fatality 6.6%. Urinary antigen accounted for 76.0% of diagnoses; culture-based diagnosis fell to 8.9%.)