How effective does a COVID-19 coronavirus vaccine need to be to stop the pandemic? A new study has answers
2020年7月15日 22.11pm AEST
著者 ブルース・Y・リー
ニューヨーク市立大学健康政策・経営学教授
米国はCOVID-19コロナウイルスワクチンに期待を寄せているが、ワクチンだけでパンデミックを止め、生活を正常に戻すことができるだろうか？
答えは、ワクチンがどのように「良い」で終わるかに依存している。
アメリカ予防医学ジャーナルに7月15日に発表された研究では、私の同僚と私は、国のすべての人のコンピュータシミュレーションを使用して、ワクチンがどれだけ効果的で、パンデミックを終わらせるために何人の人がワクチンを接種しなければならないかを示すために使用した。私たちは、コロナウイルスワクチンの有効性は、アメリカ人が安全に社会的距離に依存することをやめられるようになるまでには、70%以上、あるいは80%以上にならなければならないことを発見した。それに比べて、麻疹ワクチンの有効率は95～98%、インフルエンザワクチンは20～60%である。
だからと言って、より少ない保護を提供するワクチンが役に立たないということではないが、何らかの形で社会的距離を置くことがまだ必要なのかもしれない。
ワクチンの「有効性」とは何であろうか？
一部の政治指導者は、社会がすぐに元に戻ることを示唆しているが、特にワクチンが年末か2021年の早い時期までに利用可能になった場合には、それが可能になるだろう。現在、いくつかのワクチンは初期段階の試験段階にあるが、そのタイムラインはまだ非常に楽観的であろう。
しかし、ワクチンは他の多くの製品と同じであることを覚えておくことが重要である。重要なのは、製品が入手可能であることだけではなく、どれだけ効果があるかということである。衣類を例に考えてみよう。フォーマルな夕食会に出席する場合、下着だけでは部分的にはカバーできても、おそらく十分ではないであろう。これは、下着が役に立たないという意味ではない。
同様に、異なるワクチンによって、異なるレベルの保護を提供することができる。科学者たちは、これをワクチンの有効性や効果として話している。ウイルスに感染していない100人に80%の効果を持つワクチンを投与した場合、平均して80人は感染しないということになる。
有効性と有効性の違いは、前者は臨床試験のような管理された状況下でワクチンを接種した場合に適用され、後者は「実際の」状況下で適用されるということである。一般的に、ワクチンの有効性は有効性よりも低い傾向にある。
コンピュータシミュレーションでは、以下のようなことが起こる可能性があることを示している。
COVID-19コロナウイルスワクチンはまだ開発中ですので、今は目標とするワクチンの効果レベルを設定し、期待値を管理する時期である。倫理的にはコンピュータシミュレーションしかない。
この研究のために、ニューヨーク市立大学大学院公衆衛生・保健政策研究科のPHICORチームは、ベイラー医科大学の国立熱帯医学大学院の科学者と協力して、米国全体とその人口が相互に作用するコンピュータ・シミュレーション・モデルを開発した。このモデルを使って、さまざまな方法でCOVID-19ウイルスをこの仮想集団に導入し、さまざまなパンデミックシナリオで人から人へと拡散させることができた。感染したシミュレーションされた各人は、現実世界と同じように、問題の深刻さに基づいて、入院、人工呼吸器に入れられる、または死ぬ確率を持っている。
このシミュレーションされた集団を使った実験では、異なるワクチンと、パンデミックの期間中に異なる割合の集団が異なる時期にワクチンを接種した場合に何が起こるかを表現することができる。結果は、異なるレベルの有効性を持つワクチンがパンデミックにどのような影響を与えるかを示しており、感染者数、健康影響、コストなどへの影響を推定するために使用することができる。このケースでは、1回のワクチン接種で済むと仮定している。
パンデミックを止めるには何が必要か？
通常、パンデミック病やパンデミックでは、より多くの人がウイルスにさらされると、1日あたりの新規感染者数が着実に増加し、ピークに達して減少し始める。もちろん、これにどれくらいの時間がかかるかは、ウイルスとそれに対する反応が時間の経過とともにどのように進化するかに依存する。
パンデミックを止めるためには、1日あたりの新規感染数をゼロにするか、少なくとも非常に少ない数にする必要がある。
COVID-19パンデミックが始まったばかりで、感染者数が0%に近い場合、全人口にワクチンを接種した場合、コロナウイルスを止めるためには、ワクチンの有効性が少なくとも60%でなければならないことがシミュレーションで示されている。年齢や健康上の問題で接種できない人や、接種を拒否する人の数を考えると、それはおそらく不可能であろう。
人口の75%の人しか接種しないとすれば、ワクチンの有効性は70%程度にならざるを得ない。60%の人しか接種しない場合、閾値はさらに高くなり、80%前後になる。これは、ウイルスがより多くの人を感染させることができないようにするためである。
この数字は、ウイルスに感染した人が平均して2.5人を感染させると仮定している。ウイルスの感染力が強ければ ワクチンの効率も上がる
さて、パンデミックがさらに進むと、ピークの高さを低くすることができなくなる。それは山に登るようなものだ–すでに一定の高さに達しているのだ。さらに、より多くの感染者が走り回っていると、パンデミックをシャットダウンするのが難しくなる。
つまり、人口の5%がすでにウイルスに感染している場合、あなたができる最善の方法は、ピークを約85%減らすことである。0%と5%の差は、何百万人もの感染者を増やすことになる。これまでのところ、米国の人口の約1%が感染していることが確認されているが、実際の割合はもっと高いと当局は推定している。
どれだけの人がワクチンを接種するかが重要
これらの知見に基づいて、60%という低い有効率のワクチンでも、パンデミックを食い止め、社会を正常に戻すことができる可能性がある。しかし、すべての人口ではないにしても、ほとんどの人がワクチンを接種しなければならないだろう。
世論調査によると、アメリカ人の約4分の3しかコロナウイルスワクチンの安全性が保証されていれば接種すると答えている人がいないことを考えると、これは考えにくい。
保護される人が少なくなれば、ワクチンの有効性は80%以上にならなければパンデミックを止めることはできない。これは、COVID-19コロナウイルスワクチンを開発する際に目標とすることができる。
繰り返しになるが、これはすべて、有効性の低いワクチンが有用でないということを意味しているわけではない。それは、社会的な距離とマスクの着用は、パンデミックが進行するか、または実際に「十分に良い」ワクチンが到着するまで継続しなければならない可能性が高いことを意味している。