パンデミック時の死亡率パターン 1918年のスペイン風邪パンデミックではどうだったか

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Patterns of mortality during pandemic: An example of Spanish flu pandemic of 1918

www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7351247/

要旨

今、全世界の注目は、コロナウイルス感染症COVID-19の発展途上のパンデミックに集中している。この記事では、過去120年で最も致命的な大パンデミックである1918年のスペイン風邪の大パンデミックの死亡パターンについて論じている。

パンデミックの直後に発表されたイタリアと米国の統計資料を分析した。この場合、死因の特定に伴う不正確さが最小限に抑えられているため、分析はすべての原因による死亡率を対象に行われた。

スペイン風邪の最初の症例が1918年3月に米国で発生したにもかかわらず、このパンデミックの第一波は実質的に死亡率全体に影響を与えなかった。1918年の死亡率の主なピークは米国とイタリアの両方で1918年10月に発生し、死亡率は数か月にわたって徐々に減少した。

年齢別死亡率の分析では、1918年の中年(20-50歳)の死亡率が1917年と比較して有意に増加していることが示された。潜在変数の手法を用いた死亡率の傾向の分析では,1918年の背景死亡率の有意な増加が示され,イタリアでは第二次世界大戦中の死亡率損失よりも高いことが判明した。

スペインのインフルエンザパンデミックは現在のコロナウイルスパンデミックとは異なり、COVID-19パンデミックでは高齢者の死亡率がより顕著に増加するのに対し、中高年の死亡率が有意に増加していることを示している。

これにより、COVID-19パンデミックは、以前のスペインのインフルエンザパンデミックよりも、最近のインフルエンザパンデミックに近いものであると考えられた。

 

キーワード:死亡率、感染症、スペイン風邪パンデミック、COVID-19

本文

現在、コロナウイルスのパンデミックのニュースが世界の注目を集めている。感染者数は検査数に依存し、コロナウイルスによる死亡者数は国や地域ごとの死因登録の内容に依存するため、パンデミックの真の広がりを把握することは困難である。

このため、インフルエンザのパンデミックを分析する研究者の多くは、死亡の事実を間違えることはほとんどないため、特定の原因による死亡率を分析するのではなく、すべての原因による死亡率を分析している。

コロナウイルスのパンデミックは、人類史上初のパンデミックではないし、過去200年で初めてのパンデミックでもない。最も有名で致命的なのは1918年のスペイン風邪のパンデミックである(Viboud and Lessler 2018)。また、戦後の1969-70年のインフルエンザパンデミックでは、通常のインフルエンザパンデミック時に観察される高齢者だけでなく、中年期にも大きな損失をもたらしていた。

 

本論文では、イタリアと米国のデータを用いて、1918年スペインのインフルエンザ大パンデミック時の死亡率のパターンを検討した。これらの国は現在、COVID-19の感染者数でトップに立っている。1918年とそれに隣接する年の死亡率を分析することで、現在のパンデミックの経過と規模をよりよく理解することができるかもしれない。

データ源として、各国で1918年以降に発行された統計年鑑を用いた。イタリアでは、主にMinistro di Agricultura, Industrie e Commercio (MAIC), Direzione Generale della Statistica (DirStat)(MAIC 1924, 1925a, 1925b)である。米国のデータについては、『Vital Statistics Rates in the United States 1900-1940 edition』(Bureau of the Census 1943)を使用した。イタリアの人口の年齢別死亡率は、Human Mortality Database (Human Mortality Database)から引用した。

 

まず、イタリアとアメリカの1916-1919年の死亡率の推移を考える。図1はイタリアの暦年別粗死亡率(人口1000人当たり)の値を示したものである。1918年には死亡率が急激に上昇したが、その後はかなり急激に低下していることがわかる。比較のために戦前の1913年の粗死亡率を示しているが、これは1916年から 1918年にかけてイタリアで大きな戦争による損失があったためである。1919年には、死亡率はすでに戦前の値に戻っていた。米国の1916-1920年の死亡率の推移にも同様のパターンが見られる(図2参照)。イタリアの場合と同様に、米国でも1918年に死亡率が急増し、1919年にはかなり急速に低下した。

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図1.イタリアの暦年別粗死亡率(人口1000人当たり)。

出所:MAIC 1924, 1925a, 1925b MAIC 1924, 1925a, 1925b

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図2.米国の暦年別粗死亡率(人口1000人当たり)。

出典:米国国勢調査局1943年 1943年国勢調査局

しかし、スペイン風邪のパンデミックが波打っていたことはよく知られており、アメリカで最初のインフルエンザ患者が記録されたのは1918年3月で、スペイン風邪の第2の致命的なピークは1918年の秋に見られた。1918年と1919年のスペイン風邪のパンデミックの進展をよりよく理解するためには、月別の全原因による死亡率の変化を考慮することが理にかなっている。

イタリアにおける1918年と1919年の月別死亡率の変化を図3に示する。この図から明らかなように、スペインのインフルエンザの急性期は1918年秋に観察され、10月には死亡率が急増した。1919年4月までには、この死亡率の上昇は完全に消失した。同時に、1918年のスペイン風邪の春のピークは、総死亡率にほとんど影響を与えなかった。

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図3.1918年1月以降のイタリアにおける月別粗死亡率(人口1000人当たり)。

年単位で計算されている。出典: (MAIC 1924, 1925a, 1925b)に基づく著者の推計。

図4は、1916-1919年のイタリアにおける月別死亡率の変化を示したものである。この図からもわかるように、スペイン風邪の春の波は総死亡率にはほとんど影響を与えず、1918年前半の死亡率はそれまでの2年間とほぼ同じであった。しかし、イタリアでは1919年にインフルエンザ(スペイン風邪)による死亡者数が増加し、1920年にも報告されている(図5参照)。

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図4.1916-1919年のイタリアにおける月別粗死亡率(人口1000人当たり)。

率は年単位で計算されている。出典: (MAIC 1924, 1925a, 1925b)に基づく著者の推計。

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図5.イタリアにおけるインフルエンザによる死亡者数(単位:千人)、暦年別。

出典:MAIC 1924, 1925a, 1925b. MAIC 1924, 1925a, 1925b

図6は、米国の月別死亡率の推移を示したものである。この図では、1918年の春に死亡率がわずかに増加していることがわかるが、10月の死亡率のピークに比べれば、取るに足らないように見える。

イタリアの場合と同様に、1919年4月までに死亡率は通常の水準にまで低下した。図4と66によると、死亡率が非常に高いパンデミックの急性期は1ヶ月から2ヶ月であったが、死亡率が完全に平年並みに低下するまでには約8ヶ月を要したことがわかる。

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図6.1918-1919年の米国における月別粗死亡率(人口1000人当たり)。

年ごとに計算されている。出典:(Bureau of the Census 1943)に基づく著者の推計。

では、1917年~1919年の年齢別死亡率の変化を考えてみよう。現在のコロナウイルスパンデミックの場合、若い人よりも高齢者の方がコロナウイルスで死亡する可能性が高いことが観察されている。この観察は驚くべきことではない。1969年から 2001年のイタリアの死亡率の分析では、通常のインフルエンザパンデミック時には高齢者の方が死亡率が高いことが示されている(Rizzo et al. 2007)。

しかし、1969-1970年のパンデミックでは、高齢者だけでなく中年層でも過剰死亡が観察された(Rizzo et al. 1918 年のスペインのインフルエンザ大パンデミックは、中年期の死亡率が有意に相対的に増加している点で、他のインフルエンザ大パンデミックとは異なる。図 7 は、1917-1919 年のイタリア女性の年齢別死亡率を示している。

1917-1918年のイタリア人男性の死亡率は、1917-1918年に大きな戦争による損失があったため、年齢別死亡率のパターンが歪んでいたため、ここでは記載していない。

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図7 イタリア女性の年齢別死亡率

1917年、1918年、1919年のイタリア女性の年齢別死亡率。出典。ヒト死亡率データベース

図7は、1918年にスペインでパンデミックしたインフルエンザでは、15歳から60歳までの死亡率が有意に増加していることを示している。1919年には中年女性の死亡率の増加も見られたが、65歳以降では死亡率に変化は見られない。

同時に、それ以上の年齢での死亡率がパンデミックの影響を受けていないとは言えない。図8は、1917-1919年のイタリアにおける65歳以降の女性の年齢別死亡率を示している。スペインでのインフルエンザのパンデミックは、すでに高い年齢での死亡率に1918年に追加で死亡率を増加させたことがわかる。

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図 8.1917年、1918年、1919年のイタリア女性の65歳以降の年齢別死亡率。

出典。ヒト死亡率データベース

スペインのインフルエンザパンデミックの死亡率への影響は、潜在変数の手法を用いた死亡率データの時系列を用いて分析することもできる(Gavrilovet al.2017; Gavrilova and Gavrilov 2011)。この目的のために、1900年から 2014年の期間における死亡率の因子分析を行った。

分析が25歳から85歳までの異なる時点またはオブザベーション(異なる年のハザード率の値)にまたがって行われる場合には、因子分析のいわゆるP-手法を用いた。統計パッケージStata, release 13を用いて、プロマックス回転法を用いた因子分析手順を適用した。その結果、ハザード率の時間的変化の分散のほぼ98%を説明できる2つの因子が同定された。したがって、イタリアにおける死亡率の進化は、以下のモデルで記述できる。

μ(x,t)=α0(x)+α1(x)F1(t)+α2(x)F2(t)

ここで、xは年齢、tは時間、α(x)、α1(x)、α2(x)は年齢のみに依存する3つのパラメータの集合であり、F1(t)、F2(t)は時間のみに依存する2つのパラメータの集合(因子分析モデルで決定された係数の集合)である。

これらの因子の経時変化を研究することにより、第1の因子(Gavrilov and Gavrilova 1991; Willmoth 1997)は、1900-1950年の期間において、主に「老年期」人口に関するものであり、老年期死亡率に匹敵するものであるが、著しく安定していることに注目した(図9を参照のこと)。

第二の要因は、バックグラウンド死亡率(Gavrilov and Gavrilova 1991)に匹敵し、「若い」人口で観察されたものであるが、世紀の初めから減少した。図9は、イタリアにおける背景死亡率と年齢関連(老年期)死亡率の傾向を示したものである。この図では、1918年(スペイン風邪のパンデミック)と1940年代(第二次世界大戦)に背景死亡率のピークが顕著である。

この図から、イタリアでは、スペイン風邪のパンデミックが死亡率に及ぼす影響は、第二次世界大戦中の敵対行為の影響よりもさらに強かったことがわかる。また、その後のインフルエンザのパンデミックは、背景となる死亡率に顕著な影響を与えなかったことがわかる。

 

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図 9.イタリア女性の死亡率の老年期要因(「老年期」)と背景要因(「若年期」)。

出典:著者らの推計

ここに示されたデータは、スペインのインフルエンザ大パンデミックが、死亡率への影響によって、その後のインフルエンザのパンデミックと比較することができないことを明確に示している。1918年のパンデミックの特徴は、若年者と中年者の死亡率が高く、高齢者の死亡率の増加が比較的少なかったことである。

この現象は欧米の人口に見られたが、中南米や太平洋諸島のより辺境の地域では、スペイン風邪による高齢者の死亡率が若年層よりもさらに高かったことが研究で示されている。1918年のパンデミック時の欧米の高齢者では、幼少期にインフルエンザウイルスに曝露することで保護効果が得られる可能性があると考えられている(Simonsen et al. 2018)。

 

コロナウイルスのパンデミックに話を戻すと、コロナウイルスとスペインインフルエンザウイルスによって引き起こされる呼吸器系へのダメージには、急性呼吸窮迫症候群を含む一定の類似性があることに注意する必要がある(Cilek et al 2018)。今のところ、コロナウイルスパンデミックの総死亡率への影響に関する予備的な推定しかできない。

イタリア統計研究所(Instituto Nazionale di Statistica)は、一部の自治体の全死因による死亡者数を定期的にウェブサイトで公表している(www.istat.it)。これらのデータによると、2020年3月1日から3月28日までの期間に、イタリアの調査対象自治体では29,565人が死亡している。2019年の同期間には、14,603人が同じ自治体で死亡している。このように、2020年3月のイタリアの調査対象自治体の死亡者数は2倍になった。

比較のために、1918年10月(パンデミックのピーク)のイタリアの死亡者数は、1917年10月の5倍であった。米国では、1918年10月の死亡者数は1917年10月の3.6倍であった。これらのデータは、コロナウイルスのパンデミックを深刻に受け止めなければならないことを示唆している。

しかし、コロナウイルスのパンデミックはスペインのインフルエンザのパンデミックとは大きな違いがある。主な違いは、コロナウイルスによる死亡リスクが最も高いグループは、健康な中年成人の死亡もあるが、慢性疾患の負担が大きい高齢者が中心であるということである。

高齢者の死亡率は、主に季節性インフルエンザのパンデミックによる季節性が高い(Rosano et al.2019)。したがって、コロナウイルスパンデミックの死亡率への影響は、現在不十分な2020年のデータを含む季節性死亡率に関するデータセット全体を研究することによって、よりよく評価することができる。

コロナウイルスのパンデミックは、スペインのインフルエンザのパンデミック時に60歳以上の死亡率が上昇したのと同じように、20歳以上の死亡率が平行して上昇する可能性が高い(半対数座標)と仮定するしかない(図8)。

死亡率が異常に高かったスペインのインフルエンザパンデミックの急性期が1~2ヶ月と長くは続かなかったことから、楽観的な見方もある。1918年以降、1920年までパンデミックの波が続いたが、総死亡率への影響はごくわずかであった。

したがって、コロナウイルスパンデミックの場合には、死亡率の急上昇による急性期が長くは続かないことを期待することができる。

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