Kナンバーは新しいRナンバーなのか?知っておくべきこと

Medical staff are seen looking after a patient inside the provisional military hospital of the Campo Militar No. 1, which takes care of patients with symptoms of the coronavirus disease (COVID-19) in Mexico City, Mexico June 9, 2020. Picture taken June 9, 2020.REUTERS/Carlos Jasso
Doctors are discussing a new way to monitor the spread of COVID-19.Image: REUTERS/Carlos Jasso
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  • 医師たちは、コロナウイルスの感染拡大を監視するための新しいモデルを考案した。

  • これまでRナンバーは、COVID-19の感染者1人が平均して何人に感染させるかを監視するのに役立っていた。

  • 現在、Kナンバーはスーパースプレッダーのような異常な事例を考慮に入れている。こうした事例は世界中で一般的になってきている。

わずか数か月前まで、疫学者とその仲間を除けば、Rナンバーを知る人はいなかった。しかし今やコロナウイルスのおかげで、誰もがその名を耳にしており、ほとんどの人が、感染者数が増加しているか減少しているかを示す指標である再生産数のことだと答えられるだろう。

パンデミックについて論じる際、世界各国の政府やニュースキャスター、そのゲストたちは、Rナンバーに定期的に言及している。しかし、人々がひとつの数学記号を理解したと思ったのも束の間、また別の記号が現れた。今回は文字Kである。では、Kについて何を知る必要があるのか、そしてなぜ突然注目の的になったのか。注目の的?

Rナンバーは、感染者が平均して何人に感染させるかを表す。Rが1より大きい場合、感染者数は増加している。ロックダウン、自己隔離、マスク着用などを含む管理戦略の目標は、Rを1未満にし、それによって感染者数を減らすことである。

コロナウイルスの発生初期、英国のRは約3であった。感染者それぞれが正確に3人に感染させていたとすると、流行は下図のように広がっていたことになる。

R=3の場合の広がりの様子。Image: Adam Kleczkowski

平均だけでは不十分

毎日の記者会見で言及されるRは、何百万人もの人々を含む国または地域全体の平均を表している。しかし、その単一の数値は、個人間の多くの違いや、ウイルス感染への影響の違いを覆い隠している。多くの違い。

感染者それぞれと、その人が行うすべての接触が同じパターンに従うと仮定する(Rナンバーの場合のように)のではなく、感染症モデルに取り組む科学者は、感染者1人ひとりが引き起こす新規感染者数がランダムに変動することを考慮に入れている。

中には、高いウイルス量を持っている人や、単により多く咳をする人がいるかもしれず、その結果ウイルスをより効果的に広めてしまう。

多くの人は、病気であり感染力が非常に強いにもかかわらず、症状が現れない。彼らは多くの接触を持つ可能性があり、自分が他人にとって危険な存在であることに気づかないことがある。歴史上の例として、悪名高いメアリー・マローン(「チフスのメアリー」)が挙げられる。1900年代初頭のニューヨーク市の調理師であった彼女は、チフス菌を保有していたが、症状は一切見られず、7年間に50人以上に感染させたと考えられている。

入院中のメアリー・マローン。Image: Wikimedia Commons

スーパースプレッダー

人々はまた、他者との関わり方にも違いがある。人によっては、接触する相手が直系の家族だけであったり、職場の同僚や友人の小さなグループだけであったりする。その場合、病気が伝染する相手は少数にとどまる可能性がある。しかし、感染者が聖歌隊の練習、サッカーの試合に参加したり、いくつものパブやナイトクラブを訪れたりすると、病気に感染する可能性のある人の数は大きくなる。科学者は、〆1人または少数の感染者によって引き起こされる、大規模かつ急速な集団感染をスーパースプレッディング事象と呼び、その発端となった人物はスーパースプレッダーとして知られている。多くの場合、新規感染者の80%は、そうしたスーパースプレッディングを起こす人々のうち、わずか20%によって引き起こされる。

分散パラメータK

病原体によって広がり方は異なり、統計学者は、感染の変動幅を記述するために、いわゆる分散パラメータであるKを用いる。一部の病気では、以下に示すように、その変動はそれほど大きくない。

Kの値が1よりもはるかに大きい場合のCOVID-19の広がり。Image: Adam Kleczkowski

簡単に言えば、Kの値が低いということは、少数の感染者が大部分の感染拡大の原因となっていることを示唆している。1918年のインフルエンザの場合、Kは約1と考えられており、感染者の約40%は他者にウイルスを移さなかった可能性がある。しかし、SARS、MERS、COVID-19のような、Kが0.1と低い病気では、この割合は70%に上昇する。対照的に、大規模な集団感染は、以下に示すように、ごく少数のスーパースプレッダーによって引き起こされる。

二次感染者の分布の分散が大きく、Kの値が約1以下である場合の感染拡大。Image: Adam Kleczkowski

Kがなぜそれほど重要なのか?

科学者がコロナウイルスの感染拡大の管理において、変動性の役割を調べている理由は2つある。第一に、スーパースプレッディング事象は、ウイルスがほぼ根絶された流行の後期において重大な意味を持つ。Kの値が小さいということは、1人の感染者が非常に短期間で多くの新規感染者を引き起こしうることを意味する。こうしたことが起きると、たとえ局所的に根絶されていたとしても、感染拡大は急速に再燃しかねない。

次の場所での集団感染は、韓国ソウルのナイトクラブでの集団感染、米国の食肉加工工場、およびポーランドの炭鉱の事例は、スーパースプレッディング事象がいかに深刻な被害をもたらしうるかを示している。そのため政府は、産業や娯楽施設の再開に伴うリスクを慎重に特定する必要がある。潜在的なスーパースプレッダーを特定し追跡する方法は、今後の集団感染を防ぐうえで基本となる。リスクを慎重に特定する必要がある。潜在的なスーパースプレッダーを特定し追跡する方法は、今後の集団感染を防ぐうえで基本となる。

しかし、希望の光もある。もし実際にKが0.1と低い場合、感染者の70%は他者にウイルスを移さないことになる。その結果、国や地域外から流入するほとんどの症例は、新たな集団感染を引き起こすことなく回復する可能性がある。したがって、平均再生産数Rが示唆するよりも、病気の根絶や無病状態の維持は容易である可能性がある。

Rが毎日の記者会見でKに置き換えられることはないが、COVID-19がどのように広がるかを理解するには、両方が必要である。

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