COVID-19:R数(実効再生産数)とは何か?

A notice on the pavement reminding people of social distancing in Tooting, following the outbreak of the coronavirus disease (COVID-19), London
Governments around the world are monitoring it to see whether it's safe to lift lockdown. But what is the R number, and why does it matter?Image: Reuters/Hannah McKay
このページは、生成AIにより自動翻訳されています。
  • R数は、新型コロナウイルス感染症のパンデミックを測る上で重要な指標である。

  • これは、COVID-19の「実効再生産数」を指す。

  • R値が1であることは、決定的な境界値である。

ほんの数週間のうちに、私たちは皆、パンデミックについて何も知らない状態から、個人防護具、ソーシャルディスタンス、「フラットニング・ザ・カーブ(感染曲線の平坦化)」といった、かつては難解だった用語をそれなりに理解する、にわか専門家へと変わりました。

しかし、正当な理由から依然として首をかしげる人が少なくないと思われる言葉が一つあります。それがR数です。新型コロナウイルスにはR数があり、世界各国の政府はそれを可能な限り小さくしたいと考えています。では、R数とは何でしょうか。

Rとは、「実効再生産数」を指し、基本的に言えば、感染症が広がる能力を測る指標です。R数とは、一人の感染者が平均して何人にウイルスを感染させるかを示す数値である。

R数は固定されたものではなく、さまざまな要因の影響を受けうる。感染症の感染力そのものだけでなく、時間の経過とともにどのように進展するか、人々の行動がどうであるか、感染やワクチン接種によりすでに獲得されている免疫があるかどうかも含まれます。立地も重要であり、人口密度の高い都市は、人口がまばらな農村地域よりもR数が高くなる可能性が高い。

Sars-CoV-2(新型コロナウイルスの正式名称)は新しい病原体であるため、流行初期の科学者たちは、R0(基本再生産数)を算出することに奔走していた。R0、すなわち「R0(アールゼロ)」とは、免疫を持たない集団におけるウイルスの感染力を示す。中国での初期の症例に関する研究では、その値は2から2.5の間であることが示唆された。より最近の推計では、最大6.6とされている。

これらの数値を文脈の中で捉えるため、Wiredの科学担当編集者マット・レイノルズは次のように述べている。これらは季節性インフルエンザ(R0は1.3)よりも深刻だが、R0が12から18の間である麻疹よりははるかに軽い。しかし重要なのは、これらの感染症にはいずれもワクチンがあり、そのため実効再生産数(R)は1をはるかに下回るという点だ。

なぜR数を1未満にする必要があるのか?

この境界値、すなわちR数1は、今後数か月の間にますます決定的な意味を持つようになる。英国政府は、4月30日の記者会見に合わせた動画の中で次のように説明した。R数がわずかでも1を超えると、指数関数的な増加により、急速に大量の感染者を生む可能性がある。

仕組みは次のとおりだ。感染症のR数が1.5だとする。一見すると扱いやすい数値に思えるかもしれないが、数字を一瞥すれば、それが当てはまらないことはすぐに分かる。R数1.5では、100人が150人に感染させ、その150人がさらに225人に、225人がさらに338人に感染させる。3回の感染サイクルの後、ウイルスに感染した人の数は4倍以上の438人に達する計算になる。世界の感染者数は現在350万人を超えており、このことから、免疫を持たない世界の人口の中で、新型コロナウイルスがこれほど速く広がった理由の一端が理解できる。

Image: BBC

逆に、R数が1未満であれば、ウイルスは最終的に収束していく。R数が低いほど、その収束は速まる。R数が0.5であれば、100人が感染させるのは50人にとどまり、その50人が25人に、25人が13人に感染させることになる。感染者数が減少し、患者が死亡または回復するにつれて、R数を低く保てさえすれば、ウイルスは制御下に置かれる。

R数を下げるための継続的な闘い

つまり、R数が1以上であれば指数関数的な増加に向かう傾向があり、1未満であれば流行の終息に向かう傾向がある。私たちがなすべきことは、R数を1未満に保つことだけだ。単純でしょう?

そう簡単ではない。前述のとおり、R値は常に変動している。ロックダウン措置のおかげで、多くの政府はR数を1未満に押し下げることができた。英国では、首席科学顧問のパトリック・ヴァランス氏が、同国のR数は現在0.6から0.9の間にあると考えられていると述べた。地域によって差があり、ロンドンでは0.5から0.7までと低い可能性もある。

しかし、これは前例のない英雄的な一連の措置によってのみ達成されたものであり、その措置によって私たちの生活と経済は大きく停滞した。それにもかかわらず、達成されたR数は0.6から0.9にすぎない。これは、私たちにほとんど余裕がないことを意味する。

ロックダウンにより、ドイツのR数は4月初めに約0.7まで低下したが、ベルリンのロベルト・コッホ研究所の研究者たちは、最近0.9まで再び上昇したと述べた。その後、再び0.75まで低下した。たとえロックダウン中であっても、人々が規制に我慢できなくなったり、仕事に出る必要が生じたりすれば、R数は急速に再び上昇しうる。

科学者や政策立案者が直面しているもう一つの課題は、各措置がどの程度の役割を果たしているのかが、依然として完全には明らかになっていないことだ。学校閉鎖が主要な役割を担っているのか、それとも店舗へのアクセス制限なのか。マスクの着用はどの程度の効果をもたらしうるのか。

各国政府が世界中でロックダウン規制を慎重に緩和する中、R数の急上昇の兆候がないか、非常に注意深く監視していくことになる。R数がわずかでも1を超えた場合、ウイルスによる深刻な第2波を引き起こす可能性がある。

R数が継続的に低い水準にあり、感染者数が管理可能な水準になれば、政府は、接触追跡や位置情報追跡アプリなど、R数を抑制するためのより精密な措置を実施できるようになる。これらの手法は、韓国やシンガポールなど、早期に導入した国々で成果を上げた。

2020年5月4日、イタリアが全国的なロックダウンの段階的な解除を開始した中、シチリア州カターニアのドゥオーモ広場でキスをするカップル。Image: ロイター/アントニオ・パリネッロ

R数の測定

R数を算出する方法は複数ある。Wiredが指摘するように。その一つは、入院者数や死亡者数を監視し、どれだけの人がウイルスに感染しているかを把握することである。しかし、この方法の問題は、ウイルスの潜伏期間が非常に長いため、数週間前の状況しか正確に示せないことだ。より正確に感染率を確認するため、英国のインペリアル・カレッジ・ロンドンの科学者たちは、無作為に抽出した25,000人の集団を検査し、どれだけの人が発症しているかを調べ始めている。

R数は、この病原体の影響を評価する上での唯一の重要な指標ではないことに留意することが重要である、とBBCは述べている。もう一つの重要な基準は、Sars-CoV-2によって引き起こされる感染症であるCOVID-19の症例数である。症例数が多く、R数が1または1をわずかに下回る場合でも、それは依然として多数の感染に相当する。したがって、理想的には、R数と症例数の両方を同時に抑制する必要がある。

注目すべきもう一つの重要な指標は、各国で利用可能な集中治療室(ICU)のベッド数である。これは死亡率に大きな影響を与えるからだ。

結局のところ、R数を下げるための闘いにおける最善の武器はワクチンである。しかし、それがいつ利用可能になるのか、あるいはそもそも実現するのかどうかは、現時点では不明である。

ライセンスと再掲載について
世界経済フォーラムの寄稿文は、クリエイティブ・コモンズ表示-非営利-改変禁止 4.0 国際ライセンスおよび同フォーラムの利用規約に従い、再掲載が可能です。