新しい SARS-CoV-2 バリアントの拡散において、交差反応性免疫はどのような役割を果たしますか?

Study: The impact of cross-reactive immunity on the emergence of SARS-CoV-2 variants. Image Credit: Lightspring/Shutterstock


medRxiv* プレプリント サーバーに投稿された最近の研究では、研究者は数学モデリングを使用して、以前の感染による交差反応性免疫が新興の重症急性呼吸器症候群コロナウイルス 2 (SARS-CoV-2) バリアントに及ぼす影響を調べ、その可能性を調査しました。広範な感染またはフェードアウトを引き起こす新しいバリアント。

研究: SARS-CoV-2 バリアントの出現に対する交差反応性免疫の影響。 画像著作権: Lightspring/Shutterstock

バックグラウンド

出現した SARS-CoV-2 変異体が集団内で広範な感染を引き起こす可能性があるかどうかは、導入と侵入という 2 つの要因によって決まります。 de novo 変異または別の地域からの分散により、変異体が宿主集団に導入されます。 その後、バリアントは、集団内で定着するために多くの個人に感染する必要があります。これは侵略として知られています。

伝染性の増加とは別に、新しい亜種の侵入リスクに影響を与える要因の 1 つは、以前の亜種からの感染によって生成されるバックグラウンド免疫のレベルです。 数学的モデルは、コロナウイルス病 2019 (COVID-19) のパンデミック時に使用され、アルファ、ベータ、ガンマなどの新たなバリアントの伝染性と感染性を推定し、伝染性の高い新しいバリアントの発生の過程を予測しました。

最近の研究では、ワクチンと以前の感染症の組み合わせに由来する体液性免疫が、新たな SARS-CoV-2 バリアントからの保護により効果的であることが実証されています。 以前の感染からの免疫が、その後の感染中の重症度の増加と関連していることを示す他の研究からの相反する結果もあります.

研究について

本研究では、研究者は数学的モデリングを使用して、集団に侵入する新しい SARS-CoV-2 バリアントのリスクに対する以前の SARS-CoV-2 感染の影響を理解しました。 この研究では、2つのウイルスが考慮されました。新しいSARS-CoV-2バリアントと、以前に人口に感染し、新しいバリアントに抗原的に関連していたバリアントです。

この研究では、以前の感染からの免疫が、新規バリアントに対して部分的または完全に防御したシナリオ、または新規バリアントによる感染中に有害であったシナリオを考慮しました。 研究者らはまた、新規バリアントによる侵入の可能性における導入経路の役割も調査しました。

この研究では、ウイルス感染期間が指数分布に従う単純な数学的モデルが使用されました。 交差反応免疫レベルも、以前に感染した個人に対して固定されていると想定されていました。 著者らは、実際には、疫学的期間はガンマ分布に従い、交差反応性免疫は集団内で不均一であると考えています。 彼らは、将来の研究でこれらの要因をより複雑な数学的モデルに組み込むことを目指しています。

結果

結果は、以前の感染からの体液性免疫が完全である場合、宿主集団に侵入するには、新規バリアントが以前のバリアントよりも感染性が高い必要があることを示しています。 以前の感染からの弱いまたは部分的な免疫は、集団における新規バリアントの確立を妨げません。 部分的な交差反応性免疫は、新しい変異体が感染する感受性のある個人の大きなプールを提示します。

一方、伝染性が低い新しい変異体でさえ、以前の感染がその後の感染を促進した場合、集団に侵入する可能性があります。 著者は、以前の感染のこれらの有害な影響を実証するいくつかの実験的研究に言及しています.

さらに、新規バリアントの導入経路も侵入の確率に影響を与えます。 新しい変異体が別の場所から分散した場合、この変異体を運ぶ旅行者が抗原的に関連する変異体から以前に感染した可能性は低くなります。 これにより、新規バリアントが宿主集団に侵入する可能性が高くなります。 逆に、新しいバリアントが de novo 変異の結果である場合、このバリアントに最初に感染した人の免疫状態によって、集団への侵入が決まります。

結論

要約すると、この研究では数学的モデリングを使用して、以前の抗原的に関連したバリアントからの感染に由来する交差反応性免疫が、新しい SARS-CoV-2 バリアントによる宿主集団の侵入に及ぼす影響を理解しました。

この発見は、完全な交差反応性免疫が感染に対する保護を付与し、新しい亜種による侵入を防ぐことを示しています。 部分的な免疫により、人口の大部分が新しい亜種に感染しやすくなり、侵入の可能性が高くなります。 対照的に、以前の感染により集団が新しい亜種に対してより感受性が高くなった場合、伝染性の低い亜種であっても宿主集団に定着する可能性があります。

この研究は、出現したSARS-CoV-2変異体がCOVID-19の広範かつ深刻なアウトブレイクを引き起こさないようにする上で、交差反応性免疫を評価することの重要性を強調しています。

*重要なお知らせ

medRxiv は、査読されていない暫定的な科学レポートを公開しているため、決定的なものと見なしたり、臨床診療/健康関連の行動をガイドしたり、確立された情報として扱ったりするべきではありません。



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