武漢におけるCOVID-19の完全な感染動態の再構築

Reconstruction of the full transmission dynamics of COVID-19 in Wuhan.

• Xingjie Hao
• Shanshan Cheng
• Degang Wu
• Tangchun Wu
• Xihong Lin
• Chaolong Wang

抄録

世界各国がCOVID-19パンデミックを食い止めるための介入を見直す中で、中国・武漢におけるSARS-CoV-2の全伝播動態を研究することで、重要な教訓を得ることができる。本研究では、32,583例の実験室で確認された症例をもとに、2020年1月1日から2020年3月8日までの間のCOVID-19のフルスペクトルの動態を、イベントと介入によって特徴づけられた5つの期間にわたって再構築するためのモデル化手法を用いている。症状前の感染性、時間的に変化する確認率、感染率、集団移動を考慮した結果、本流行の2つの重要な特徴である高い感染性と高い感染性を明らかにした。3月8日以前の感染の87％（下限値53％）は未確認であり、無症候性および軽症の症例を含む可能性があると推定され、発生初期の基本再生産数Rは3.54（95％信頼区間[CrI]：3.40-3.67）であり、SARSやMERSよりもはるかに高い。多角的な介入が流行の抑制に大きな効果をもたらし，繁殖数は0.28（0.23-0.33）に減少し，3月8日時点で武漢の総感染者数は96.0％減少していた．さらに、14日間感染が確認されなかった後にすべての介入を解除した場合の再感染の確率を調べ、未確認感染が87％と53％のモデルに基づいてそれぞれ0.32と0.06と推定し、介入戦略を変更する際に未確認症例がもたらすリスクを明らかにした。これらの結果は、COVID-19の発生を食い止めるためのサーベイランスと介入を継続する上で重要な意味を持つ。

As countries in the world review interventions for containing the COVID-19 pandemic, important lessons can be drawn by studying the full transmission dynamics of SARS-CoV-2 in Wuhan, China, where vigorous non-pharmaceutical interventions have suppressed the local COVID-19 outbreak. Here, we use a modelling approach to reconstruct the full-spectrum dynamics of COVID-19 between January 1, 2020 and March 8, 2020 across five periods marked by events and interventions based on 32,583 laboratory-confirmed cases. Accounting for presymptomatic infectiousness, time-varying ascertainment rates, transmission rates and population movements, we identify two key features of the outbreak: high covertness and high transmissibility. We estimate 87% (lower bound 53%) of the infections before March 8 were unascertained, potentially including asymptomatic and mild-symptomatic cases; and a basic reproduction number R of 3.54 (95% credible interval [CrI]: 3.40-3.67) in the early outbreak, much higher than for SARS and MERS. We observe that multi-pronged interventions had considerable positive effects on controlling the outbreak, decreasing the reproduction number to 0.28 (0.23-0.33) and by projection reducing the total infections in Wuhan by 96.0% as of March 8. We furthermore explore the probability of resurgence following lifting of all interventions after 14 days of no ascertained infections, estimating it at 0.32 and 0.06 based on models with 87% and 53% unascertained infections, respectively, highlighting the risk posed by unascertained cases in changing intervention strategies. These results provide important implications for continuing surveillance and interventions to eventually contain COVID-19 outbreaks.