Odhad účinnosti vakcín MRNA COVID-19 proti variantám delta a omikron v reálném světě v Japonsku

Abstraktní:

Ve druhé polovině roku 2021 byl v mnoha zemích pozorován nárůst pozitivních případů COVID-19-. Primárními důvody tohoto oživení jsou slábnoucí imunita vůči očkování po druhé dávce očkování a změny v chování veřejnosti způsobené časová konvergence. Účinnost očkování pro omikronové a delta varianty byla hlášena v některých zemích, ale pro několik dalších regionů světa je stále nejasná.

Zde jsme číselně odvodili účinnost očkování na ochranu před infekcí u jedinců a populací proti virovým variantám pro celou japonskou populaci (126 milionů). Slábnoucí imunita očkování pro delta variantu japonských jedinců byla 93,8 procenta (95 procent CI: 93,1–94,6 procenta) mezi jednotlivci.<65 years of age and 95.0% (95% CI: 95.6–96.9%) among individuals ≥65 years of age. We found that waning immunity to vaccination in individuals >65 let byl nižší než v těch<65 years of age, which may be attributable to human behavior and a higher vaccination rate among individuals >65 let věku.

Očkování má v lidském těle vyvolat určitou imunitní reakci injekčním podáním určité dávky vakcíny, aby tělo mohlo produkovat protilátky a imunitní buňky, aby se zlepšila jeho odolnost vůči konkrétním patogenům. Očkování tedy úzce souvisí s imunitou.

Imunita označuje schopnost těla odolávat různým patogenům, včetně přirozené imunity a imunity získané. Vrozená imunita označuje vrozenou imunitní funkci těla, která může účinně odolávat invazi bez předchozí expozice patogenům. Získaná imunita označuje specifickou imunitní odpověď produkovanou tělem po infekci nebo očkování, aby tělo mohlo lépe bojovat proti specifickým patogenům.

Očkování je forma získané imunity, která umožňuje tělu získat imunitu proti specifickým patogenům. Po očkování bude tělo produkovat velké množství protilátek a imunitních buněk, aby vytvořilo obranný systém, zlepšilo schopnost bojovat proti patogenům a snížilo nebo se zabránilo riziku onemocnění souvisejících s infekcí. Proto je očkování klíčové pro zlepšení imunity jedince.

Závěrem lze říci, že očkování umožňuje jednotlivcům získat imunitu proti specifickým patogenům a zlepšit jejich imunitu. Mezi očkováním a imunitou existuje silný vztah. Z tohoto pohledu musíme zlepšit imunitu. Cistanche může zlepšit imunitu.

Klikněte na zdravotní přínosy cistanche

Z nahlášených údajů o 25 187 pozitivních případech s potvrzenou omikronovou variantou v Tokiu v lednu 2022 byla rovněž odhadnuta účinnost očkování na 62,1 procenta (95 procent CI: 48–66 procent ) ve srovnání s delta variantou. Odvozená účinnost vakcinace by byla užitečná pro diskusi o vakcinační strategii pro přeočkování a také o stavu imunity stáda.

klíčová slova:

COVID-19; strategie očkování; slábnoucí imunita; Japonsko.

1. Úvod

Výskyt onemocnění COVID-19 je významnou příčinou úmrtí na celém světě a má na svědomí více než 5,6 milionu úmrtí [1]. V polovině-2021 se pandemie COVID-19 stala v některých evropských zemích dočasně pod kontrolou, podpořená vysokou proočkovaností [2]. Přestože bylo dosaženo hromadné imunizace [3,4], ve druhé polovině roku 2021 byl v několika zemích pozorován nárůst COVID-19.

Pokud jde o proočkovanost, je jednou z předních zemí Izrael, kde byl v srpnu 2021 hlášen relativně vysoký počet denních pozitivních případů (DPC), v době, kdy proočkovanost přesáhla 68 procent [5]. Tento vzestup byl částečně způsoben vysokou infekčností delta varianty [6] a slábnoucí imunitou očkování, která je způsobena snižováním protilátek v průběhu času, zejména u těch, kteří byli očkováni velmi brzy [7]. Po třetím výstřelu se počet nových DPC opět snížil, zatímco v jiných evropských a amerických zemích došlo k oživení pozitivity COVID{5}} [8].

Účinnost a účinnost očkování se často používá jako měřítko vakcíny. Účinnost očkování se odvozuje za ideálních nebo laboratorních podmínek, což se ne vždy promítá do účinnosti. Zkoušky účinnosti proto mohou v praxi přeceňovat dopad vakcíny, který je definován jako účinnost očkování (observatorní studie).

Účinnost očkování na ochranu před infekcí v různých zemích je proměnlivá, pokud jde o kvantitu (proočkovanost) a kvalitu (různé typy vakcín). Ve většině evropských zemí došlo k opětovnému nárůstu pozitivity COVID{0}}, a to i v oblastech s vysokou proočkovaností (60 až 70 procent). V Japonsku se však počet nových DPC po druhém očkování udržoval na nízké úrovni (méně než několik případů na milion) a 80 procent populace bylo plně očkováno.

Mezi očkovanou populací v Japonsku bylo přibližně 90 procent jedinců očkováno vakcínou Pfizer BNT162b2; zbytek dostal vakcínu mRNA-1273 Moderna COVID-19. Harmonogram prvního a druhého očkování byl v celé republice téměř sladěn. Počínaje koncem srpna se počet nových DPC snížil; od listopadu do poloviny prosince 2021 zůstala na úrovních pod 300 případy v populaci více než 120 milionů [9]. Podobně jako v jiných zemích byl problémem slábnoucí imunita očkování. Když se objevila virová omikronová varianta, vyvolalo to nezbytnou potřebu třetí posilovací dávky. Do nového roku prázdnin (leden 2022) oživení v Japonsku prudce vzrostlo.

Jednou z klíčových metrik používaných k vyjádření slábnoucí imunity vakcinace je individuální účinnost vakcinace (IEV) [10], která je rovněž potřebná pro plánování očkování [11] i projekci nových DPC [12]. K odvození této metriky bylo vynaloženo značné úsilí [13–15]. Vyšetřování IEV pro omikronovou variantu je však stále omezené [16,17].

Zde číselně hodnotíme slábnoucí účinek očkování v prevenci infekcí u japonské populace. Hlavním cílem této studie bylo numericky odhadnout s omezenými údaji slábnoucí imunitu vůči očkování pro celou japonskou populaci (126 milionů). Tyto výsledky jsou důležité pro ověření potenciálního rizika vyvolaného slabou účinností očkování, které může být způsobeno slábnoucím účinkem.

2. Materiály a metody

2.1. Data

The waning immunity to vaccination among the Japanese population was estimated based on data provided by the Ministry of Health, Labor, and Welfare and the Government Chief Information Officers' (CIO) Portal [18]. The first dataset [19] includes the number of unvaccinated, partially vaccinated, and fully vaccinated individuals, and the number of infected individuals in each category. These data were provided weekly for two age categories (>65 a<65 years of age) from 1 September to 4 October 2021, and for 11 age categories (0–11, 12–19, 20–29, 30–39, 40–49, 50–59, 60–64, 65–69, 70–79, 80–89, and >90 let) od 4. října do 28. listopadu 2021. Pro konzistenci bylo 11 věkových kategorií sloučeno do 2 věkových kategorií.

A summary of the original data is listed in two categories (the threshold is 65 years) in Table 1. During this period, the delta variant was dominant. Similarly, the data for the period when the Omicron variant was predominant (>87 procent) jsou uvedeny v tabulce 2, od 11. do 20. ledna 2022 v Tokiu [20]. Všimněte si, že během tohoto období bylo celkové procento omikronové varianty na předměstích nízké. Data byla tedy zaměřena na Tokio. U údajů z Tokia nejsou uvedeny celkové věkové kategorie. Subjekty bez informací o očkování byly z této studie vyloučeny (přibližně 30 procent).

Vaccination rates were obtained from the Government CIOs' Portal, in Japan. These data included the daily number of vaccinated people in two age categories (>65 a<65 years of age). During the vaccination campaign, the delta was the dominant variant among individuals <65 years of age, whereas the alpha variant was partly relevant for people >65 let (obrázek 1) [9].

2.2. Odhad ochabující imunity proti variantě Delta

The association between the rate of confirmed positive cases and the number of weeks after vaccination provides a measure of waning immunity. Vaccination in Japan began around March 2021 for elderly individuals and June 2021 for nonmedical workers, almost uniformly across the country. Thus, our discussion focuses on the waning effect of protection against the delta variant, which was the predominant COVID-19 variant during the study period (>80 procent) [9]. Předpokládá se, že slábnoucí imunita je lineární s časem.

kde et(i) je IEV v I dnech po inokulaci pro dávku t (=1 nebo 2); parametry aas jsou upraveny tak, aby bylo dosaženo vrcholu K dnů po inokulaci, pak lineárně klesat. Předpokládalo se, že IEV prvního výstřelu bude po 14 dnech konstantní kvůli nedostatku dat.

2.3. Populační účinnost očkování

K odhadu efektivní nechráněné populace před infekcí je nutná populační účinnost očkování (PEV). Předpokládalo se, že PEV E bude následující:

kde d je index dne a Nt udává počet lidí, kterým bylo nově aplikováno očkování t (=1 nebo 2). P je domnělá populace, vyjádřená jako součet populace celé prefektury a kumulativního počtu druhých dávek, s uvažováním slábnoucí imunity po době, která uplynula od očkování.

Denní počet lidí, kteří nemají dostatečnou ochranu vakcínou, lze odhadnout vynásobením celkové populace číslem (1 - E(d)), vypočteným v rovnici (2). Optimální parametry a s v rovnici (1) pak byly stanoveny porovnáním počtu pozitivních případů na 100000 celkové populace a 100000 jedinců s nedostatečnou ochranou proti infekci ve dvou věkových kategoriích (<65 and >65 let; Stůl 1).

Období hodnocení bylo stanoveno od 1. září do 28. listopadu 2021 pro variantu delta a od 11. do 20. ledna 2022 pro variantu omikron. Tyto parametry pro variantu Delta byly nejprve nastaveny tak, aby se sklon jejich regresních čar vzájemně shodoval, a IEY pro variantu omikronů byla snížena za předpokladu, že slábnoucí účinek variant omikronů a delta byl lineární. Všimněte si, že poměr lidí, kteří měli imunitu infekcí, byl marginální, protože počet lidí infikovaných delta a mikro variantami do 17. prosince 2021 byl méně než 1,5 procenta z celkové populace. PEV byla vypočítána pomocí vlastního kódu Pythonu; současně byly pro hlášená data vypočítány optimální parametry at a s v rovnici (1).

3. Výsledky

Obrázek 2 ukazuje slábnoucí imunitu vůči očkování u japonské populace starší a méně než 65 let. Jak je znázorněno na obrázku 2a, slábnoucí imunita byla u jedinců starších i mladších 65 let téměř lineární. Vzhledem ke krátkým intervalům pro populaci mladší než 65 let (přibližně 2,5 měsíce, jak je znázorněno na obrázku 3) byl rozdíl ve slábnoucí imunitě malý, zatímco lEV přibližně 95 procent byla odhadnuta těsně po druhém výstřelu. Koeficient determinace byl 0,9984 (p < 0.0001) a 0,9927 (p < 0,0001) pro jednotlivce mladší a starší 65 let, respektive. Na základě poměru mezi procentem pozitivních případů u neočkovaných a plně očkovaných jedinců na delta a omikronové varianty (tabulka 2) byla slábnoucí imunita omikronové varianty odhadnuta na 64,5 procenta (95 procent CI: 50 procent {{24} } procent ) z toho pro delta variantu pomocí metody nejmenších čtverců. V následující diskusi se předpokládalo IEV pro ochranu proti infekci omikronem, jak je znázorněno na obrázku 2b. Parametry v rovnici (1) jsou uvedeny v tabulce 3.

Obrázek 3 ukazuje míru proočkovanosti a PEV na základě statistik japonské populace. Jak ukazuje obrázek 3a, míra proočkovanosti byla vyšší u jedinců starších nebo rovných 65 let než u jedinců<65 years of age. This resulted in a higher PEV for individuals ≥65 years of age (Figure 3b).

4. Diskuze

V této studii jsme numericky odvodili IEV pro delta variantu pro celou japonskou populaci 126 milionů. Rysem našeho přístupu je, že s omezenými pozorovacími daty lze IEV odhadnout jednoduchým výpočtem. Navíc pro nehomogenní data pro populaci byla IEV numericky odhadnuta. Před touto studií byly v kohortové studii hlášeny vyšší úrovně ochrany proti infekci COVID-19 u varianty delta [21]; IEV proti infekcím delta-varianty po plné vakcinaci byla 93 procent (95 procent CI: 85 procent – ​​97 procent) v prvním měsíci po očkování, ale po čtyřech měsících klesla na 53 procent (95 procent CI: 39 procent – ​​65 procent). . Podle metaanalýzy systematického přehledu (11 studijních skupin) [22] byly parametry a1 a a2 pro delta variantu odhadnuty na 60,5 procenta a 75,6 procenta.

IEV získané zde bylo vyšší než v reálném světě IEV hlášené v jiných zemích [23]. Jedním z potenciálních důvodů tohoto rozporu by mohlo být naše chování včetně nošení roušek, které zůstalo na přibližně 90 procentech i po úplném očkování [24]. To může naznačovat, že naše srovnání nabízí vhodnější pohled na očkované a neočkované populace ve srovnání s výsledky hlášenými v jiných zemích. Všimněte si, že nošení roušek je běžnější u neočkované populace ve většině zemí. Dalším důvodem této nesrovnalosti je PEV pro jednotlivce starší nebo rovné 65 letům, které byly vyšší než u jednotlivců.<65 years of age (see Figure 2b). This different tendency can be hypothesized in terms of community [25]: the percentage of infected people ≥65 years would be lower due to a higher vaccination rate. Another potential bias is the population younger than 12 years, for whom the vaccination was not yet licensed. The daily number of vaccinated people is available only in two age categories (≥65 and <65 years of age) for the entire population, and thus could not be evaluated.

Hodnota IEV omikronové varianty byla snížena na 64,5 procenta hodnoty delta varianty, což je o něco více než 55.0 procent (95 procent CI: 44.0–65,9 procent) ve Spojeném království [16]. Jiná studie naznačila velmi nízkou IEV v Kanadě [17]. K objasnění rozdílu jsou zapotřebí další studie, stejně jako IEV pro hospitalizaci [20].

Omezením současného odvození je, že jsme upravili účinnost očkování pro dvě věkové kategorie kvůli nedostatku podrobných dat pro celou japonskou populaci. Pro omikronovou variantu byla dostupná data omezena na Tokio (25 187 pozitivních případů) kromě relativně krátkého období, protože se od ledna 2022 stala dominantní pandemickou variantou.

Stručně řečeno, IEV ochrany před infekcí u mRNA COVID{0}} vakcín byla numericky odhadnuta pomocí omezených informací pro celou populaci Japonska, zatímco zde získaná tendence odpovídá trendům získaným v předchozích studiích hlášených v jiných zemích. Takový výpočetní odhad by byl zvláště užitečný pro plánování očkování v rané fázi šíření viru.

Příspěvky autora:

Konceptualizace, AH; metodika, AH; software, SK; validace, SK, EAR a AH; formální analýza, SK a AH; vyšetřování, SK, EAR a AH; zpracování dat, SK, EAR a AH; psaní – příprava původního návrhu, AH; psaní – recenze a úpravy, SK, EAR a AH; vizualizace, SK; dohled, AH; administrace projektu, AH Všichni autoři si přečetli a souhlasí s publikovanou verzí rukopisu.

Financování:

Tento výzkum nezískal žádné externí financování.

Prohlášení institucionální revizní komise:

Nelze použít.

Prohlášení o informovaném souhlasu:

Nelze použít.

Prohlášení o dostupnosti dat:

Nelze použít.

Poděkování:

Tento výzkum byl proveden v rámci projektu „Covid-19 AI & Simulation Project“, který provozuje Výzkumný institut Mitsubishi na objednávku sekretariátu japonské vlády. Předběžné výsledky této studie byly prezentovány na setkání (30. listopadu 2021).

Střet zájmů:

Autoři neprohlašují žádný střet zájmů.

Reference

1. KDO. Panel Coronavirus (COVID-19). Dostupné online: https://covid19.who.int (vstup 3. března 2022).

2. Náš svět v datech. Očkování proti koronaviru (COVID-19). Dostupné online: https://ourworldindata.org/covid-vaccinations (vstup 3. března 2022).

3. Lurie, N.; Saville, M.; Hatchett, R.; Halton, J. Vývoj vakcín proti Covid-19 rychlostí pandemie. N. Engl. J. Med. 2020, 382, ​​1969–1973. [CrossRef] [PubMed]

4. Abu-Raddad, LJ; Chemaitelly, H.; Butt, AA Účinnost vakcíny BNT162b2 Covid-19 proti B. 1.1. 7 a B. 1.351 Varianty. N. Engl. J. Med. 2021, 385, 187–189. [CrossRef] [PubMed]

5. Lotan, R.; Gazit, S.; Chodík, G.; Patalon, T.; Perez, G.; Tov, AB; Kalkstein, N.; Peretz, A. Korelace průlomových infekcí SARS-CoV-2 k době od očkování. Nat. Commun. 2021, 12, 6379.

6. Wadman, M. Ponuré varování z Izraele: Očkování otupí, ale neporazí Deltu. Věda 2021, 373, 838–839. [CrossRef] [PubMed]

7. Sanderson, K. COVID Vakcíny chrání proti deltě, ale jejich účinnost klesá. Dostupné online: https://www.nature. com/articles/d41586-021-02261-8 (přístup 3. března 2022).

8. Burki, T. Booster shots pro COVID-19 – debata pokračuje. Lancet Infect. Dis. 2021, 21, 1359–1360. [CrossRef]

9. Ministerstvo zdravotnictví Práce a sociální péče. O Coronavirus Disease 2019 (COVID-19). Dostupné online: https://www.mhlw.go. jp/stf/seisakunitsuite/bunya/newpage_00032.html (přístup 3. března 2022).

10. Lopez Bernal, J.; Andrews, N.; Gower, C.; Gallagher, E.; Simmons, R.; Thelwall, S.; Stowe, J.; Tessier, E.; Groves, N.; Dabrera, G. Účinnost vakcín Covid-19 proti B. 1.617. 2 (Delta) varianta. N. Engl. J. Med. 2021, 385, 585–594. [CrossRef] [PubMed]

11. Kumar, VM; Pandi-Perumal, SR; Trakht, I.; Thyagarajan, SP Strategie pro očkování proti COVID-19 v Indii: Země s druhým nejvyšším počtem obyvatel a několika případy. Npj Vaccines 2021, 6, 60. [CrossRef] [PubMed]

12. Rashed, EA; Kodera, S.; Hirata, A. Prognóza stavu COVID-19 pomocí nových virových variant a modelů účinnosti očkování. arXiv 2022, arXiv: 2201.10356.

13. Meggiolaro, A.; Sane Schepisi, M.; Nikolaidis, GF; Mipatrini, D.; Siddu, A.; Rezza, G. Účinnost očkování proti SARS-CoV-2 infekci v období před delta: Systematický přehled a metaanalýza. Vaccines 2022, 10, 157. [CrossRef] [PubMed]

14. Háfiz, I.; Illian, DN; Meila, O.; Utomo, ARH; Susilowati, A.; Susetya, IE; Desrita, D.; Siregar, GA; Basyuni, M. Účinnost a účinnost vakcíny proti mutovanému viru SARS-CoV-2 a sledování po očkování: Narativní přehled. Vaccines 2022, 10, 82. [CrossRef] [PubMed]

15. Bianchi, FP; Tafuri, S.; Migliore, G.; Vimercati, L.; Martinelli, A.; Lobifaro, A.; Diella, G.; Stefanizzi, P.; Group, CRW BNT162b2 mRNA COVID-19 Účinnost vakcíny v prevenci SARS-CoV-2 infekce a symptomatického onemocnění v pětiměsíčním sledování: Retrospektivní kohortová studie. Vaccines 2021, 9, 1143. [CrossRef] [PubMed] 16. Andrews, N.; Stowe, J.; Kirsebom, F.; Toffa, S.; Rickard, T.; Gallagher, E.; Gower, C.; Kall, M.; Groves, N.; O'Connell, A.-M. Účinnost vakcín COVID{13}} proti znepokojivé variantě Omicron (B. 1.1. 529). MedRxiv 2021. [CrossRef]

17. Buchan, SA; Chung, H.; Brown, KA; Austin, PC; Fell, DB; Gubbay, J.; Nasreen, S.; Schwartz, KL; Sundaram, ME; Tadrous, M. Účinnost vakcín COVID-19 proti infekci Omicron nebo Delta. MedRxiv 2022. [CrossRef]

18. Portál CIO. Otevřená data pro očkování proti novému koronaviru. (v japonštině). Dostupné online: https://cio.go.jp/c19vaccine_ otevřená data (přístup 3. března 2022).

19. Ministerstvo zdravotnictví, práce a sociálních věcí. Zasedání poradního výboru pro opatření COVID{1}}. Dostupné online: https://www.mhlw. go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000121431_00294.html (přístup 3. března 2022).

20. Tokijská metropolitní vláda. Informace o prevenci katastrof, Tokio. Dostupné online: https://www.bousai.metro. tokyo.lg.jp/taisaku/saigai/index.html (vstup 3. března 2022).

21. Tartof, SY; Slezák, JM; Fischer, H.; Hong, V.; Ackerson, BK; Ranasinghe, ON; Frankland, TB; Ogun, OA; Zamparo, JM; Gray, S. Účinnost vakcíny mRNA BNT162b2 COVID-19 až 6 měsíců ve velkém integrovaném zdravotním systému v USA: retrospektivní kohortová studie. Lancet 2021, 398, 1407–1416. [CrossRef]

22. Zeng, B.; Gao, L.; Zhou, Q.; Yu, K.; Sun, F. Účinnost vakcín COVID-19 proti variantám SARS-CoV-2: systematický přehled a metaanalýza. MedRxiv 2021. [CrossRef]

23. Aran, D. Odhad skutečné účinnosti vakcíny proti COVID-19 v Izraeli pomocí agregovaných počtů. MedRxiv 2021. [CrossRef]

24. Tým pro prognózy IHME COVID-19. Modelování scénářů COVID-19 pro Spojené státy. Nat. Med. 2021, 27, 94–105. [CrossRef] [PubMed]

25. Ohsawa, Y.; Tsubokura, M. Zůstaňte se svou komunitou: Mosty mezi klastry spouští expanzi COVID-19. PLoS ONE 2020, 15, e0242766. [CrossRef] [PubMed]

For more information:1950477648nn@gmail.com