新型コロナウイルスは、いったん感染拡大が鈍化しても、第2波や第3波が来て必ず長期化する──。そんな見通しが国民の間にも浸透してきた。アメリカのハーバード大学のチームは最近、「外出制限は2022年まで必要になる」との予測を公表し、内外で大きな関心を集めた。 これらは何を根拠とした予測なのだろうか。日本政府の専門家会議のメンバーである北海道大学の西浦博教授など世界の専門家がこぞって活用するのが、感染症疫学の数理モデルだ。一見して難解そうだが、実は基本的なメカニズムはそんなに難しくない。 今後の感染の行方を合理的に判断するためには、その基本を押さえておく必要がある。新型コロナに対する有効なワクチンが実用化される時期ははっきりしないため、現在のような生活は、今後1~2年は続くと覚悟しておいたほうがよい。だが、感染推移のメカニズムを知れば、われわれはどのような取り組みを進めていくことが有効なのかも見えてくる。 3つの数字を覚えるだけ 基本的な数理モデルでは、たった3つの変数を覚えるだけでいい。それは「基本再生産数」「実効再生産数」「集団免疫率」だ。 順に見ていこう。 基本再生産数とは、「ある感染者が、その感染症の免疫をまったくもたない人の集団に入ったとき、感染力を失うまでに平均で何人を直接感染させるか」を指す。 新型コロナでは、1人の感染者は平均で直接1.4~2.5人を感染させると、WHO(世界保健機関)は暫定的に見ている(基本再生産数1.4~2.5)。これは8~10の水痘(水ぼうそう)や16~21の麻疹(はしか)と比べて低く、2~3のインフルエンザ並みと言える。 注意すべきは、基本再生産数はわれわれが何も対策を取らなかった場合の数値であることだ。いってみれば、病原体の素の感染力を示す。 これに対して、手洗いやうがい、人々の接触削減といった対策が取られれば、1人の感染者が実際に直接感染させる人数が減るのは当然だ。こうした実際の再生産数のことを実効再生産数という。 政府の専門家会議によると、今年3月下旬の東京都の実効再生産数は1.7と推計された。香港や英国の大学のチームによると、一足早く感染爆発を起こした欧米諸国の多くは3月中旬ごろ、実効再生産数が2~4程度だった。 実効再生産数が基本再生産数を上回る状況は、計測上の誤差のほか、集団感染のような感染拡大を加速させる要因があったものと考えられる。 実効再生産数で重要なのは、それが1を下回るかどうかだ。なぜなら、1人の感染者から実際に直接感染する人が1人未満となれば、それは新規感染者数が減ることを意味するからだ。言い換えれば、「新規感染者数が減少に転じる」というのは、「実効再生産数が1を下回ったとき」のことを指す。 ===== ここまでは比較的イメージしやすいものだった。だが、3つ目の変数である「集団免疫率」はもう少しかみ砕いて説明する必要がある。 接触削減などの対策のほかに、実はもう一つ、実効再生産数を低下させることのできるものがある。それは、集団免疫だ。 人間は感染から回復した後、免疫を獲得する。それによって、その病原体によって再度発症することはまれになる(病原体によって、免疫の強弱、効力の期間などに違いはある)。感染拡大が進むということは、この免疫をもつ既感染者が増えることを意味する。 既感染者が新規感染を遮断する 集団の中に既感染者がいると、彼らは未感染者にとって盾の役割を果たし、未感染者と感染者が接触する機会を減少させることになる。そのため、既感染者の増加とともに、実効再生産数は自然と低下していくことが経験上知られている。こうした既感染者による未感染者の保護効果のことを集団免疫と呼ぶ。 ここでも重要なのは、実効再生産数が1未満になるかどうかである。集団における既感染者の比率が高まれば高まるほど、実効再生産数は低下していき、最終的にはゼロ(新規感染ゼロ)になる。そして、実効再生産数が1に到達するときの集団における既感染者の比率のことを集団免疫率と呼ぶ。 集団免疫率は、集団免疫の効果を除いた当初の実効再生産数に応じて数値が異なってくる。実効再生産数がいくつであっても、集団免疫による数値の低下は同じように起こるが、もともとの実効再生産数が小さければ小さいほど(つまり1に近い)、早く1に到達するのは自明だろう。そのため、実効再生産数が小さいほど、集団免疫率は小さくて済む。 例えば実効再生産数が2.5の場合、集団免疫率は60%だ。1.7の場合は41%、1.1では9%となる。専門家などが「新型コロナでは、人口の6~7割が感染するまで感染拡大は終わらない」と話すのも、集団免疫率が根拠となっている。新型コロナの基本再生産数を2.5と想定し、何も対策を取らない場合(基本再生産数=実効再生産数)に集団免疫率は60%になるからだ。 厳密にいうと、集団免疫率に到達しても、すぐに新規感染者はゼロにならない。実効再生産数は1からゼロにジャンプするわけではなく、徐々に低下するからだ。このため、基本再生産数2.5において、新規感染がゼロになるまでの既感染者数の集団人口比は、集団免疫率を上回る70%強になる。 さて、以上が感染症疫学の数理モデルの基本だ。これによって、どんな感染の推移を予想できるだろうか。 ===== よみがえる基本再生産数 1つには、第2波、第3波の到来は不可避であり、長期化は免れないということだ。先述のように接触削減などの対策により、実効再生産数を基本再生産数(以下、新型コロナは2.5と想定)より引き下げることはできる。 実際、最近のヨーロッパやアメリカでは、ロックダウン(都市封鎖)の効果で新規感染者数が減少してきた。これは数理モデル上、実効再生産数が1未満になったことを示唆する。 長引く封鎖は経済や市民の生活・メンタルに大打撃を与えるため、欧米諸国の政府は、対策を緩和する方向を打ち出している。では、実際に対策を緩和するとどうなるか。人工的に低下させてきた実効再生産数は再び、基本再生産数の2.5に向けて上昇するのは確実である。 欧米に遅れる形で日本でも4月7日、東京など7都府県を対象に政府が緊急事態宣言を発令し、その後対象を全国に広げた。足下で新規感染者が着実に減少していくかはまだ予断を許さないが、仮にそうなったとしても、ゴールデンウィーク後に外出や休業の自粛要請をやめれば、再び感染拡大に戻ることは必至だ。 波状的に感染拡大が起こることは、過去のパンデミック(世界的流行)でもあった。1918年に流行が始まったスペインインフルエンザでは、ウイルスの変異による重症化もあり、第2波や第3波の被害のほうが大きかった。同じことは新型コロナでも起こりうると考えたほうがよいだろう。 それでは、結局、集団免疫率に達するまで感染は止まらないのであれば、接触削減などの対策を行うことは無駄であり、経済などへの打撃を考えれば、やめたほうがよいのだろうか。そう考えるのは短絡的だ。理由を見ていこう。 それでも実効再生産数を下げる意味 まず、対策によって実効再生産数を低下させれば、集団免疫率も下げられることを忘れるべきではない。結果、死者数も抑制できるのは言うまでもない。加えて重要なのは、実効再生産数が低くなればなるほど、新規感染者数の山は低く、カーブも後ろずれして緩やかになることだ。その分、時間当たりに発生する重症患者数を抑制することができ、医療崩壊を防ぐために極めて重要な手立てになる。海外の一部であったように医療崩壊が起きれば、新型コロナの致死率は跳ね上がってしまう。 以上のことを踏まえて現在、先進諸国の多くが採る戦略は、接触削減などの対策で実効再生産数を抑制して医療崩壊を防ぎながら、最終的にはワクチンの実用化により人工的に集団免疫を達成しようというものだ。もともと集団免疫率という数字は、人口の何割の人がワクチン接種を受ければ、集団免疫が成立するかを計算するために使われることが多い。重症化を防げる治療薬の実用化も重要な分岐点となるのは言うまでもない。 ===== 国民生活、政策を科学的に見直すべき ただし、冒頭で述べたように、新型コロナに有効なワクチンがいつ実用化されるかははっきりしない。少し古いが、「ワクチンファクトブック2012」(米国研究製薬工業協会)では、ワクチン開発は通常、10~15年の歳月がかかり、10億ドル規模の資金が必要になるとしている。新型コロナでは、資金や制度面での政府支援拡大が期待できるが、WHOはそれでも実用化には早くて12~18カ月かかるとしている。 となれば、われわれはワクチンや治療薬の開発に注力して希望を維持しつつ、長期化した際のシナリオに基づいた戦略を着々と実行すべきだろう。それは、政府のコロナ感染対策や経済運営にとどまらない。われわれの働き方やライフスタイルまでにかかわる問題だ。 新型コロナの下での生活や政策のベースとなり、より正確なデータを計測しておくべきものは、実効再生産数と集団免疫状況(既感染者数)だ。例えば、感染症疫学の専門家が最新のデータを基に、毎日あるいは毎週といった頻度で最新の実効再生産数を公表する。その推計値を見ながら、政府は経済や国民生活とのバランスを考えて接触削減などの対策を強化すべきか緩和すべきかを検討する必要がある。 また、実際の集団免疫の状況がわかれば、正確な重症化率や致死率を把握できるうえ、政府が対策によりコントロールする実効再生産数の下でいつ頃、集団免疫率に達するかといった見通しを国民に示すこともできる。 そのためにもPCR検査をもっと拡大させてデータ量を増やし、推計値の精度を高めるのは当然だ。また国内外で抗体検査実施が検討されているが、これは国民1人ひとりが「自分が陽性か否か」を確認して安心を得るためではなく、社会全体で実際の免疫保有率がどれくらいになっているのかを推計するため、と理解すべきだろう。 新型コロナは無症状や軽症の陽性者が多いため、実際の集団免疫の状況を把握するにはPCR検査以外でもデータ収集する必要がある。一部の専門家は、医療機関などが保有する過去数カ月分の血清の抗体検査を行うだけでも、おおよその免疫保有率がわかると指摘している。 われわれの生活でも、どんな取り組みが実効再生産数をどれだけ下げるのかを計測しながら、いろいろと試す必要がある。生活や仕事のあらゆる面でオンライン化を行ってみたり、スマートフォンの位置データ活用によって人々の移動状況を計測したり、陽性者との濃厚接触者などを追跡するアプリを活用したりすることによって、過去にはできなかった実効再生産数の低下を実現することができるだろう。 新型コロナとの戦いでは、人類の知恵と科学、テクノロジーで対抗するしかない。 ※当記事は「東洋経済オンライン」からの転載記事です。