南アフリカにおける COVID-19、インフルエンザおよび RSV 負荷、伝染力学およびウイルス相互作用に関する家庭調査 (PHIRST-C)

背景と正当化: 2019 年 12 月 31 日、世界保健機関 (WHO) は、中国の湖北省武漢市で病因不明の肺炎患者が集団発生しているという警告を受けました。その 1 週間後、新型コロナウイルスが原因であることが判明しました。 (重症急性呼吸器症候群コロナウイルス 2: SARS-CoV-2)。 世界的な急速な広がりを考慮して、WHO は 2020 年 3 月 11 日に SARS-CoV-2 の発生がパンデミック基準を満たしたと宣言しました。 2020 年 4 月中旬までに、210 の国と地域で 250 万人以上の症例と 17 万人以上の死亡が検査で確認されています。

インフルエンザウイルスは、毎年世界中で罹患率と死亡率の上昇を引き起こしています。 南アフリカでは、毎年季節性インフルエンザの流行が冬の間 (5 月から 10 月、感染のピークは 6 月から 7 月) に発生し、推定 1,900 万人の症候性感染症、128,000 人の重症例、および毎年平均 11,000 人の死亡をもたらしています。

ヒト呼吸器合胞体ウイルス (RSV) は、小児期の急性下気道感染症の最も一般的な原因であり、特に生後 3 か月未満の乳児に多く見られます。 南アフリカでは、RSV は年間を通じて循環しており、通常は 2 月から 4 月に感染のピークが発生します。 それにもかかわらず、体系的なウイルス学的監視データから、2020 年に南アフリカで RSV の伝播が遅れると予想されています。 これにより、国内で SARS-CoV-2、インフルエンザ、RSV のピーク感染が同時に発生する可能性があります。

HIV 発生率は、南アフリカで高いままです。 同様に、肺組織への付随する損傷を伴う肺結核 (PTB) の発生率は、協調した国家的努力にもかかわらず、持続的に高いままです。 HIV および PTB 感染は、抗レトロウイルス療法を受けている個人の間でも、インフルエンザや RSV などの一般的な呼吸器病原体に感染した後の重篤な疾患 (つまり、入院や死亡) のリスクの増加と関連しています。

SARS-CoV-2 感染に関連する病気の地域負担、感染の可能性、および臨床的特徴を理解することは、地域および世界の両方で、封じ込めおよび緩和策の設計と期間を知らせるために重要です。 コミュニティでの感染、感染の獲得、および感染期間の危険因子の正確な推定は、感染を制限するための公衆衛生対策のガイダンス、およびこの流行と将来の潜在的な流行の流行予測のモデルを通知するために重要です。 さらに、HIV、結核、子供の割合が高い人口、栄養失調、限られた医療資源など、南アフリカおよびサハラ以南のアフリカ (SSA) に特有の要因が、SARS の感染力学、進行、予後の両方に影響を与える可能性があります。 -CoV-2 疾患;だけでなく、医療制度や社会への負担。

SARS-CoV-2 の出現以来、伝染性と臨床的特徴に関する知識が得られてきましたが、特にアフリカの状況では、ウイルスの自然史に関連するいくつかの重要な質問に対する回答が不十分なままです。 特に、年齢別のコミュニティ攻撃率、コミュニティおよび家庭での感染における子供の役割、無症候性の感染率、感染における無症候性の個人の役割、SARS-CoV-2 とインフルエンザなどの他の一般的な呼吸器病原体との相互作用。 RSV、SARS-CoV-2 による再感染のリスク、およびとりわけ PCR で確認された感染と血清反応との相関関係は、まだよくわかっていません。 重大なことに、SARS-CoV-2 感染に関連する伝染および疾患の重症度に対する HIV 感染の影響は不明です。 南アフリカでは、一般人口の約 15% の HIV 有病率があり、700 万人以上の人々が 500 万人以上が抗レトロウイルス療法を受けています。

目的: この研究は、南アフリカの都市部および農村部の環境において、機能的抗体反応の文脈の中で SARS-CoV-2 の地域負担 (臨床的特徴を含む) と伝染性を特徴付けることを目的としています。 さらに、SARS-CoV-2 とインフルエンザウイルスおよび RSV との相互作用が疾患の重症度と感染力学に及ぼす影響が評価されます。 これは、南アフリカでの流行の初期段階から実施されます。

主な目的:

1. 以下を含む、SARS-CoV-2 の地域社会の負担を推定するには:

   1.1ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）および血清学的アッセイによって決定された、コミュニティにおけるSARS-CoV-2感染の発生率; 1.2 SARS-CoV-2 の陽性反応を示し、PCR 検査で陽性となった個人間の相関関係。 1.3 SARS-CoV-2感染に関連する潜伏期間と症候性割合; 1.4 症候性感染症に関連する重症度の範囲; 1.5 医療を求める症候性感染症患者の割合。 1.6 SARS-CoV-2 とインフルエンザおよび RSV との相互作用が疾患の重症度に及ぼす影響。

2. 地域社会における SARS-CoV-2 感染の伝播動態を評価するには、以下を含みます。

2.1 SARS-CoV-2 家庭内二次感染リスク (SIR)、発生時間、脱皮の長さの推定。 2.2 家庭内および潜在的にはコミュニティ内の個人（症候性および無症候性/前症候性の両方）間の SARS-CoV-2 感染の伝播確率の推定。 2.3 SARS-CoV-2 実効再生産数 (Rt) の推定値と、地域社会における経時的なその変動。 2.4 SARS-CoV-2 とインフルエンザおよび RSV との相互作用が感染力学に及ぼす影響。

方法: 世帯レベルの前向きコホート研究は、ムプマランガ州 (Agincourt 人口統計調査サイト) と北西州 (Klerksdorp) にそれぞれ位置する 1 つの農村と 1 つの都市コミュニティで実施されます。 この研究は、14 か月間の集中的な追跡調査 (2020 年 7 月から 2021 年 8 月まで) で実施され、集中的な追跡調査はさらに 16 か月間 (2022 年 12 月まで) 継続されます。

200 世帯。サイトごとに 100 人、予想される平均世帯員数は 5 人で、結果としてすべての年齢の 1,000 人の研究参加者となります。現在提案されているものと同様の研究に参加し、10か月の追跡調査期間を無事に完了した327世帯のリストから無作為に選択されますが、インフルエンザ、呼吸器合胞体ウイルスおよびその他の呼吸器病原体の地域負担と感染力学を対象としています(同じ 2 つのコミュニティで 2016 年から 2018 年に実施された PHIRST 研究)。 アプローチされた世帯は、研究の適格性について再評価されます（つまり、最低3人の世帯員と、参加に同意する世帯員の少なくとも80％）。 2016 ～ 2018 年の PHIRST 研究の世帯は、2 つのコミュニティ内でランダムに選択された地理座標によって特定されました。 このコホートのベースライン特性はすでに入手可能であり、同意を得た後に再確認されます。 2016年から2018年のPHIRST研究の終了以降に世帯に入った同意した世帯員も登録されます。 各世帯および世帯構成員が列挙され、HIV感染状態およびHIV感染者の免疫抑制のレベルが、同意した個人において（不明の場合）評価される。

各世帯員は、研究の集中的な追跡期間 (12 か月) の間、週に 2 回追跡されます。 この期間中、症状の有無に関係なく上気道のサンプルが収集され、重要な症状、医療機関の受診、入院、および死亡に関するデータが、REDCap タブレットベースのリアルタイムデータベースでフォローアップ訪問ごとに取得されます。 呼吸器サンプルは、SARS-CoV-2、インフルエンザ、RSV について逆転写酵素リアルタイム ポリメラーゼ連鎖反応 (rRT-PCR) によってテストされ、選択されたサンプルは培養および配列決定されます。 登録時およびその後毎月、すべての研究参加者に感染リスクアンケートが実施されます。 血清は、すべての参加者から12か月の集中追跡期間中、登録時および2か月ごとに収集されます。 さらに、血清は、14、16、および 18 の呼吸器検体の rRT-PCR によって SARS-CoV-2 陽性と検査された研究参加者から、12 か月の集中的な追跡期間の後、さらに 6 か月間、2 か月ごとに収集されます。 18 か月ですべての研究参加者から。 血清は、SARS-CoV-2、インフルエンザ、RSV 抗体の存在について検査されます。 ウェアラブル近接センサーは、6 か月の集中的なフォローアップ期間にわたって、各家庭に 8 ～ 12 日間配備されます。

影響: この研究は、SARS-CoV-2 の現在および潜在的な将来の流行を局所的、地域的、世界的に封じ込めおよび緩和するための最適な戦略の決定に影響を与える、ウイルスの自然史に関する重要な情報を提供します。