感染源の特定と感染経路

アウトブレイクの感染源を特定し、感染が人から人へ、あるいは媒体から媒体へとどのように伝播したかを再構築することは、調査の分析の中心となります。感染源の特定は、病原体がどこから来たのかを問い、感染経路の分析は、それがどのように広がったのかを問い、症例を誰が誰に感染させたかという順序で結びつけ、経路、初発症例、および増幅イベントを明らかにします。

Definition

感染源の特定とは、アウトブレイクの起源、媒体、または貯蔵庫を決定することであり、感染経路の再構築とは、疫学的、時間的、そしてますますゲノム的な証拠を用いて、症例を人から人へ、または感染源から人への推定される伝播の順序で結びつけることです。

Scope

このトピックでは、アウトブレイクを感染源に帰属させ、その感染経路をマッピングするために使用される推論とツールについて説明します。具体的には、疫学曲線の解釈、点源パターンと伝播パターンの区別、初発症例と一次症例の概念、再生産数、スーパースプレッディング、および疫学的関連付けと並行して病原体ゲノムシーケンスの利用が増加していることについて扱います。これは概念的および方法論的なものであり、特定の病原体や対応のためのプロトコルではありません。

Core questions

• アウトブレイクの病原体はどこから発生し、どのような媒体または貯蔵庫を介して曝露が発生したのか？
• 疫学曲線は点源性、連続性、または伝播性のパターンを示しているか？
• 初発症例または一次症例は誰で、誰が誰に感染させたのか？
• 病原体ゲノム配列を疫学データと組み合わせて、関連性を確認するにはどうすればよいか？

Key concepts

• 点源性アウトブレイクと伝播性アウトブレイク
• 初発症例と一次症例
• 感染様式と感染経路
• 基本再生産数と実効再生産数
• スーパースプレッディングと個体差
• 連続間隔と世代時間
• ゲノム疫学と伝播推論

Mechanisms

疫学曲線の形状は、感染源を特定する最初の手がかりとなります。鋭い単一のピークは共通の点源を示唆し、持続的なプラトーは連続的な感染源を示唆し、連続間隔で区切られた連続する波は伝播性の人から人への感染を示唆します。調査員は、共通の媒体または貯蔵庫に曝露を遡り、初発症例と一次症例を特定します。その後、症例をタイミング、場所、接触によって結びつけ、そしてますます病原体ゲノム配列を比較することによって感染経路が再構築されます。これは、密接に関連する配列が直接的な疫学的関連を裏付けるためです。再生産数は、各症例が平均して何人の二次症例を生み出すかを要約し、スーパースプレッディングは、爆発的な感染を促進する可能性のある大きな個体差を反映しています。

Clinical relevance

感染源を特定することは、対応者が何を排除し、回収し、または閉鎖すべきかを知らせ、感染経路をマッピングすることは、接触者追跡と予防措置をどこに向けるべきかを示します。臨床医にとって、症例が連鎖の一環である可能性があることを認識することは、詳細な曝露歴とタイムリーな報告の価値を強調します。この項目は、感染源と感染拡大がどのように推測されるかを説明するものであり、個々の患者を治療するための指針ではありません。

Epidemiology

COVID-19パンデミックの初期には、家族内クラスターを通じて人から人への感染が実証され、家庭内での感染が伝播し、最小規模での感染経路の再構築が示されました。集団規模では、SARSの疫学曲線の分析により、再生産数と制御措置の効果が推定され、スーパースプレッディングの研究により、少数の症例がほとんどの二次感染を引き起こす可能性があることが示されました。現在では、病原体ゲノムシーケンスがこのような疫学的関連付けを日常的に補完しています。

History

ジョン・スノウによる19世紀のコレラアウトブレイクのブロードストリートポンプへの帰属は、症例を共通の曝露源にマッピングすることによる典型的な感染源特定です。20世紀のフィールド疫学は、疫学曲線の解釈と点源と伝播の区別を形式化し、21世紀には、定量的伝播モデリング、SARSからのスーパースプレッディングの認識、および全ゲノムシーケンスが加わり、これらが組み合わさって感染経路の再構築をより精密にしました。

Debates

ゲノム配列だけで誰が誰に感染させたかを特定できるか？

病原体ゲノムデータは伝播推論を大幅に強化しますが、宿主内多様性の限定性、共通の感染源、およびサンプリングのギャップがあるため、配列は通常、直接的な関連性を決定的に証明するのではなく、制約を与えるものとして機能します。したがって、ゲノム的証拠と疫学的証拠を組み合わせることが最善です。

Key figures

• Jacco Wallinga
• James Lloyd-Smith
• Marc Lipsitch
• Yonatan Grad

Seminal works

• wallinga-teunis-2004
• lloyd-smith-2005
• grad-lipsitch-2014

Frequently asked questions

疫学曲線の形状は、感染源について調査員に何を伝えるか？

単一の鋭いピークは共通の点源を示唆し、長期にわたるプラトーは連続的な感染源を示唆し、疾患の連続間隔で区切られた一連の漸進的に大きな波は伝播性の人から人への感染を示唆します。

スーパースプレッディングとは何か？

スーパースプレッディングとは、個人が引き起こす二次感染の数に大きなばらつきがあることを指します。少数の症例やイベントが不釣り合いな割合の感染を占める可能性があり、これはアウトブレイクがどのように拡大し、どのように制御できるかを強く形作ります。