Ocena dejanske učinkovitosti cepljenja cepiv MRNA COVID-19 proti različicam Delta in Omicron na Japonskem

Povzetek:

V drugi polovici leta 2021 so v mnogih državah opazili ponovni porast-19-pozitivnih primerov na COVID. Glavni razlogi za ta ponovni porast so slabša imunost na cepljenje po drugem odmerku cepljenja in spremembe v javnem vedenju zaradi časovna konvergenca. O učinkovitosti cepljenja za različici omikron in delta so poročali v nekaterih državah, vendar še vedno ni jasno za več drugih regij po svetu.

Tukaj smo številčno izpeljali učinkovitost cepljenja za zaščito pred okužbami pri posameznikih in populacijah proti virusnim različicam za celotno japonsko populacijo (126 milijonov). Pojemajoča imunost cepljenja za delta različico japonskih posameznikov je bila 93,8-odstotna (95-odstotni IZ: 93,1–94,6 odstotka) med posamezniki<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 nižja kot pri tistih<65 years of age, which may be attributable to human behavior and a higher vaccination rate among individuals >65 let starosti.

Cepljenje je sprožitev določenega imunskega odziva v človeškem telesu z vbrizgavanjem določenega odmerka cepiva, tako da lahko telo proizvede protitelesa in imunske celice za izboljšanje odpornosti na specifične patogene. Zato je cepljenje tesno povezano z imunostjo.

Imuniteta se nanaša na sposobnost telesa, da se upre različnim patogenom, vključno z naravno imunostjo in pridobljeno imunostjo. Prirojena imunost se nanaša na prirojeno imunsko funkcijo telesa, ki se lahko učinkovito upre invaziji brez predhodne izpostavljenosti patogenom. Pridobljena imunost se nanaša na specifičen imunski odziv, ki ga povzroči telo po okužbi ali cepljenju, tako da se telo lahko bolje bori proti določenim patogenom.

Cepljenje je oblika pridobljene imunosti, ki omogoča telesu, da pridobi imunost proti določenim patogenom. Po cepljenju bo telo proizvedlo veliko število protiteles in imunskih celic za oblikovanje obrambnega sistema, izboljšalo sposobnost za boj proti patogenom in zmanjšalo ali preprečilo tveganje za bolezni, povezane z okužbami. Zato je cepljenje ključnega pomena za izboljšanje posameznikove imunosti.

Skratka, cepljenje posameznikom omogoča pridobitev imunosti proti določenim patogenom, kar izboljša njihovo imunost. Med cepljenjem in imunostjo obstaja močna povezava. S tega vidika moramo izboljšati našo imuniteto. Cistanche lahko izboljša imuniteto.

Kliknite zdravstvene koristi cistanche

Iz prijavljenih podatkov o 25.187 pozitivnih primerih s potrjeno različico omikron v Tokiu januarja 2022 je bila tudi učinkovitost cepljenja ocenjena na 62,1 odstotka (95-odstotni IZ: 48–66 odstotkov) v primerjavi z različico delta. Izpeljana učinkovitost cepljenja bi bila koristna za razpravo o strategiji cepljenja za poživitveno cepljenje, pa tudi o statusu imunosti črede.

Ključne besede:

COVID-19; strategija cepljenja; oslabljena imuniteta; Japonska.

1. Uvod

Pojav COVID-19 je bil pomemben vzrok umrljivosti po vsem svetu, saj je povzročil več kot 5,6 milijona smrti [1]. Sredi-2021 je pandemija COVID-19 postala začasno nadzorovana v nekaterih evropskih državah, podprta z visokimi stopnjami cepljenja [2]. Čeprav je bila dosežena množična imunizacija [3,4], so v drugi polovici leta 2021 v več državah opazili ponovno oživitev COVID-19.

Kar zadeva stopnjo precepljenosti, je ena izmed vodilnih držav Izrael, kjer so avgusta 2021 poročali o relativno visokem številu dnevnih pozitivnih primerov (DPC), v času, ko je bila stopnja precepljenosti nad 68 odstotkov [5]. To povečanje je bilo delno mogoče pripisati visoki infektivnosti različice delta [6] in zmanjšani imunosti po cepljenju, ki je posledica zmanjšanja protiteles skozi čas, zlasti pri tistih, ki so bili cepljeni zelo zgodaj [7]. Po tretjem posnetku se je število novih DPC spet zmanjšalo, medtem ko je v drugih evropskih in ameriških državah ponovno prišlo do oživitve okužbe s COVID-19 [8].

Učinkovitost in uspešnost cepljenja se pogosto uporabljata kot merila cepiva. Učinkovitost cepljenja je izpeljana v idealnih ali laboratorijskih pogojih, kar pa ne pomeni vedno učinkovitosti. Zato lahko preskušanja učinkovitosti precenijo učinek cepiva v praksi, ki je opredeljen kot učinkovitost cepljenja (observatorijska študija).

Učinkovitost cepljenja za zaščito pred okužbami je v različnih državah različna glede na količino (razmerje precepljenosti) in kakovost (različne vrste cepiv). V večini evropskih držav je prišlo do ponovnega porasta pozitivnih na COVID-19, tudi na območjih z visoko stopnjo precepljenosti (60 odstotkov –70 odstotkov). Na Japonskem pa je število novih DPC po drugem cepljenju ostalo na nizki ravni (manj kot nekaj primerov na milijon) in 80 odstotkov prebivalstva je bilo v celoti cepljenih.

Med cepljeno populacijo na Japonskem je bilo približno 90 odstotkov posameznikov cepljenih s Pfizer BNT162b2; ostali so prejeli cepivo mRNA-1273 Moderna COVID-19. Urnik prvega in drugega cepljenja je bil po vsej državi skorajda usklajen. Od konca avgusta se je število novih DPC zmanjšalo; ostalo je na ravneh pod 300 primeri od novembra do sredine decembra 2021 v populaciji več kot 120 milijonov [9]. Podobno kot v drugih državah je bila zaskrbljujoča padajoča imunost zaradi cepljenja. Ko se je pojavila virusna različica omikron, je to sprožilo nujno potrebo po tretjem poživitvenem cepljenju. Do novoletne praznične sezone (januarja 2022) se je na Japonskem ponovno povečalo.

Ena od ključnih metrik, ki se uporablja za izražanje padajoče imunosti na cepljenje, je individualna učinkovitost cepljenja (IEV) [10], ki je potrebna tudi za načrtovanje cepljenja [11] kot tudi za projekcijo novih DPC [12]. Za izpeljavo te metrike je bilo vloženega veliko truda [13–15]. Vendar so preiskave IEV za različico omikron še vedno omejene [16,17].

Tu številčno ocenjujemo upadajoč učinek cepljenja pri preprečevanju okužb med japonskim prebivalstvom. Glavni cilj te študije je bil z omejenimi podatki številčno oceniti padajočo imunost na cepljenje za celotno japonsko populacijo (126 milijonov). Ti rezultati so pomembni za potrditev morebitnega tveganja, ki ga sproži šibka učinkovitost cepljenja, ki je lahko posledica zmanjšanja učinka.

2. Materiali in metode

2.1. podatki

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 in<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. oktobra do 28. novembra 2021. Zaradi doslednosti smo 11 starostnih kategorij združili v 2 starostni kategoriji.

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 odstotkov ) so navedeni v tabeli 2, od 11. do 20. januarja 2022 v Tokiu [20]. Upoštevajte, da je bil v tem obdobju skupni odstotek različice omikron nizek v predmestjih. Tako so bili podatki osredotočeni na Tokio. Splošne starostne kategorije niso navedene za podatke Tokia. Osebe brez informacij o cepljenju so bile izključene iz te študije (približno 30 odstotkov).

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 in<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 (slika 1) [9].

2.2. Ocena padajoče imunosti proti različici 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 odstotkov ) [9]. Predpostavlja se, da padajoča imunost poteka linearno s časom.

kjer je et(i) IEV I dni po inokulaciji za odmerek t (=1 ali 2); parametra a in s se prilagodita tako, da dosežeta vrh K dni po inokulaciji, nato pa linearno padata. Zaradi pomanjkanja podatkov je IEV prvega strela po 14 dneh predpostavljen kot konstanten.

2.3. Populacijska učinkovitost cepljenja

Za oceno učinkovite nezaščitene populacije pred okužbo je potrebna populacijska učinkovitost cepljenja (PEV). PEV E naj bi bil naslednji:

kjer je d indeks dneva in Nt označuje število ljudi, ki so bili na novo cepljeni s t (=1 ali 2). P je predvidena populacija, izražena kot vsota populacije celotne prefekture in kumulativnega števila drugih odmerkov, ob upoštevanju padajoče imunosti po času, ki je pretekel od cepljenja.

Dnevno število ljudi, ki nimajo zadostne zaščite s cepivom, je mogoče oceniti z množenjem celotne populacije z (1 - E(d)), izračunano v enačbi (2). Optimalne parametre in s v enačbi (1) smo nato določili s primerjavo števila pozitivnih primerov na 100,000 celotne populacije in 100,000 posameznikov z nezadostno zaščito pred okužbo v dveh starostnih kategorijah (<65 and >65 let starosti; Tabela 1).

Ocenjevalno obdobje je bilo določeno od 1. septembra do 28. novembra 2021 za različico delta in od 11. do 20. januarja 2022 za različico omikron. Ti parametri za različico Delta so bili najprej nastavljeni tako, da se je naklon njihovih regresijskih črt medsebojno ujemal, IEY za različico omikron pa je bil zmanjšan, ob predpostavki, da je bil učinek upadanja različic omikron in delta linearen. Upoštevajte, da je bilo razmerje ljudi, ki so imeli imunost zaradi okužbe, zanemarljivo, ker je bilo število ljudi, okuženih z različicami delta in mikro do 17. decembra 2021, manj kot 1,5 odstotka celotne populacije. PEV je bil izračunan z interno kodo Python; hkrati so bili optimalni parametri pri in s v enačbi (1) izračunani za sporočene podatke.

3. Rezultati

Slika 2 prikazuje padajočo odpornost proti cepljenju med japonskimi prebivalci, starejšimi od 65 let. Kot je prikazano na sliki 2a, je bila upadajoča imunost skoraj linearna za posameznike, starejše od 65 let in mlajše od 65 let. Zaradi kratkih intervalov za populacijo, mlajšo od 65 let (približno 2,5 meseca, kot je prikazano na sliki 3), je bila razlika v zmanjšanju imunosti majhna, medtem ko je bil lEV približno 95 odstotkov ocenjen takoj po drugem cepljenju. Koeficient determinacije je bil 0.9984 (p < 0.0001) in 0,9927 (p < 0,0001) za posameznike, mlajše od in starejše od 65 let, oz. Na podlagi razmerja med odstotkom pozitivnih primerov pri necepljenih in popolnoma cepljenih posameznikih za različici delta in omikron (tabela 2) je bila zmanjšana imunost na različico omikron ocenjena na 64,5 odstotka (95-odstotni IZ: 50 odstotkov {{24} } odstotkov) tega za delta različico z uporabo metode najmanjših kvadratov. V naslednji razpravi je bil predpostavljen IEV za zaščito pred okužbo z omikronom, kot je prikazano na sliki 2b. Parametri v enačbi (1) so prikazani v tabeli 3.

Slika 3 prikazuje stopnjo cepljenja in PEV na podlagi statistike japonske populacije. Kot je prikazano na sliki 3a, je bila stopnja cepljenja višja pri posameznikih, starejših od ali enakih 65 let, kot pri tistih<65 years of age. This resulted in a higher PEV for individuals ≥65 years of age (Figure 3b).

4. Razprava

V tej študiji smo numerično izpeljali IEV za različico delta za celotno japonsko populacijo 126 milijonov. Značilnost našega pristopa je, da je z omejenimi opazovalnimi podatki mogoče IEV oceniti s preprostim izračunom. Poleg tega je bil IEV numerično ocenjen za nehomogene podatke za prebivalstvo. Pred to študijo so v kohortni študiji [21] poročali o višjih ravneh zaščite pred okužbo z različico delta COVID-19; IEV proti okužbam z različico delta po polnem cepljenju je bil 93-odstoten (95-odstotni IZ: 85-97 odstotkov) v prvem mesecu po cepljenju, vendar se je po štirih mesecih zmanjšal na 53 odstotkov (95-odstotni IZ: 39-65 odstotkov). . Glede na metaanalizo sistematičnega pregleda (11 študijskih skupin) [22] sta bila parametra a1 in a2 za različico delta ocenjena na 60,5 odstotka oziroma 75,6 odstotka.

IEV, pridobljen tukaj, je bil višji od IEV v realnem svetu, o katerem poročajo druge države [23]. Eden možnih razlogov za to neskladje bi lahko bilo naše vedenje, vključno z nošenjem maske, ki je ostalo pri približno 90 odstotkih tudi po popolnem cepljenju [24]. To lahko nakazuje, da naša primerjava nudi ustreznejši vpogled za cepljene in necepljene populacije v primerjavi z rezultati, sporočenimi v drugih državah. Upoštevajte, da je nošenje mask pogostejše pri necepljenih populacijah v večini držav. Drugi razlog za to neskladje je PEV za posameznike, starejše od ali enake 65 let, ki je bil višji od tistega za posameznike<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.

IEV različice omikron se je zmanjšal na 64,5 odstotka tistega pri različici delta, kar je nekoliko več kot 55.0 odstotkov (95-odstotni IZ: 44.0–65,9 odstotka) v Združenem kraljestvu. [16]. Druga študija je predlagala zelo nizek IEV v Kanadi [17]. Za razjasnitev razlike so potrebne nadaljnje študije, pa tudi IEV za hospitalizacijo [20].

Omejitev trenutne izpeljave je, da smo prilagodili učinkovitost cepljenja za dve starostni kategoriji zaradi pomanjkanja podrobnih podatkov za celotno japonsko populacijo. Za različico omikron so bili razpoložljivi podatki omejeni na Tokio (25.187 pozitivnih primerov) poleg razmeroma kratkega obdobja, saj je od januarja 2022 postala prevladujoča pandemična različica.

Če povzamemo, IEV zaščite pred okužbami za cepiva mRNA COVID-19 je bil številčno ocenjen z uporabo omejenih informacij za celotno prebivalstvo Japonske, medtem ko tukaj pridobljena težnja ustreza tistim, pridobljenim v prejšnjih študijah, o katerih so poročali v drugih državah. Takšna računalniška ocena bi bila še posebej uporabna za načrtovanje cepljenja v zgodnji fazi širjenja virusa.

Avtorski prispevki:

Konceptualizacija, AH; metodologija, AH; programska oprema, SK; validacija, SK, EAR in AH; formalna analiza, SK in AH; preiskava, SK, EAR in AH; urejanje podatkov, SK, EAR in AH; pisanje—priprava izvirnega osnutka, AH; pisanje—pregled in urejanje, SK, EAR in AH; vizualizacija, SK; nadzor, AH; projektna uprava, AH Vsi avtorji so prebrali in se strinjajo z objavljeno različico rokopisa.

Financiranje:

Ta raziskava ni prejela zunanjega financiranja.

Izjava institucionalnega revizijskega odbora:

Se ne uporablja.

Izjava o informirani privolitvi:

Se ne uporablja.

Izjava o razpoložljivosti podatkov:

Se ne uporablja.

Zahvala:

Ta raziskava je bila izvedena v okviru projekta »Covid-19 AI & Simulation Project«, ki ga vodi raziskovalni inštitut Mitsubishi po naročilu ministrskega sekretariata Japonske. Preliminarni rezultati te študije so bili predstavljeni na srečanju (30. novembra 2021).

Nasprotja interesov:

Avtorji izjavljajo, da ni navzkrižja interesov.

Reference

1. KDO. Nadzorna plošča za koronavirus (COVID-19). Dostopno na spletu: https://covid19.who.int (dostopano 3. 3. 2022).

2. Naš svet v podatkih. Cepljenja proti koronavirusu (COVID-19). Dostopno na spletu: https://ourworldindata.org/covid-vaccinations (dostopano 3. marca 2022).

3. Lurie, N.; Saville, M.; Hatchett, R.; Halton, J. Razvijanje cepiv proti covidu-19 s hitrostjo pandemije. N. angl. J. Med. 2020, 382, ​​1969–1973. [CrossRef] [PubMed]

4. Abu-Raddad, LJ; Chemaitelly, H.; Butt, AA Učinkovitost cepiva BNT162b2 Covid-19 proti B. 1.1. 7 in B. 1.351 Različice. N. angl. J. Med. 2021, 385, 187–189. [CrossRef] [PubMed]

5. Lotan, R.; Gazit, S.; Chodik, G.; Patalon, T.; Perez, G.; Tov, AB; Kalkstein, N.; Peretz, A. Korelacija prebojnih okužb SARS-CoV-2 s časom od cepiva. Nat. Komun. 2021, 12, 6379.

6. Wadman, M. Mračno opozorilo iz Izraela: Cepljenje otopli, vendar ne premaga Delte. Znanost 2021, 373, 838–839. [CrossRef] [PubMed]

7. Sanderson, K. Cepiva proti virusu COVID ščitijo pred Delto, vendar njihova učinkovitost upada. Dostopno na spletu: https://www.nature. com/articles/d41586-021-02261-8 (dostopano 3. marca 2022).

8. Burki, T. Poživitvena cepljenja za COVID-19—razprava se nadaljuje. Lancet Infect. Dis. 2021, 21, 1359–1360. [CrossRef]

9. Ministrstvo za zdravje, delo in socialno skrbstvo. O koronavirusni bolezni 2019 (COVID-19). Na voljo na spletu: https://www.mhlw.go. jp/stf/seisakunitsuite/bunya/newpage_00032.html (dostopano 3. marca 2022).

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

11. Kumar, VM; Pandi-Perumal, SR; Trakht, I.; Thyagarajan, SP Strategija za cepljenje proti COVID-19 v Indiji: država z drugo najvišjo populacijo in več primeri. Npj Vaccines 2021, 6, 60. [CrossRef] [PubMed]

12. Rashed, EA; Kodera, S.; Hirata, A. Napovedovanje statusa COVID-19 z uporabo novih virusnih različic in modelov učinkovitosti cepljenja. arXiv 2022, arXiv:2201.10356.

13. Meggiolaro, A.; Sane Šepisi, M.; Nikolaidis, GF; Mipatrini, D.; Siddu, A.; Rezza, G. Učinkovitost cepljenja proti okužbi s SARS-CoV-2 v dobi pred delto: sistematični pregled in meta-analiza. Cepiva 2022, 10, 157. [CrossRef] [PubMed]

14. Hafiz, I.; Illian, DN; Meila, O.; Utomo, ARH; Susilowati, A.; Susetya, IE; Desrita, D.; Siregar, GA; Basyuni, M. Učinkovitost in učinkovitost cepiva proti mutiranemu virusu SARS-CoV-2 in nadzor po cepljenju: narativni pregled. Cepiva 2022, 10, 82. [CrossRef] [PubMed]

15. Bianchi, FP; Tafuri, S.; Migliore, G.; Vimercati, L.; Martinelli, A.; Lobifaro, A.; Diella, G.; Stefanizzi, P.; Skupina, Učinkovitost cepiva CRW BNT162b2 mRNA COVID-19 pri preprečevanju okužbe s SARS-CoV-2 in simptomatske bolezni v petmesečnem spremljanju: retrospektivna kohortna študija. Cepiva 2021, 9, 1143. [CrossRef] [PubMed] 16. Andrews, N.; Stowe, J.; Kirsebom, F.; Toffa, S.; Rickeard, T.; Gallagher, E.; Gower, C.; Kall, M.; Groves, N.; O'Connell, A.-M. Učinkovitost cepiv proti COVID-19 proti različici Omicron (B. 1.1. 529) je zaskrbljujoča. MedRxiv 2021. [CrossRef]

17. Buchan, SA; Chung, H.; Brown, KA; Austin, PC; Fell, DB; Gubbay, J.; Nasreen, S.; Schwartz, KL; Sundaram, ME; Tadrous, M. Učinkovitost cepiv COVID-19 proti okužbi z omikronom ali delto. MedRxiv 2022. [CrossRef]

18. Portal CIO. Odprti podatki za cepljenje proti novemu korona virusu. (v japonščini). Dostopno na spletu: https://cio.go.jp/c19vaccine_ odprti podatki (dostop 3. marca 2022).

19. Ministrstvo za zdravje, delo in socialno skrbstvo. Sestanki svetovalnega odbora za COVID{1}} ukrepe. Dostopno na spletu: https://www.mhlw. go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000121431_00294.html (dostopano 3. marca 2022).

20. Tokijska metropolitanska vlada. Informacije o preprečevanju nesreč, Tokio. Na voljo na spletu: https://www.bousai.metro. tokyo.lg.jp/taisaku/saigai/index.html (dostopano 3. marca 2022).

21. Tartof, SY; Šlezak, JM; Fischer, H.; Hong, V.; Ackerson, BK; Ranasinghe, ON; Frankland, TB; Ogun, OA; Zamparo, JM; Gray, S. Učinkovitost cepiva mRNA BNT162b2 COVID-19 do 6 mesecev v velikem integriranem zdravstvenem sistemu v ZDA: retrospektivna kohortna študija. Lancet 2021, 398, 1407–1416. [CrossRef]

22. Zeng, B.; Gao, L.; Zhou, Q.; Yu, K.; Sun, F. Učinkovitost cepiv proti virusu COVID-19 proti zaskrbljujočim različicam SARS-CoV-2: sistematični pregled in metaanaliza. MedRxiv 2021. [CrossRef]

23. Aran, D. Ocenjevanje dejanske učinkovitosti cepiva proti COVID-19 v Izraelu z uporabo agregiranih štetij. MedRxiv 2021. [CrossRef]

24. Ekipa za napovedovanje COVID-19 IHME. Modeliranje scenarijev COVID-19 za Združene države. Nat. med. 2021, 27, 94–105. [CrossRef] [PubMed]

25. Ohsawa, Y.; Tsubokura, M. Ostanite s svojo skupnostjo: mostovi med grozdi sprožijo širjenje COVID-19. PLoS ONE 2020, 15, e0242766. [CrossRef] [PubMed]

For more information:1950477648nn@gmail.com