| Breakthrough infections with SARS-CoV-2 omicron despite mRNA vaccine booster dose | |||
| （mRNAワクチンブースター接種後のコロナウイルス2019（SARS-CoV-2）オミクロン株によるブレイクスルー感染） | |||
| The most recent SARS-CoV-2 variant of concern to emerge has been named omicron (1). Its immune evasion potential was predicted by genomic data and has been preliminarily confirmed by observations of an increased incidence of reinfections and breakthrough infections (2). This has triggered calls to intensify vaccination programmes including provision of vaccine booster doses (3). | 憂慮すべき最新のコロナウイルス2019（SARS-CoV-2）変異株は、オミクロンと名付けられた（1）。オミクロン株が免疫回避能を持つことはゲノムのデータから予想されており、再感染事例やブレイクスルー感染事例の増加が観察されることから、予備的に確認されている（2）。このせいでブースター接種用ワクチンの供給をはじめ、ワクチン接種計画を強化せよとの声が起こっている（3）。 | ||
| A group of German visitors who had received three doses of SARS-CoV-2 vaccines, including at least two doses of an mRNA vaccine, experienced breakthrough infections with omicron between late November and early December, 2021, while in Cape Town, South Africa. The group consisted of five White women and two White men with an average age of 27·7 years (range 25–39) and a mean body-mass index of 22·2 kg/m2 (range 17·9–29·4), with no relevant medical history. Four of the individuals were participating in clinical elective training at different hospitals in Cape Town, whereas the others were on vacation. The individuals were members of two unlinked social groups and participated in regular social life in Cape Town, in compliance with applicable COVID-19 protocols. Upon arrival during the first half of November, 2021, each individual tested negative for SARS-CoV-2 by PCR and provided records of complete vaccination, including booster or third, doses administered via intramuscular injection using homologous (n=5) and heterologous (n=2) vaccination courses (appendix p 3) (4). | コロナウイルス2019のワクチン接種を三回受け、そのうち少なくとも二回はmRNAワクチンを接種していたドイツ人の団体が、2021年11月下旬から12月上旬にかけて南アフリカ、ケープタウンを訪れた際にブレイクスルー感染を経験した。団体を構成するのは白人女性五名と白人男性二名で、平均年齢は 27.7歳（年齢の範囲は25歳から39歳）、BMI の中央値は 22.2（範囲 17·9 – 29·4）、コロナウイルス2019感染症に関係する既往歴は無かった。ドイツ人のうち四名はケープタウンの別々の病院で臨床実習を受けており、残りの三名は休暇中であった。彼らは互いに無関係の社会集団に属しており、コロナウイルス2019感染症予防の決まりに従いつつ、ケープタウンで通常の社会生活を営んでいた。2021年11月の前半に当地に到着した際のPCR検査では全員がコロナウイルス2019に陰性であり、ブースター接種（第三回接種）を含む完全な接種記録を提出した。予防接種は筋肉内注射によるもので、五名は同種ワクチンを、二名は異種ワクチンを接種していた（付論 3ページ）（4）。 | ||
| Six individuals were fully vaccinated with BNT162b2 (Comirnaty, Pfizer–BioNTech, Mainz, Germany), five of whom received a third (booster) dose of BNT162b2 in October or early November, 2021. One individual had received a full dose of CX-024414 (Spikevax, Moderna, Cambridge, MA, USA) in early October, 2021; this was not in line with the European Medicines Agency recommendations at that time, which suggested a half dose to boost healthy individuals (5). The seventh individual received an initial dose of ChAdOx1-S (Vaxzevria, AstraZeneca, Cambridge, UK), followed by a dose of BNT162b2 for completion of primary immunisation, and a booster dose of the same vaccine. Except for the CX-024414 booster, all vaccinations were in accordance with European recommendations (4, 5). The early timepoints of some individuals' primary and booster vaccinations were due to their occupation in the medical field. Nobody reported a history of SARS-CoV-2 infection. | 六名はBNT162b2（ファイザーバイオテック社製コミナティ）で完全な予防接種を受けており、うち五名は2021年10月または11月上旬にコミナティのブースター接種（第三回接種）を受けていた。一人は2021年10月上旬にCX-024414（モデルナ社製スパイクバックス）の一回量を接種されていた。当時ヨーロッパ医薬品庁では健康な人へのブースター接種に半量を推奨していたので、一回量の接種はこの方針に沿っていない（5）。七人目は一回目にChAdOx1-S（アストラゼネカ製バキスゼブリア）を、二回目には一回目の追加接種としてコミナティを打ったうえで、同ワクチンのブースター接種を受けていた。CX-024414（スパイクバックス）のブースター接種を除き、全てのワクチン接種はヨーロッパで推奨されている方式に沿うものであった（4, 5）。一回目、二回目の接種時期が早い場合、それは被接種者が医療分野に在職していたからである。七人のうち、コロナウイルス2019に感染したことがあると申告した者はいなかった。 | ||
| During a marked increase in incidence of SARS-CoV-2 infections in the Western Cape province, these individuals observed onset of respiratory symptoms between Nov 30 and Dec 2, 2021. SARS-CoV-2 infections were diagnosed by ISO 15189-accredited diagnostic laboratories using molecular assays approved by the national regulator. | 西ケープ州内でコロナウイルス2019への感染例が顕著に増加していた時期にあたる 2021年11月30日から12月2日の間に、この七人は呼吸器症状が発生した。コロナウイルス2019への感染は、国家の規制当局が承認した分子アッセイにより、ISO 15189の認可を受けた診断機関で診断が下された。 | ||
| The investigation was approved by the Health Research Ethics Committees of Stellenbosch University (C21/12/004_COVID-19) and the University of Cape Town (279/2021) and all participants provided informed consent. | 本調査はステレンボッシュ大学（C21/12/004_COVID-19）及びケープタウン大学（279/2021）の健康調査倫理委員会で承認されており、全ての参加者からインフォームド・コンセントを得ている。 |
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| We obtained swab and serum samples 2–4 days after onset of symptoms. Futher details of how samples were processed are provided in the appendix (p 2). All patients were placed in domestic isolation and used a daily symptom diary to document the course of disease during the observation period of 21 days. | 我々は症状発生から二日後ないし四日後に、鼻咽頭拭い液と血清の検体を得た。検体の処理方法に関する詳細は、付論の 2ページめに示している。全ての患者は自宅待機となり、21日の健康観察期間中、症状日誌に毎日の病気の経過を記録した。 |
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| Illness was classified as mild (n=4) or moderate (n=3; shortness of breath) according to National Institutes of Health COVID-19 Treatment Guidelines. Two individuals were asymptomatic by the end of the observation period (day 21). Blood oxygenation levels (SPO2) remained in the normal range (>94%) without exception and none of the patients required hospitalisation. Prevalence of symptoms over time is provided in the appendix (p 4). | 南アフリカ厚生省のコロナウイルス2019感染症治療指針に基づき、七人のうち四人が軽症、三人が中等症（呼吸困難）に分類された。二人は21日の健康観察期間が終了するまで無症状であった。血中酸素濃度（SPO2）は全員が正常値の範囲内（>94%）で、入院が必要な患者はいなかった。この間に発生した諸症状については、付論の 4ページめに示している。 | ||
| All seven individuals were infected with omicron (PANGO lineage B.1.1.529,
Nextstrain clade 21K). Viral loads ranged from 4·07 to 8·22 (mean 6·38)
log10 viral RNA copies per mL of swab eluate. Anti-spike antibody levels
ranged from 15 000 arbitrary units (AU) per mL to more than 40 000 AU/mL,
with a mean of approximately 22 000 AU/mL of serum (appendix p 3). |
七名は全員がオミクロン株（PANGO系統で B.1.1.529、ネクストストレインにおけるクレード21K）に感染していた。患者から拭い取った検体の希釈液
1ミリリットルに含まれるウイルスRNAの数をウイルス量とし、その分布を常用対数で表すと 4.07から 8.22で、中央値は 6.38であった（訳註1）。血清
1ミリリットルに含まれる対スパイク蛋白質抗体価の分布は 15000任意単位から 40000任意単位超で、中央値は 22000任意単位であった（付論の 3ページめ）。 |
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| Robust CD4 and CD8 T-cell responses to SARS-CoV-2 spike, nucleocapsid,
and membrane proteins were detected in six of the participants tested after
a minimum of 2 weeks after onset of symptoms (appendix p 5), at frequencies of 0·011–0·192% for CD4+ and 0·004–0·079% for CD8+ T
cells. |
症状発生から二週間以上経過した六名を検査したところ、コロナウイルス2019のスパイク蛋白質、ヌクレオカプシド蛋白質、膜蛋白質に対して、CD4+T細胞、CD8+T細胞とも強い免疫応答が検出され（付論の 5ページめ）、その頻度はCD4+T細胞が 0.011 - 0.192パーセント、CD8+T細胞が 0.004 - 0.079パーセントであった。 |
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| These were the first documented breakthrough infections with the
omicron variant in fully vaccinated individuals after receipt of booster
vaccine doses. Some of these individuals had received heterologous vaccine
doses, in line with emerging global practice. Booster doses were administered
21–37 weeks after the second vaccine doses, and breakthrough infections
occurred 22–59 days thereafter. At the onset of their breakthrough infections,
all individuals had high levels of viral spike protein binding antibodies,
similar to levels reported 4 weeks following second vaccine doses (6) and as expected after receipt of booster vaccine doses (7). |
これはワクチンを完全に接種し、ブースター接種も受けた後にオミクロン変異株がブレイクスルー感染を起こした最初の記録であった。患者のうち数人は世界的な流れに従い、種類が異なるワクチンの組み合わせ接種を受けていた。二回目の接種から 21ないし 37週間後にブースター接種を受けたが、その後 22日ないし 59日後にブレイクスルー感染に遭っている。ブレイクスルー感染が始まった時点で、全ての患者はウイルスのスパイク蛋白質の結合抗体を高濃度に有していた。その濃度は二回目のワクチン接種から四週間後の濃度に近く（6）、ブースター接種後に予想される通りの濃度であった（7）。 | ||
| Viral RNA loads in omicron variant infections have yet to be reported. It remains unknown whether the viral loads observed in our group are different from those in unvaccinated, or differently vaccinated, individuals. During wild-type SARS-CoV-2 infection, an average viral RNA load of 5·83 log10 viral RNA copies per swab was found in samples taken up to day after onset of symptoms (8), with a maximum of 8·85 log10 viral RNA copies per swab. In this group of individuals, an average of 6·38 log10 viral RNA copies per mL of eluted swab was detected, with the highest viral load (8·22 log10) detected on day 4 after onset of symptoms. This suggests that the individuals were infectious, in keeping with the occurrence of infection clusters sparing none of the members of the two groups. | オミクロン変異株に感染した場合、ウイルスRNAの量がどれほどになるかは今後報告されるべき課題である。我々の集団で観察されたウイルス量と、ワクチン未接種の人々におけるウイルス量、あるいは異なる方式でワクチン接種を受けた人々におけるウイルス量との間に違いがあるかどうかは分からない。コロナウイルス2019野生株の感染症におけるウイルスRNA量を常用対数で表すと、症状が出た日の拭い液の平均は 5.83（8）、最大値は 8.85であった。一方我々の患者集団では、拭い取った検体の希釈液 1ミリリットル当たりに含まれるウイルスRNA量は、常用対数で平均 6.38が検出された。ウイルスRNAの最大値は常用対数で 8.22であり、症状発生後四日目に検出された。このことから患者は周囲に対する感染力を保持しており、いずれの群でも全員が感染するクラスターとなったものと考えられる。 | ||
| Specific T-cell responses were detected in all participants tested at least 2 weeks after symptom onset, in the range reported after vaccination (9), with additional T-cell responses to the viral nucleocapsid and
membrane proteins. |
症状発生後少なくとも二週間経って検査を受けた患者からは、T細胞の特異的応答が検出された。応答の強度は上に示したワクチン接種後の範囲にあり（9）、ウイルスのヌクレオカプシド及び膜蛋白質に対するT細胞の応答を伴っていた。 | ||
| The mild to moderate course of illness suggests that full vaccination followed by a booster dose still provides good protection against severe disease caused by omicron. However, we cannot exclude long-term sequelae of COVID-19. Furthermore, our findings are limited to a low number of individuals in relatively young and otherwise healthy individuals (n=7). | 我々の対象患者は中等症から軽症の経過をたどったが、この事実はワクチンを完全に接種した後にブースター接種を受ければ、オミクロン株がもたらす重い病状から、完全にではないにせよかなり良く守られることを示している。しかしながらコロナウイルス2019感染症が長期に亙る後遺症をもたらす可能性は排除できない。これに加えて我々の研究結果は七名という少人数に限られているし、その全員が比較的若く、コロナウイルス感染症にかかったことを除けば健康体である。 | ||
| This case series adds further evidence that, as predicted, omicron is able to evade immunity induced by mRNA vaccines in vivo. South Africa only recently introduced booster vaccinations for individuals immunised with two doses of BNT162b2, so the presence of this group from Germany presented a unique opportunity to study omicron breakthrough infections in individuals with mRNA vaccine boosters. | 実際の患者がmRNAワクチンによって免疫を得ても、オミクロン株はその免疫を回避する。このことは予想されていたし、本症例研究もオミクロン株の免疫回避を裏付けている。南アフリカは最近になって、コミナティ二回接種後のブースター接種をようやく導入した。それゆえmRNAワクチンのブースター接種を受けた人がオミクロン株ブレイクスルー感染を経験した症例として、ドイツから入国したこのグループはまたとない研究の機会を与えてくれた。 | ||
| In-vitro data suggest lower titres of neutralising antibodies against omicron compared with other SARS-CoV-2 lineages following BNT162b2 vaccination but increased titres after a third dose (10, 11, 12), supporting calls for booster doses while the omicron variant appears to be spreading globally. Our study, however, demonstrates insufficient prevention of symptomatic infection in otherwise healthy individuals who had received three doses of COVID-19 mRNA vaccines. | 培養細胞を使った研究で、コロナウイルス2019オミクロン株に対する中和抗体価は、多系統に対する抗体価よりも低いが、三回目の接種を受ければ抗体価が増すことが示された（10, 11, 12）。オミクロン変異株は世界規模で広がりつつ状況でブースター接種の必要性が叫ばれており、本研究の結果もブースター接種の有用性を裏付けている。その一方で本研究が示すところによると、コロナウイルス2019感染症のmRNAワクチンを三度接種した健康な人であっても、有症状の感染を防ぐことはできない。 | ||
| These findings support the need for updated vaccines to provide better protection against symptomatic infection with omicron (13) and emphasise that non-pharmaceutical measures should be maintained. Encouragingly, early data from South Africa suggest maintained if reduced effectiveness of the BNT162b2 vaccine against hospital admission (14). | これらの知見からはオミクロンの有症状感染をよりよく防ぐには改良ワクチンが必要であることが裏付けられるとともに（13）、投薬に頼らない防御法を維持すべきであることが強く示唆されている。南アフリカから届き始めたデータによると、コミナティが入院を防ぐ効果は低減しつつも保たれており（14）、これは希望をもたらす知らせである。 | ||
| 1. | WHO
Classification of omicron (B.1.1.529): SARS-CoV-2 variant of concern. Statement 26 November, 2021.
https://www.who.int/news/item/26-11-2021-classification-of-omicron-(b.1.1.529)-sars-cov-2-variant-of-concern
View in Article
Date accessed: December 6, 2021
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| 2 | Pulliam JRC, van Schalkwyk C, Govender N, et al.
Increased risk of SARS-CoV-2 reinfection associated with emergence of the omicron variant in South Africa.
medRxiv. 2021; (published online Dec 2.) (preprint).
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| 3. | Dolgin E
Omicron is supercharging the COVID vaccine booster debate.
https://www.nature.com/articles/d41586-021-03592-2
Date: Dec 2, 2021
Date accessed: December 6, 2021
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| 4. | European Medicines Agency
EMA and ECDC recommendations on heterologous vaccination courses against COVID-19.
https://www.ema.europa.eu/en/news/ema-ecdc-recommendations-heterologous-vaccination-courses-against-covid-19
Date: Dec 7, 2021
Date accessed: December 9, 2021
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| 5. | European Medicines Agency
Spikevax: EMA recommendation on booster.
https://www.ema.europa.eu/en/news/spikevax-ema-recommendation-booster
Date: Oct 25, 2021
Date accessed: December 9, 2021
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| 6. | Grupel D, Gazit S, Schreiber L, et al.
Kinetics of SARS-CoV-2 anti-S IgG after BNT162b2 vaccination.
Vaccine. 2021; 39: 5337-5340
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| 7. | Demonbreun AR, Sancilio A. Vaught LA, et al.
Antibody titers before and after booster doses of SARS-CoV-2 mRNA vaccines in healthy adults.
medRxiv. 2021; (published online Nov 21.) (preprint).
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| 8. | Wölfel R, Corman VM, Guggemos W, et al.
Virological assessment of hospitalized patients with COVID-2019.
Nature. 2020; 581: 465-469
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| 9. | Keeton R, Richardson SI, Moyo-Gwete T, et al.
Prior infection with SARS-CoV-2 boosts and broadens Ad26.COV2.S immunogenicity in a variant-dependent manner.
Cell Host Microbe. 2021; 29 (19.e5): 1611
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| 10. | Cele S, Jackson L, Khan K. et al.
Omicron extensively but incompletely escapes Pfizer BNT162b2 neutralization.
Nature. 2021; (published online Dec 23.)
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| 11. | Wilhelm A, Widera M, Grikscheit K, et al.
Reduced neutralization of SARS-CoV-2 omicron variant by vaccine sera and monoclonal antibodies.
medRxiv. 2021; (published online Dec 13.) (preprint).
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| 12. | Pfizer
Pfizer and BioNTech provide update on omicron variant. Press release.
https://www.pfizer.com/news/press-release/press-release-detail/pfizer-and-biontech-provide-update-omicron-variant
Date: Dec 8, 2021
Date accessed: December 9, 2021
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| 13. | Devlin H, Kollewe J
BioNTech says it could tweak Covid vaccine in 100 days if needed.
https://www.theguardian.com/society/2021/nov/26/biontech-says-it-could-tweak-covid-vaccine-in-100-days-if-needed
Date: Nov 26, 2021
Date accessed: December 7, 2021
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| 14. | Collie S, Champion J, Moultrie H, Bekker LG, Gray G
Effectiveness of BNT162b2 vaccine against omicron variant in South Africa.
N Engl J Med. 2021; (published online Dec 29.)
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| 1. | ウイルスが宿主の細胞に感染すると、短時間で爆発的に増殖する。感染直後の検体に含まれるウイルスRNAのコピー数は比較的少ないが、24時間後、48時間後の検体から検出されるコピー数は数桁のオーダーで増えている。このように大きく異なるオーダーに亙って分布する値を比較するには、常用対数での表記が便利である。たとえば 1ミリリットルの検体に含まれるウイルスRNAのコピー数が 11749, 165958690, 2398832である場合、それぞれの値を常用対数で表すと、4.07, 8.22, 6.38 となる。すなわち | ||
| log10 11749.0 = 4.07 log10 165958690.7 = 8.22 log10 2398832.9 = 6.38 |
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| なお対数から近似の実数への換算は、アイオワ大学附属病院のウェブサイトにある機能を使わせていただいた。Conversion of Log Value to Integer Value Calculator (uiowa.edu) | |||