台湾におけるCOVID-19の感染動態と症状発現前後の異なる曝露時期におけるリスクに関するコンタクトトレーシングの評価

社会の毒

Question コロナウイルス感染症2019（COVID-19）の
密接接触者への感染性を教えてください。

結果 
COVID-19確定症例100例と近接接触者2761例を
対象とした症例集積研究において、
全体の二次臨床発作率は0.7％であった。
発作率は，症状発現から5日以内に指標症例への曝露が
開始された接触者において，
曝露が遅れた接触者よりも高かった．

以上のことから，COVID-19は発症前および発症直後に
高い伝播性を示すことから，感染阻止には有症者の
発見と隔離だけでは不十分であり，
社会的距離を置くなど，より一般的な対策が必要で
あることが示唆された．

概要
重要性 コロナウイルス症2019（COVID-19）の
感染動態は、まだ十分に理解されていない。
感染動態をよりよく理解することは、効果的な制御政策の
開発および評価に重要である。

目的 
COVID-19の感染動態を明らかにし、症状発現前後の
異なる曝露窓時期における感染リスクを評価すること。

デザイン，設定，参加者 台湾におけるこの前向き
症例収集研究は，実験室で確認されたCOVID-19の
症例とその接触者を対象とした。
研究期間は2020年1月15日から3月18日であった。
すべての密接接触者は、指標例への最後の曝露後14日間、
自宅で検疫を受けた。
検疫期間中、接触者の関連する症状（発熱、咳などの
呼吸器症状）があれば、COVID-19検査のトリガーとした。
最終フォローアップ日は2020年4月2日であった。

主なアウトカムと測定法 インデックス症例の異なる
曝露時間窓と異なる曝露環境（家庭、家族、医療など）に
対する二次臨床発作率（有症状者のみを考慮）。

結果 
100人の確定患者が登録され、年齢中央値は44歳
（範囲：11-88歳）、うち男性44人、女性56人であった。2761人の密接な接触者のうち、22人がペアとなった
指標となる二次感染者であった。全体の臨床的二次発作率
は0.7％（95％CI、0.4％-1.0％）であった。
発症から5日以内に発症した1818人の接触者（1.0％［95％CI、0.6％-1.6％］）は、
それ以降の接触者（852人から0例、95％CI、0-0.4％）
と比べて発症率が高くなった。
排他的な症状前接触者 299 人にもリスクがあった
（発作率，0.7% [95% CI，0.2%-2.4%] ）．
家庭内接触者（4.6％［95％CI，2.3％-9.3％］）
および非家庭内接触者（5.3％［95％CI，2.1％-12.8％］）では医療やその他の環境におけるものより
高い発症率であった．
40〜59歳（1.1％［95％CI、0.6％〜2.1％］）
および60歳以上（0.9％［95％CI、0.3％〜2.6％］）
の間で高い攻撃率であった。

結論と課題 
本研究において，COVID-19は発症前および発症直後に
高い伝播性を示したことから，有症状者の発見・
隔離だけでは流行を封じ込められず，
社会的距離を置くなど，より一般的な対策が必要である
可能性がある．

はじめに
中国の武漢で発生したコロナウイルス症2019
（COVID-19）の集団感染は、2020年1月に
重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）
が確認されてから2カ月で100カ国以上に広がりました。
1,2 武漢の封鎖をはじめ、中国政府が行った極端な
社会的攪乱策に続き、広範囲に発生したいくつかの国でも、
都市や地域全体の封鎖、海外・国内旅行の禁止、
症状スクリーニングによる国境管理、隔離・検疫の
実施など同様の措置がとられました。

SARS-CoV-2のような新規病原体の疫学的特徴や
伝播動態が不明であるため、効果的な対策方針の策定や
評価は複雑です。
3 COVID-19の連続間隔は、指標患者の症状発現から
二次患者の症状発現までの間隔と定義され、
推定潜伏期間と同様に4-5日と短いことが判明しました4。
一方、ウイルスの排出が長引くと、患者の感染力が長引き、
長期隔離の必要性が生じることが懸念されたため、
COVID-19の短い連続間隔とウイルス排出試験の結果から、
ほとんどの感染は症状発現時の近く、あるいはそれ以前に
起きていることが示唆されました4-6。
しかし，COVID-19患者がいつ，どれくらいの期間隔離
されるべきか，また，密接な接触者が隔離されるべきか
どうかは不明である．症状発現前後の異なる時点に
おける感染リスクや、家庭や医療施設を介した感染など、
異なるタイプの曝露に関する追加情報が必要です。

台湾では、2020年1月21日に最初のCOVID-19患者が
確認されました10。
積極的な封じ込め努力と包括的なコンタクト
トレーシングにより、COVID-19患者数は、広範囲に
発生した他の国々と比較して低いままでした11,12。
台湾のコンタクトトレーシングデータを使用して、
COVID-19の感染ダイナミクスを明らかにし、
異なる曝露窓での感染リスクを評価し、
感染期間を推定することを目的としています。

研究方法
研究対象者
2020年1月15日、武漢での発生を受け、
台湾疾病管理センター（台湾CDC）はCOVID-19を
届出可能な疾患とした。
2020年1月15日から3月18日の間に台湾で最初に
確認された100人の全症例とその近親者を登録した
前向き症例集積研究を実施した。
すべての接触者は、指標症例への最後の曝露から
14日後まで追跡調査された。
最終フォローアップ日は2020年4月2日であった。

本研究は、Strengthening the Reporting of 
Observational Studies in Epidemiology（STROBE）
報告ガイドライン13に従った。
情報は、中央疫学コマンドセンターの宣告に従い、
伝染病管理法第17条14に従って収集した。
中央疫学コマンドセンターのサーベイランス目的の
公衆衛生対応機能の一部として、本研究の
機関審査委員会の承認およびインフォームドコンセントは
免除された。
分析に先立ち、データは非識別化された。

症例の確認
確定症例は、台湾における COVID-19 の届出基準を満たし、
リアルタイム逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応
（RT-PCR）検査で陽性となったものです15。
人口統計学的データと臨床データを含む詳細情報は、
国家届出疾病監視システムに報告されました16。
調査チームは、世界保健機関（WHO）暫定指針に
従って確定症例の臨床重症度を決定しました17。

COVID-19のコンタクトトレース
実験室でSARS-CoV-2感染が確認された場合、
台湾CDCのアウトブレイク調査チームと地元の
保健当局によって、接触者追跡を含む徹底した
疫学調査が実施された。
調査期間は、症状発現日（疫学的な指摘があれば
症状発現の4日前まで延長可能）からCOVID-19
確認日までであった。
無症状確定症例については、発症日ではなく確定日を
基準とし、疫学調査により決定された。
密接接触者の定義は、調査期間中に確定症例と
15分以上対面していながら適切な個人防護具（PPE）を
着用していなかった者とした。
接触者は、インデックス・ケースと同じ世帯に
住んでいる場合、家庭内接触者としてリストアップ
されました。
家族内接触者として記載されているのは、
同じ世帯に住んでいない家族です。

医療環境については、医療スタッフ、病院職員、
同じ環境にいる他の患者を含み、密接な接触は、
適切なPPEを使用せず、曝露時間の最小要件なしに
2m以内に指標患者と接触することと定義された。
PPEが「適切」であるとみなされるかどうかは、
曝露環境と実施された処置によって異なる。
例えば、挿管などエアロゾルを発生させる処置を行う
医師には、N95レスピレータが必要であった。
このような処置では、サージカルマスクは適切な
PPEとは言えません。
したがって、医療スタッフは密接接触者として
リストアップされることになります。

すべての近接接触者は，指標例との最後の接触から14日間，
自宅に隔離された．検疫期間中、密接接触者の関連する
症状（発熱、咳、その他の呼吸器症状）があれば、
COVID-19のRT-PCR検査が開始された。
家庭や病院での接触者を含む高リスク集団については、
症状に関係なくRT-PCRが実施されました。
基本的に、これらの高リスクの接触者は、密接な接触者と
してリストアップされたときに一度だけ検査されました。
最初のCOVID-19検査の結果が陰性であれば、
検疫中に密接接触者が症状を呈した場合にのみ、
さらなる検査が行われることになります。
台湾CDCは、電子追跡システム（Infectious Disease 
Contact Tracing Platform and Management System）を
使用して、隔離された接触者の日々の健康状態を
追跡・記録した18。
収集された情報は、年齢、性別、インデックスケース、
曝露日、曝露環境であった。

データ処理と分析
接触者追跡データベースとアウトブレイク調査報告書から、
インデックスケースと密接な接触者のペアデータを抽出した。
家族クラスターでは、症状発現の時間的ずれと疫学的関連性
の検討に基づいて、インデックスケースを決定した。
二次感染者は、曝露の開始が二次感染者の症状発現後で
ある場合、ペアデータから除外した
（二次感染者が症状のある場合のみ適用される）。
医療関係者との接触については、正確な曝露開始日が
記録されていない場合、曝露開始日は症例の
入院時の日付となる。

潜伏期間と連続間隔は、台湾のコンタクトトレース・
データおよび世界的に公開されているデータセットを
用いて推定した（別添のeMethods）。
小標本推定の安定性を高めるため，ベイズ型階層モデルを
用いた．曝露窓口期間は、接触者調査に基づく指標症例
への曝露が報告された最初の日から最後の日までの
期間と定義した。
WHO に従い，二次臨床発作率を近接接触者中の
症状確認症例の比率と定義した19．

情報の欠損の割合は少なかった
（年齢7.0％、性別6.1％、発症から曝露までの
時間3.3％、表1）。
二次臨床発作率の一変量解析では、異なる被曝特性
（例えば、年齢）により、その特定の被曝属性で情報が
欠落している近接者は除外された。
すべての統計的検定は、α水準を0.05とした
両側検定であった。
信頼区間（CI）はすべて95％であった。
データ管理および解析には、Rソフトウェア
（R Foundation for Statistical Computing）
およびRStan（Stan Development Team）を使用した。

結果
2020年3月18日現在，台湾で検査機関でCOVID-19が
確認された患者は，10クラスター患者および9人の
無症状患者を含む100人であった。
100人の患者の年齢の中央値は44歳（範囲：11～88歳）、
44人が男性、56人が女性であった。
同定された2761人の密接な接触のうち，
5.5％が家庭内接触，
2.8％が家庭外家族内接触，
25.3％が医療機関内接触であった（表1）．
コンタクトトレーシングにより、23人の二次感染者が
発見された。
23例のうち1例は、記録された曝露日が二次感染者の
症状発現後であったため、その後の感染ペア解析から
除外された。
無症状の9人の症例は、いずれも二次症例を
感染させなかった。
22例のペアデータを用いて，潜伏期間の中央値は4.1日
（95％信頼区間［CrI］，0.4-15.8），
連続間隔の中央値は4.1日（95％CrI，0.1-27.8）
と推定した（補遺表1-5，補遺図1-5参照）．

2761人の密接接触者のうち，
22人のCOVID-19二次感染者（無症状感染者4人を含む）
が検出され，感染リスクは0.8％（95％CI, 0.5%-1.2% ）
であった。
二次臨床発作率は2761例中18例，
0.7％（95％CI，0.4％-1.0％）であった．
図1は、すべての接触者の曝露窓を示したものである。
22人の二次感染者の全員が、最初の接触が指標となる
患者の症状発現から6日目より前であった。
一方、非症例接触者のうち、6日目以前に初感染した者
は68％に過ぎなかった（表1）。
二次臨床発作率は、指標となる症例との最初の接触が
症状発現から5日以内であった者では、
6日目以降に接触した者よりも高かった
（852人の接触者のうち感染はゼロ
［95％CI、0％-0.4％］）（表2および図2A）。
最初の接触が指標患者の症状発現前に起こった
735人の接触者もリスクがあり、
二次臨床発作率は1.0％（95％CI、0.5％-2.0％）であった。
症状発現前の曝露を独占的に行った299人の
接触者のサブグループもまた、リスクがあった
（二次臨床発作率、0.7％［95％CI、0.2％-2.4％］）。

二次臨床発作率は，
家庭内接触者 151 人で 4.6%（95% CI，2.3%-9.3%）， 
非家庭内接触者 76 人で 5.3%（95% CI，2.1%-12.8%） 
であった（表 2）．
早期被爆による高い発症率は、
家庭内または非家庭内の接触者に限定して分析しても
変わらなかった（表3および図2B）。
40歳から59歳（1.1％［95％CI、0.6％-2.1％］）
および60歳以上（0.9％［95％CI、0.3％-2.6％］）
の間で高い発症率であった。
重症例6例の近接接触者786人は，
軽症例56例の近接接触者1097人と比較してリスクが
高かった（重症肺炎と急性呼吸窮迫症候群／
敗血症のリスク比はそれぞれ3.76 [95% CI, 1.10-12.76] 
と 3.99 [95% CI, 1.00-15.84] ）．
無症状例9名の近接接触者91名では，
二次感染は認められなかった．
台湾で感染した症例の近親者の二次感染率は，
台湾以外で感染した症例の
近親者の二次感染率より高かった（表2）．

考察
COVID-19確定症例の密接接触者の解析から，
COVID-19の感染期間は比較的短く，
指標症例の症状発現時に感染リスクが高く，
その後，疾患後期には感染リスクが低くなることが
明らかになった．COVID-19の感染リスクの経時的な
低下は，重症急性呼吸器症候群（SARS）の感染パターンが
指標患者の発症5日目以降まで低い感染リスクを
維持していることと著しい対照をなしていた20．
一方，シンガポールにおけるSARSの平均連続間隔
は8.4日と推定された20．
今回のコンタクトトレース解析により，COVID-19の
連続間隔の短さは，早期感染と感染期間の短さが
組み合わさったためであると考えられた．

また，観察された二次臨床発作率の経時的パターンは，
中国で判明している上気道検体中のSARS-CoV-2
ウイルス排出量の定量データと一致しており，
症状発現時期の前後に高いウイルス量を示し，
10日後に低いレベルまで徐々にウイルス排出量が
減少した5）．
また，ドイツで行われた別のCOVID-19患者の
ウイルス学的研究でも，症状発現後1週間を経過した
時点で生存ウイルスが分離されないことが確認されている21．その結果，症状発現前の接触者のみと症状発現後の
接触者の間で，臨床的発作率が同程度であることが判明した．

本研究では，二次感染リスクの経時的な低下，
観察された短い連続間隔，症状発現後のウイルス排出量
および生存率の低下傾向から，症状発現日近傍あるいは
それ以前の高い伝播性が強く示唆された．
発熱、呼吸困難、肺炎の兆候などの明らかな臨床症状の
発現は、通常、最初の症状発現から5〜7日後であるため、
感染が発見された時点またはそれ以前に伝播した可能性は
十分にある22,23。Hellewellら24は、モデル研究の中で、
隔離と接触者追跡によるCOVID-19の制御の可能性は、
症状発現前に発生した感染の割合が増えるほど減少する
ことを明らかにした。
このモデル研究の結果を我々の知見と照らし合わせると、
中国、韓国、イラン、イタリアなどの地域や国での
困難な状況を説明する一助になるかもしれない。
COVID-19の感染経路を遮断し，重症化リスクの高い
感受性集団から推定患者を遠ざけるためには，
積極的な社会的距離の取り方と積極的な
接触者追跡が必要であろう．

また，感染期間が短く，発症後1週間は感染リスクが
低いことが確認されたことは，COVID-19の制圧に向けて
重要な示唆を与えている．
COVID-19は，発症時の症状が非特異的でほとんどが
軽症であることから，感染力が低下し始めた後の病期で
患者が判明し，入院することが多い．
この場合、入院しても隔離や感染抑制には役立たないので、
臨床経過が十分に重症化した患者にのみ入院させる
べきであろう。
確定症例が急増した場合、軽症患者に対する在宅医療が
望ましい場合もある25。
台湾（COVID-19の患者が日常的に入院している）では、
確定症例100人のうち最も入院隔離期間が長かったのは
2カ月以上であった。
もし、大流行時に軽症の患者をすべて病院や他の
隔離施設に長期間隔離することになれば、
武漢で観察されたように、医療システムはすぐに
手一杯になり、症例死亡率が上昇する可能性があります26,27。
同様に、感染の可能性のある期間をよりよく理解することは、
封じ込め戦略の方向付けに役立ちます。
例えば、接触者追跡は、指標となる症例や接触者の
数が多すぎて、利用可能なリソースを考えると、
すべての接触者を追跡することができない場合、
指標となる症例の症状発現の近く、またはそれ以前の
接触者に焦点を当てることができるかもしれない。

本研究では，当初，原因不明の肺炎とされ，
診断されるまでに医療現場で複数の接触があった患者も
何人かいた．しかし、院内感染につながった医療関係者との
接触者数は少なかった。
この所見は，医療従事者が使用する基本的なPPEの他に，
これらの患者の入院が遅く，入院までにCOVID-19を
感染させるリスクが低いことに起因している可能性がある．
このパターンは、中国や香港での観察結果と一致する。
中国では、一部の医療従事者が医療施設ではなく家庭で
感染したため、院内感染者数は報告されているよりも
少ないかもしれない9。
香港でも、ほとんどの入院は発症後少なくとも5日間
遅れていた28。
病院やクルーズ船のような閉鎖的な環境では、
感染リスクを増幅させ、感染の時間性を特定しにくく
するために、宿主感染が重要な役割を果たすかもしれない。30-32 
COVID-19の感染性の時間的な動的変化と医療従事者が
最も感染しやすい方法をよりよく理解することにより、
適切なPPEの使用などの管理策の目標をよりよく
設定できるようになるであろう。

接触者追跡コホートでは、COVID-19の感染率は比較的
低いことが確認されました。
調査期間中（2020年1月から3月初旬）、
台湾における主な封じ込め対策は、感染国（主に中国）へ
の渡航制限を伴う渡航警告、台湾入国者の自宅検疫、
および確定症例に対する包括的な接触者追跡でした11。
フェイスマスクの不足の可能性に対応して、
政府は、医療従事者と一般市民の両方にN95呼吸器と
フェイスマスクの両方を確保できるようマスク購入における
名前ベースの配給システムを積極的に開始し、
フェイスマスクの生産を増強しました。
政府からの社会的距離に関する一般的な勧告はなかったが、
コミュニティの流動性を低下させる自然発生的な
行動変化が観察された33。

限界
本研究には限界がある。第一に、指標となる症例の
症状発現前の接触について完全に調査していないことである。
そのため、早期感染の重要性を過小評価した可能性がある。
したがって、新規感染に対する早期伝播の実際の寄与は、
我々の推定値よりも大きい可能性がある。
この結果は，WHOが推奨している，症状発現の4日前を
コンタクトトレーシングの開始日とすることに 同意するものである19．COVID-19の初期感染力の増加は，
初期感染力の増加よりも，家庭内・非家庭内接触による
影響に一部起因している可能性が示唆された．
しかし，曝露の種類で層別すると，早期感染の
パターンが残っていた．

結論
本研究の結果より，COVID-19の感染経路の多くは，
発症のごく初期あるいは発症前であり，
接触者の二次臨床発作率は，症状の発現・進行に伴い
経時的に減少することが示唆された．
このように，発症直後や発症前に高い伝播性を示す
パターンや，ウイルスの感染期間が短いと
考えられることから，COVID-19の制御戦略や，
ウイルスの伝播動態を完全に解明するための追加的な
研究が必要であると思われる．

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