[論文レビュー] Spatial variation in the basic reproduction number of COVID-19: A systematic review

Renate Thiede, Nada Abdelatif+8 more|arXiv (Cornell University)|Dec 10, 2020

COVID-19 epidemiological studies参考文献 22被引用数 1

ひとこと要約

本系統的レビューでは、2020年1月から6月にかけての81件の研究を対象に、COVID-19の基本再生産数（R0）の空間的変動を分析し、R0推定値に顕著な地域的不均一性が存在することを明らかにした。より発展した国、高齢化が進んだ国、より持続可能な移動性の高い国ではR0が高くなる傾向を示したが、人口密度の上昇はR0の低下と相関していた。また、より多くのデータが得られるにつれて推定値のばらつきは時間経過とともに減少した。

ABSTRACT

OBJECTIVES: Estimates of the basic reproduction number (R0) of COVID-19 vary across countries. This paper aims to characterise the spatial variability in R0 across the first six months of the global COVID-19 outbreak, and to explore social factors that impact R0 estimates at national and regional level. METHODS: We searched PubMed, LitCOVID and the WHO COVID-19 database from January to June 2020. Peer-reviewed English-language papers were included that provided R0 estimates. For each study, the value of the estimate, country under study and publication month were extracted. The median R0 value was calculated per country, and the median and variance were calculated per region. For each country with an R0 estimate, the Human Development Index (HDI), Sustainable Mobility Index (SMI), median age, population density and development status were obtained from external sources. RESULTS: A total of 81 studies were included in the analysis. These studies provided at least one estimate of R0, along with sufficient methodology to explain how the value was calculated. Values of R0 ranged between 0.48 and 14.8, and between 0.48 and 6.7 when excluding outliers. CONCLUSIONS: This systematic review provides a comprehensive overview of the estimates of the basic reproduction number of COVID-19 globally and highlights the spatial heterogeneity in R0. Higher values were recorded in more developed countries, and countries with an older population or more sustainable mobility. Countries with higher population density had lower R0 estimates. For most regions, variability in R0 spiked initially before reducing and stabilising as more estimates became available.

研究の動機と目的

• グローバルなパンデミックの最初の6か月間におけるCOVID-19の基本再生産数（R0）の空間的変動を特徴づけること。
• 発展状況、人口の平均年齢、移動性といった国・地域レベルの社会的要因がR0推定値に与える影響を調査すること。
• 人口密度が国や地域間でR0のばらつきに与える影響を評価すること。
• より多くの研究が発表されるにつれてR0推定値のばらつきがどのように変化したかを評価すること。

提案手法

• 2020年1月から6月にかけて、PubMed、LitCOVID、WHOのCOVID-19データベースにおける系統的文献検索。
• R0推定値を提示し、十分な方法論的説明がなされた査読済みの英語論文を対象とした。
• 各研究について、R0値、研究実施国、発表月を抽出した。
• 国ごとの中央値R0および地域ごとの中央値と分散を算出し、空間的・地域的変動を評価した。
• 各国について、人間開発指数（HDI）、持続可能な移動性指数（SMI）、中央値年齢、人口密度、発展状況に関する外部データを統合した。
• 記述的および比較的統計的手法を用いて、R0推定値と社会的要因との関連を分析した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 パンデミックの最初の6か月間にわたり、COVID-19のR0推定値は各国でどのように分布し、その範囲はどのようになっているか？
• RQ2 発展状況、平均年齢、移動性といった国レベルの社会的要因は、R0推定値にどのように影響を与えるか？
• RQ3 人口密度とR0推定値の間には、国ごとの相関関係があるか？
• RQ4 より多くの研究が発表されるにつれて、R0推定値のばらつきはどのように変化したか？
• RQ5 特定の社会経済的・人口統計的特徴と相関するR0の地域的パターンは存在するか？

主な発見

• COVID-19のR0推定値は、全研究で0.48から14.8の広い範囲を示したが、外れ値を除いた場合の範囲は0.48から6.7に縮小した。
• より発展度の高い国では、一貫して高いR0値が観察された。特に、人間開発指数（HDI）と持続可能な移動性指数（SMI）の高い国々で顕著であった。
• 中央値年齢が高く、持続可能な移動性が発達している国では、高いR0推定値が報告された。
• 予想に反して、人口密度の高い国ではR0推定値が低く抑えられていた。これは、人口密度が感染伝播に抑制的効果を及ぼす可能性を示唆している。
• R0推定値の地域的ばらつきは、パンデミックの初期に最も高く、研究の蓄積に伴い時間経過とともに減少し、推定値の安定化が見られた。
• 本レビューでは、R0に顕著な空間的不均一性が確認され、公衆衛生介入の文脈に応じた個別対応の重要性が強調された。