[論文レビュー] What is the potential for a second peak in the evolution of SARS-CoV-2 in Brazil? Insights from a SIRASD model considering the informal economy

Pires Ma, Nuno Crokidakis+3 more|arXiv (Cornell University)|May 18, 2020

COVID-19 epidemiological studies参考文献 15被引用数 10

ひとこと要約

本研究では、ブラジルにおけるSARS-CoV-2の感染拡大を分析するために、非公式経済への従事によって従順と非従順の2つの人口群に分ける2人口SIRASDモデルが用いられている。非公式経済に従事する人々の非従順性が原因で、感染者数が減少し始めた直後（1週間後）に封鎖措置を解除すると、第2波のピークが発生するリスクが著しく高まることを明らかにした。

ABSTRACT

We investigate the emerging scenarios from a two-population Susceptible-Infected-Recovered-Asymptomatic-Symptomatic-Dead (SIRASD) model, where populations differ by their degree of compliance with social distancing policies. Considering the data of the propagation of SARS-CoV-2 in Brazil, where there is a significant stake of the population making their living in the informal economy and thus prone to not follow self-isolation, we assert that if the confinement measures are lifted too soon, namely as much as one week of consecutive declining numbers of new cases, it is very likely the appearance of a second peak.

研究の動機と目的

• 異なる感染対策政策の下でのブラジルにおけるSARS-CoV-2の第2波の発生リスクを評価すること。
• 非公式経済に依存する人々による社会的距離の不遵守が、感染拡大に与える影響をモデル化すること。
• 封鎖措置の早期解除が、感染動態に与える影響を評価すること。
• 構造化された感染モデルにおける従順と非従順な人口群のサブグループ間での感染伝播の違いを比較すること。

提案手法

• 社会的距離の遵守状況に応じた2つの異なる人口群を表現するため、2人口SIRASD（感受性－感染－回復－無症状－症状性－死亡）モデルが開発された。
• ブラジルの非公式経済における現実の行動を反映するように、従順と非従順な人口間での感染率の差をモデルに組み込んだ。
• 常微分方程式を用いて、感染症の各状態間の移行を追跡することで、感染動態をシミュレーションした。
• ブラジルの実際の症例データに合わせてモデルのパラメータをキャリブレーションし、観察された感染拡大トレンドを反映させた。
• 封鎖措置の解除タイミングに対する感受性分析を実施し、ピークの大きさと発生時期に与える影響を評価した。
• 新規感染者数が1週間連続で減少した後、封鎖措置を解除するシナリオをモデルが評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 新規感染者数が1週間連続で減少した後、封鎖措置を解除した場合、ブラジルでSARS-CoV-2の第2波が発生する可能性はどの程度か？
• RQ2 非公式就労に起因する非従順性は、感染拡大の推移にどのように影響するか？
• RQ3 第2波のリスクを最小限に抑えるために、封鎖措置を解除する最適なタイミングの閾値は何か？
• RQ4 SIRASDフレームワークにおいて、従順と非従順な人口群の間で、感染動態はどのように異なるか？

主な発見

• 新規感染者数が1週間連続で減少した直後、封鎖措置を解除すると、第2波のピークが発生するリスクが著しく高まる。
• 非従順な人々（非公式経済に従事する人々）は、持続的な感染伝播の源となり、再発生を助長する。
• モデルは、社会的距離の早期緩和が、遅延解除よりも大きな第2波を引き起こすと予測している。
• 2人口構造のモデルは、非従順な人々のわずかな割合ですら、顕著な感染再発を引き起こす可能性があることを示している。
• モデルは、特に非公式部門に参加する割合の高い人口において、持続的な従順性が第2波を防ぐために不可欠であると示唆している。