ワクチンの有効性

ワクチンの有効性またはワクチン効果とは、ワクチンを接種したグループの人々の病気の症例が、ワクチンを接種していないグループと比較した場合の減少率です。たとえば、ワクチンの有効性が80％である場合は、ワクチンを接種した人々のグループの病気の症例数が、誰もワクチンを接種していないグループと比較して80％減少したことを示します。臨床試験などの最も好ましい、理想的な、または完全に管理された条件を使用して研究が行われる場合、 ^[1]ワクチンの有効性という用語が使用されます。^[2]一方、より大規模で典型的な集団で、完全には管理されていない条件下でワクチンを使用した場合にワクチンがどの程度効果的であるかを示すために研究が行われる場合、ワクチンの有効性という用語が使用されます。^{[1] [2]}

ワクチンの有効性は、1915年にグリーンウッドとユールによってコレラワクチンと腸チフスワクチン用に設計され、計算されました。ワクチンの有効性は、二重盲検、ランダム化、臨床対照試験を使用して測定するのが最も効果的であり、「最良のシナリオ」に基づいて研究されます。^[3]

ワクチンの有効性研究は、疾患の発病率、疾患による入院、疾患による死亡、無症候性感染、ワクチン接種による重篤な有害事象、ワクチンの反応原性、ワクチンの費用対効果など、いくつかの重要かつ重大な関心対象の結果を測定するために使用されます。ワクチンの有効性は、特定の集団に基づいて計算されるため（したがって、他の集団で計算する場合、一定値にはなりません）、すべての集団におけるワクチンの有効性として誤って使用される可能性があります。

ワクチンの有効性とワクチンの有効性は、説明的臨床試験が治療意図試験と異なるのと同じように異なります^{[明確化が必要]}。ワクチンの有効性は、理想的な状況と 100% のワクチン接種率 (管理された臨床試験内の条件など) でワクチンがどの程度効果的であるかを示します。ワクチンの有効性は、地域社会の日常的な状況でワクチンが使用された場合にワクチンがどの程度機能するかを測定します。^[4]ワクチンの有効性が重要であるのは、ワクチン接種状況の追跡だけでなく、病気の発症率も示すためです。 ^{[専門用語] [4]}ワクチンの有効性の測定は、ワクチンの有効性よりも比較的安価です。ワクチンの有効性の測定は、通常、実行が容易な観察研究に依存していますが、ワクチンの有効性の測定には、時間と資本集約的なランダム化比較試験が必要です。^{[5] [4]}臨床試験はワクチンを接種している人と接種していない人に基づいているため、病気のリスクがあり、感染した人には最適な治療が必要です。

ワクチンの有効性を測定することの利点は、選択バイアスを制御できること、疾患の発症率の前向きで積極的なモニタリング、研究対象集団（通常はサブセットも存在する）のワクチン接種状況を注意深く追跡できること、関心のある感染結果の実験室での確認、ワクチンの免疫原性のサンプリングなどである。^{[4] [検証に失敗した]ワクチン有効性試験の主な欠点は、試験の複雑さと実施費用であり、特に臨床的に有用な}統計的検出力を達成するために必要なサンプルサイズが拡大される疾患の比較的まれな感染結果の場合にその傾向が顕著である。^[4]観察研究から得られるワクチン有効性の推定値は、通常、選択バイアスの影響を受ける。^{[6] 2014年以降、疫学者はワクチン有効性の偏りのない推定値を得るために}準実験デザインを使用している。^{[7] [8] [9]}

標準化された有効性ステートメントは、パラメトリックに拡張され、表形式で複数の有効性カテゴリを含めることができます。従来の有効性/効果データは通常、症状のある感染を防ぐ能力を示していますが、この拡張アプローチには、症状のクラス、ウイルスによる軽度/重度の損傷、入院、ICU 入院、死亡、さまざまなウイルス排出レベルなどに分類された結果の予防が含まれます。これらの「結果カテゴリ」のそれぞれを防ぐ効果を把握することは、通常、あらゆる研究の一部であり、過去の慣行で一般的に行われていたように研究の議論で一貫性なく提示されるのではなく、明確な定義を持つ表で提供できます。^[10]

寄生虫などの生物学的曝露は、ワクチン接種後の免疫反応に影響を及ぼします。^{[11]これは、寄生虫感染の負担が大きい地域で、} BCGなどのワクチンに対するワクチン反応が低い場合に見られます。^[12]マラリアなどの感染症は、多糖体ワクチンに対する免疫反応を抑制します。潜在的な解決策は、マラリアが存在する地域でワクチン接種前に治療を行うことです。^[11]寄生虫がワクチン反応に与える影響は、感染症の負担が大きい地域で蠕虫に感染した個人でも観察されています。ワクチン接種時に確立された蠕虫感染は、ワクチン反応に影響します。^[13]

喫煙、年齢、性別、栄養などの他の生物学的要因もワクチン反応に影響します。例えば、B型肝炎ワクチンの場合、加齢、男性、 BMI > 25、喫煙は血清保護率の低下につながる可能性があります。^[14]さらに、腸内細菌叢の構成などの他の要因もワクチン接種への反応に影響を与える可能性があります。^[15]

結果データ（ワクチンの有効性）は、一般的に、ワクチン未接種者（ARU）とワクチン接種者（ARV）の間の疾患発症率（AR）の比例減少として表されるか、ワクチン接種群における疾患の相対リスク（RR）から計算することができます。^{[16] [17] [18]}

基本式^[19]は次 のように書かれる：$${\displaystyle VE={\frac {ARU-ARV}{ARU}}\times 100\%,}$$

• ${\textstyle VE}$= ワクチンの有効性、
• ${\displaystyle ARU}$= ワクチン未接種者の感染率、
• ${\displaystyle ARV}$= ワクチン接種を受けた人の発病率。

ワクチンの有効性に関する同等の代替表現は次のようになります。ワクチン接種を受けた人と未接種の人を比較した場合の、ワクチン接種を受けた人の病気発症の相対リスクはどこにあるか。 $${\displaystyle VE=(1-RR)\times 100\%,}$$${\displaystyle RR}$

臨床試験は効果的なワクチンに対してのみ規制当局の承認が下りるよう設計されている。しかし、研究の過程では介入が実際に参加者のリスクを高めることもあり得る。例えば、実験的なHIVワクチンを試験することを目的としたSTEP研究とPhambili研究がそうである。^[20]これらの場合、式は負の有効性値をもたらすだろう。なぜなら、特定の臨床エンドポイントに対するワクチンの有効性の推定値の信頼区間の下限に、負の有効性値が存在することがある。これは介入が実際にはマイナスの効果をもたらすかもしれないことを意味するが、単にサンプルサイズが小さいことやサンプルのばらつきが 原因の場合もある。${\displaystyle ARV>ARU}$

まず、各グループのベースラインリスクを計算し、次にワクチンの有効性 ( RRR ) を次のように計算します。

• ${24 \over 12221}=0.196\%$ワクチン接種群（感染者24人）
• ${\displaystyle {106 \over 12198}=0.86\%}$プラセボ群（感染者106人）
• 相対リスクは、${\displaystyle RR={0.196 \over 0.86}\approx 0.23}$

それから、${\displaystyle VE=(1-RR)\times 100\implies (1-0.23)\times 100\approx 77\%}$

また、あらゆるワクチンの絶対リスク低減率（ARR）は、グループ間のリスクの差を計算するだけで簡単に得られます。つまり、0.86%～0.196%となり、上記の例では約0.66%という値になります。

ニューイングランド医学ジャーナルは、インフルエンザ A ウイルスのワクチンの有効性に関する研究を行いました。2007 年秋に合計 1,952 人の被験者が登録され、研究用ワクチンを接種しました。インフルエンザの流行は 2008 年 1 月から 4 月にかけて発生し、インフルエンザの型は次の通りでした。

• A型（H3N2）（約90％）
• B（約9％）

培養によるウイルスの分離、リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応 アッセイによるウイルスの同定、またはその両方によって測定された両タイプのインフルエンザに対する絶対的有効性は、不活化ワクチンで68%（95%信頼区間[CI]、46～81） 、弱毒生ワクチンで36%（95% CI、0～59）であった。相対的有効性に関しては、不活化ワクチンを接種した被験者は弱毒生ワクチンを接種した被験者と比較して、検査で確認されたインフルエンザが50%（95% CI、20～69）減少した。被験者は健康な成人であった。インフルエンザAウイルスに対する有効性は72%、不活化ウイルスに対する有効性は29%で、相対的有効性は60%であった。^[21]インフルエンザワクチンは病気を100％予防する効果があるわけではありませんが、100％に近く安全であり、病気よりもはるかに安全です。^{[22] [23]}

2004年以来、インフルエンザワクチンの有効性を試験する臨床試験が徐々に行われており、2005年10月と11月に2,058人がワクチン接種を受けました。インフルエンザの活動は長期化しましたが、強度は低く、一般に集団で広がっているのはA型（H3N2）ウイルスで、ワクチン自体と非常によく似ていました。不活化ワクチンの有効性は、ウイルス同定エンドポイント（細胞培養によるウイルス分離またはポリメラーゼ連鎖反応による同定）では16%（95%信頼区間[CI]、-171%～70%）、主要エンドポイント（ウイルス分離または血清 抗体価の上昇）では54%（95% CI、4%～77%）でした。これらのエンドポイントに対する弱毒生ワクチンの絶対的有効性は、それぞれ8%（95% CI、-194%～67%）と43%（95% CI、-15%～71%）でした。^[24]

血清学的 エンドポイントを含めると、インフルエンザの発症率が低い年に不活化ワクチンの有効性が実証されました。インフルエンザワクチンは、特にその成分が正確に流行している型を予測し、流行が多い場合に、インフルエンザの症例を減らすのに効果的です。しかし、インフルエンザ様疾患の症例を減らすのにはそれほど効果的ではなく、労働日数の損失にも中程度の影響があります。合併症への影響を評価するには証拠が不十分です。