ある感染症に対する集団免疫の状態を知ることは，当該感染症の流行の今後を予測する上での大きな手掛かりとなる。本研究では，一病院職員におけるcoronavirus disease 2019（COVID-19）の浸淫状況を把握することを目的として，当該病院に勤務する職員を対象に，severe acute respiratory syndrome coronavirus 2（SARS-CoV-2）のN蛋白質抗原に対する抗体獲得状況を定量的に調査した。その結果，2024年6月までに職員の約7割がSARS-CoV-2に感染していたことが分かった。さらに病院への感染の届け出記録と対象職員へのアンケート調査を組み合わせることで不顕性感染率も調べた。その結果，抗N抗体陽性率は71.7%であり，その3割が不顕性感染であった。一方で何らかの自覚症状があっても医療機関を受診せずにいた職員も全体の7.5%いたことが判明した。これらの事実は，今後の病院における感染管理の上で，院内で職員が気軽に検査を受けられるような態勢をとるなどの具体的対策を講じる必要があることを認識させるものであった。ウイルス学的には，顕性感染と不顕性感染の間で感染によって獲得する抗N抗体価に統計学的有意差はなかった。また，ワクチンの接種回数で顕性感染と不顕性感染の出現率に差は認められなかった。これにより感染の事実を知る獲得抗体価を考えるとき，少なくとも抗N抗体に関する限り顕性感染と不顕性感染を特段区別する必要がないことが示唆された。
Knowing the status of herd immunity in a community to a specific infectious disease is important for forecasting the future course of the disease epidemic in that community. In this study, we conducted a survey to investigate the acquisition of antibodies against the nucleocapsid (N) protein antigen of SARS-CoV-2 among hospital employees, aiming to understand the past prevalence of the disease among them. The results revealed that, as of June 2024, approximately 70% of the employees had been infected with SARS-CoV-2. Furthermore, the subclinical infection rate of the disease was also investigated by combining a questionnaire survey of the employees with records from the hospital’s mandatory reporting system for employees who had been diagnosed with COVID-19. Consequently, it was revealed that 71.7% of the staff had anti-N antibodies, and 30% of them had subclinical infections. Notably, 7.5% of the staff did not seek medical attention despite experiencing some symptoms of the disease. These facts underscore the need for specific measures to enable staff members to undergo testing easily to be implemented for infection control in the hospital. Virologically, there was no statistically significant difference in the levels of anti-N antibodies acquired by overt and subclinical infections, and there was no difference in the rate of these infections according to the frequency of the vaccination, suggesting that there is no need to distinguish between overt and subclinical infections, at least in terms of anti-N antibodies.
Coronavirus disease 2019（COVID-19）は，2019年12月に中華人民共和国の湖北省武漢市で初めて確認されたコロナウイルスであるsevere acute respiratory syndrome coronavirus 2（SARS-CoV-2）による感染症で，その後全世界へ急速に拡大した感染症である。我が国では，2023年5月に感染症法上，インフルエンザと同じ行政上一般的な5類感染症として扱われるようになったが，その後も本邦を含む世界中で感染が続いている。厚生労働省の報告では2023年5月8日までの日本国内の感染者数は，延べ3,380万人とされている1)。だが，この数字は，新型コロナウイルス感染者等情報把握・管理支援システム（HER-SYS）に入力された検査の陽性者数を集計したものであり，感染者全例が検査を実施されているわけではなく，そのため実際の感染者数はさらに多かったと推測される。
感染症の流行規模の指標として感染者数，検査の陽性率，死亡率などがあるが，COVID-19では，感染者数の詳細な把握は事実上不可能である。理由としては，それまで実施されていた行政的による綿密な患者報告が5類以降なされなくなったことや，本感染症では不顕性感染の頻度が高いことが挙げられる2)。ある感染症のコミュニティにおける真の浸淫状況を知るためには，診断を受けた感染あるいは本人が自覚した感染だけでなく，自覚のない不顕性感染を含めた感染を知る必要がある。不顕性感染については，オミクロン系統のウイルスが流行の主流を占めるようになって以降，感染による症状が軽くなってきていること3)，さらには国民が広くワクチン接種を受けてきたこともあってか，顕著になってきている印象がある。
一般にワクチンによって得られる免疫は時間とともに低下するが4)，感染によって獲得された免疫は長期にわたって重症化を防ぐとされている5)。ある集団における感染者の数は，当該感染症の浸淫状況を知るだけでなくそれに対する集団免疫の状態を知る上での指標となることから，今後の流行や健康被害を予測しそれに備える上でも重要である。それを得るためには，当該集団における構成員の個々の感染の事実の有無を知る必要がある。感染の事実を後方視的に知るためには，抗体価の獲得状況を知る血清学的知見が有用である。現在，SARS-CoV-2に対する抗体検査では，一般的にウイルスのS蛋白抗原に対する抗体（以後，抗S抗体）とN蛋白抗原に対する抗体（以後，抗N抗体）が対象とされている6)。ところが，S蛋白抗原はCOVID-19に対するすべてのワクチンに含まれており，抗S抗体は感染だけでなくワクチンの接種によっても上昇する。そのため，国民の多くがワクチン接種を受けている現状7)では，抗S抗体は感染の指標とはなりえない。一方，N蛋白抗原は本邦で使用されているワクチンには含まれていない。よって，抗N抗体は，ワクチンの接種で誘導されることはなく，感染のみで誘導されるため感染の既往の有無を知るのに適した抗体である。
これまで，一般市民におけるSARS-CoV-2の浸淫状況の把握を目的とした血清疫学調査には，献血で得られた検体を用いた調査や，健康診断の受診者を対象にした抗N抗体の調査がある8)～10)。しかし，顕性感染者と不顕性感染者の区別はなされておらず，また，対象が流動的であり継続的な調査には至っていない。医療従事者を対象とした抗N抗体の調査もなされているが11)，COVID-19が5類に指定される以前に実施されたものであった。
我々は，調査対象集団において感染による集団免疫の形成状態を明らかにする目的で抗N抗体の獲得状況を調べた。さらに自覚症状の有無などの質問事項を組み込んだアンケート調査を加えることで，抗N抗体陽性者を顕性感染と不顕性感染に分け，感染におけるそれらの割合についても調査した。また，これによりワクチン接種と顕性感染，不顕性感染との関連性の有無やそれらにおける抗体価の獲得状況についても調べた。本研究の目的は，集団における真のSARS-CoV-2感染の履歴を知るモデルを提供することにあり，そのフィールドとして独立行政法人国立病院機構仙台医療センターに勤務する職員を対象とした，調査報告である。
独立行政法人国立病院機構仙台医療センターで勤務する職員の2024年6月の定期職員検診で，検査目的で得られた検体のうち，検査後の残余を研究目的で保存し使用することに同意が得られた848例の血清を抗体調査に用いた。
2） 調査対象対象者には，医師，看護師，医療技術職員（薬剤師，臨床検査技師，診療放射線技師，管理栄養士，理学療法士，作業療法士，言語聴覚士，臨床工学士，視能訓練士），一般事務や給食，保守作業従事者が含まれている（Table 1）。
| 職種 | 対象者数（%） |
|---|---|
| 医療職 | |
| 医師 | 123（14.5%） |
| 看護師 | 506（59.7%） |
| 医療技術職員 | 129（15.2%） |
| 非医療職 | |
| 一般事務等，給食，保守作業従事者 | 90（10.6%） |
| 総数 | 848（100%） |
ロシュ・ダイアグノスティックス社（東京都港区品川）の電気化学発光を原理とした自動分析装置で，「Elecsys®Anti-SARS-CoV-2RUO」試薬を用いてSARS-CoV-2の抗N抗体を検出した。なお，陽性判定については，メーカーが指定した抗N抗体カットオフ値（Cut-off index(COI) ≥ 1.0）に従った。また本試薬では，COIによって幅を有する目安ではあるが抗体の反応性の程度を知ることができる。これにより，絶対値としての定量値は示さないものの，相対的な抗体価の比較が可能となる。
2） 病院の管理部門による感染状況の把握当院では，当院あるいは当院以外に関わらず医療機関においてCOVID-19の診断を受けた職員には，その事実を届け出する義務があり，届け出をもとに当該職員に対し5日間の出勤停止の措置が取られてきた。その集計結果の提供を受けた。
3） アンケート調査対象者全員に対しCOVID-19での医療機関の受診の有無などFigure 1に示す事項に対する質問事項を組み込んだアンケート調査を実施した。
本研究の対象となった848名に対するアンケート調査の概要。上から質問の流れをフローチャート形式で示した。
得られたデータに関する統計学的解析にはMicrosoft社Excel分析ツールを用い，χ二乗検定，フィッシャーの正確確率検定及びマンホイットニーのU検定にて有意差検定を実施した。
検査対象となった848件の血清のうち，抗N抗体が陽性を示したのは608件（71.7%）であった。被験者の職種ごとの抗N抗体の陽性率をTable 2に示した。その結果，医療職である医師が71.5%，看護師が72.3%，医療技術職員が70.5%であり，医療職全体では71.9%であった。一方，非医療職の一般事務等では70.0%が抗N抗体陽性で，医療職と非医療職では，若干，前者の方が抗N抗体の陽性率が高いように見えた。しかし，χ二乗検定ではp値が0.71（有意水準0.05）であり統計学的に有意差は無かった。以上，当院職員のほぼ7割が，本邦で初めてSARS-CoV-2の感染が確認された2020年以後の約4年のどこかの時期に感染を受けており，約3割が未だ感染を受けていない状態にあることが明らかになった。
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これらの感染者の中で顕性感染と不顕性感染を区別するために，COVID-19感染を自覚したかどうかの質問への回答と抗N抗体の測定結果をつきあわせて検討した（Figure 2）。その結果，COVID-19で医療機関を受診した者の中での抗N抗体陽性者ならびに医療機関の受診歴は無いがCOVID-19らしい病気に罹患したことを自覚した記憶がある者，すなわち顕性感染者は，抗体調査の結果認められた全感染者（抗N抗体陽性者）の86.8%であり，不顕性感染者の割合は13.2%であった。一方，COVID-19を疑って医療機関を受診したことがあった中で抗N抗体が陰性を示した者が33名（病院管理部門へ届け出した者の13.8%）いた。これは診断の偽陽性を意味する。また自分で感染したという疑いを感じても医療機関を受診しなかった112名のうち42.9%は感染していなかった（自覚の誤り）（Figure 2）。
検査対象となった848件の血清について，抗N抗体の測定結果を検体の供給元である被験者のアンケート結果（医療機関の受診の有無，COVID-19感染の自覚の有無）とともにフローチャート形式で示した。
不顕性感染と顕性感染で，獲得する抗体価が低い可能性を考え，感染抗体価をそれぞれに分けて比較した（Figure 3a）。顕性感染の感染抗体価（COI）は69.1 ± 84.6（平均値 ± 標準偏差）であった一方，不顕性感染では62.9 ± 82.1であり，顕性感染の方が平均値は高値であったが，マンホイットニーのU検定では統計学的に有意差は認められなかった（p値0.33：有意水準0.05）。さらにワクチン接種回数で顕性感染と不顕性感染の間に獲得する抗体価に差が出るか否かを見る目的で，接種回数ごとにそれぞれの感染抗体価についてマンホイットニーのU検定を実施してみた。その結果，どの接種回数でも統計学的に有意差は認められなかった（Figure 3b）。
抗N抗体陽性の608検体の感染抗体価のうち顕性感性（528件）を（●），不顕性感染を（▲）でグラフにプロットした。
a：ワクチン接種回数を考慮しない場合。b：ワクチンの接種回数ごとに分けた解析。
ワクチンの接種回数が多いほど感染せずに，その結果抗N抗体の陽性率が低下している可能性あるいは不顕性感染が多くなる可能性を知る目的で，ワクチン接種回数と抗N抗体陽性率との関係，並びに不顕性感染の割合の関係を調べた。その結果，抗N抗体の陽性率は，一見ワクチン接種回数4回目以降に若干低下しているように見えたが，ワクチン未接種者と接種を6回受けた者の間で抗N抗体陽性率についてχ二乗検定を行ったところ，統計学的に有意差は認められなかった（p値0.47：有意水準0.05）。
一方，不顕性感性の割合について見るとワクチン接種2回と5回の間でそれぞれ5.9%，16.7%と差があるようにも見えたため，フィッシャーの正確確率検定を行ってみた。だが結果的に，それらの間に統計学的有意差は認められなかった（p値0.23：有意水準0.05）（Table 3）。
| ワクチン接種回数 | 未接種 | 1回 | 2回 | 3回 | 4回 | 5回 | 6回 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 抗N抗体陽性率（%） | 72.7 | 77.8 | 75.5 | 79.1 | 69.8 | 70.0 | 64.9 |
| 不顕性感染の割合（%） | 12.5 | 14.3 | 5.9 | 9.7 | 13.2 | 16.7 | 16.5 |
ワクチン接種回数が多いほど感染が軽くなり，それが獲得する抗体価に何かしら表れてくる可能性を考え，顕性感染と不顕性感染を区別せず，接種回数ごとに感染抗体価を比較してみた（Figure 4）。接種回数によって感染抗体価の平均値にややバラツキはあったものの，ANOVA検定ではp値が0.57（有意水準0.05）で，接種回数間で抗体価に有意の差は認められなかった。
ワクチン接種回数ごとの感染抗体価をグラフ上にプロットし，抗N抗体の平均値の比較を行った。
本研究は，独立行政法人国立病院機構仙台医療センターに勤務する職員の2024年6月に採取された検体での調査だが，その3か月前に全国規模で実施された献血時の検査残余検体を用いた同種の調査では，宮城県の抗N抗体保有率は67.4%（95%CI: 62.5–72.1%）と報告されている8)。本研究の抗N抗体保有率は71.7%であり，献血検体を用いた血清疫学的調査よりやや高めとはいえ，ほぼ同等の陽性率であった。一般的にはCOVID-19患者の診療に従事する医療従事者は感染リスクが高いものと考えそうだが，医療職と非医療職とで比較してみても保有率に有意差を認めなかった。以上，少なくとも当院では市中感染以上に特段に職業上の感染が多いということはなかったことを示唆する成績であった。
当院では，COVID-19の診断を受けた職員には届け出の義務があったものの，病院管理部門の把握していた494名よりも血清反応で見た感染者数が608名と多かった。すなわち，感染者の約3割が診断されていなかったことになる。結果的に感染の届け出がなされなかった抗体N抗体陽性者が144名（抗N抗体保有者の24%）いたが，それらのうち感染の自覚がなかった不顕性感染者は80名（56%），何らかの自覚があったものが64名（44%）であった。これらの職員は，そのまま出勤していた可能性がある。このことは，院内への感染の持ち込みの可能性を考えれば，病院の感染管理の上で大きな問題である。その実態，特に後者の実態を知るためにも，今後アンケート調査を実施するとしたら，自覚症状があったときに出勤はどうしたかということも項目に加えるべきであろう。それとともに，自覚症状があるときの勤務先への届け出と出勤停止に加えて，流行時にはたとえ症状が軽くとも疑わしければ医療機関を受診し検査を受けるよう積極的な働きかけを病院側が行う，あるいは院内で職員が気軽に検査を受けられるような態勢をとることも，考えておく必要があると思われる。さらに，自覚症状があっても感染していなかった職員が42.9%いたという事実も，素人判断がいかにあてにならないかを示しており，検査の必要性を示している。
COVID-19で医療機関を受診し感染の診断を受けた中に抗N抗体検査で陰性だった者（偽陰性者）が33名（6.1%）もいた。これには，可能性としては，診断における偽陽性と抗体測定における偽陰性の二つが理由として考えられる。前者としては，診断がPCR検査で行われた際に感染に関係しない微量のウイルス遺伝子を微量検出し，それを感染と判断した可能性，あるいはイムノクロマトキットを用いた診断における偽陽性の可能性である。一方後者の原因は，一部の感染者で抗N抗体が陽転しない場合があることや9)，感染後時間経過とともに抗N抗体量が低下し12)，それが陰性になるまで下がった9)可能性が考えられる。一方で，本研究の限界として，抗体価測定が簡易的に行われており，メーカーの規定したカットオフ値が，必ずしも不顕性感染を含む軽症の感染者の検出を目的に設定したものではないこともあり13)，その可能性も考えておかねばならない。抗N抗体陽性者のみでは，全ての既感染者を検知することはできないとする考えもあり9)，必ずしも抗体検査陰性者が未感染とは言えない可能性がある。もしそうであれば，既感染者割合は過小評価されていることになる。
ワクチンの接種回数と抗N抗体保有率，不顕性感染の割合については統計学的に有意差を認めなかったものの，接種4回以上でそれ以前に比べて抗N抗体陽性率が下がっており，不顕性感染率も上がっていた。我々はこの結果について，たとえ統計学的有意差は示さなくとも，傾向そのものについては正しいとみている。それはもしかしたらワクチンの効果かもしれない。あるいはSARS-CoV-2の変異の影響もあるかもしれない。すなわち3回目のワクチン接種が開始された2021年11月以降にそれ以前の流行ウイルスに比べて断然軽症化の感染例が多いオミクロン系統のウイルスが流行の主流を占めるようになったことによる影響である。あるいはそれらが相俟って抗N抗体陽性率の低さをもたらしたのかもしれない。ただし，ワクチン接種前の感染とワクチン接触後の感染を区別した解析はできておらず，そこに本研究の限界がある。
顕性感染と不顕性感染の間で感染によって得られる免疫に何らかの差がある可能性を探る目的で，それらの間で抗N抗体を指標とする感染抗体価を比較したが，統計学的有意差は認められなかった。それをワクチン接種回数ごとに細かく検討しても結果は変わらなかった。以上，今後，感染の事実を知る獲得抗体価を考えるとき，顕性感染と不顕性感染を特段区別する必要はないであろうことが示唆された。ただし，感染防御に資する抗S蛋白質抗体の顕性感染と不顕性感染間の獲得状況の比較については，本研究は関与しておらず今後の解析が必要である。
抗N抗体検査と感染の届け出記録とアンケート調査を組み合わせることで一病院職員におけるCOVID-19の感染率と不顕性感染率を調べるという，本研究の当初の目的が達成できた。その副産物として，本人の自覚のない感染と何らかの自覚症状があってなお医療機関を受診せずにいた職員も多数いたことが判明した。これらは院内への感染の持ち込みの可能性を考えれば病院の感染管理の上で大きな問題であり，それを回避するため，流行時にはたとえ症状が軽くとも疑わしければ医療機関を受診し検査を受けるよう積極的な働きかけを病院側が行う，あるいは院内で職員が気軽に検査を受けられるような態勢をとるなどの具体的対策の必要性が示された。
本研究は，独立行政法人国立病院機構仙台医療センターの倫理委員会による承認を得ている（倫理委員会承認番号：24-23）。また，調査対象者には研究の目的・方法・自由意思による参加・プライバシー保護について説明し，書面にて同意を得た。
本論文に関連し，開示すべきCOI 状態にある企業等はありません。
