新型コロナワクチンまとめ（医療従事者向け）
おことわり
本ページは，新型コロナワクチンについての医療従事者向けのまとめです．
一般の方の閲覧をお断りするものではありませんが，医療従事者以外には難解な箇所もありますのでご了承ください．
また，個人のワクチン接種の是非を含めて，ご自身の健康に関わる疑問等については，かならず主治医，かかりつけの医師，保健所等にご相談ください．
要点と個人的見解
開発が進む新型コロナワクチン
2020年1月10日に中国当局が新型コロナウイルス発見とその遺伝子配列を公表したその日から（※），この新興病原体に対するワクチン開発競争が始まりました．
- （※）Pfizer-BiONTechのphase 3論文には，実際に「1月10日から開発に着手した」と書かれてあります．
日本を含む世界中の研究機関や製薬会社，バイオベンチャー企業がしのぎを削って開発を進めている様子は，下記のサイトで随時更新されています．
サイトごとにまとめ方が異なるため，数字はそれぞれ異なります．
日本で接種される可能性が高い3ワクチン
輸入契約が結ばれている等の理由で日本で接種される可能性が高い，かつ既に開発国で認可済み（緊急使用承認含む）のワクチンは，下記の3ワクチンです．
| 開発元 | 開発拠点国 | 開発コード名 |
|---|---|---|
|
米国 | BNT162b2 |
|
米国 | mRNA-1273 |
|
英国 | AZD1222 |
本ページでは，2021年1月10日時点の情報を基に，上記3ワクチンについてまとめています．
以下，3ワクチンを次のように呼ぶことにします．
- Pfizerワクチン
- Modernaワクチン
- AstraZenecaワクチン
ワクチンの効果「vaccine efficacy」とは，「接種しなかったので感染した人数」から「接種したけど感染した人数」への「割引率」
本題に入る前に，ワクチンの「効果」を知っておきましょう．
「このワクチンを接種すると95%の予防効果がある」とは具体的にどういう意味なのか？
ワクチン学では，ワクチンの効果を「vaccine efficacy, VE」と呼びます．
私の知る限り定まった日本語訳はないようです．直訳すれば「ワクチン効果」ですが，あまり見かけない表現ですね．
私は英略称のまま「VE」と呼んでいます．
Vaccine efficacy, VEの単位は「%（パーセント）」です．
EBMを学んだ方向けの表現をすれば，こういうことです．
何のことはない，相対リスク減少 RRRのことなんですね．
| ワクチンの効果 vaccine efficacy (VE)
＝接種群のプラセボ群に対する相対リスク減少（%） |
噛み砕いて言えば，こうですね．
| ワクチンの効果 vaccine efficacy (VE) とは， 「接種しなかったので感染した人数」から |
例として，新しいワクチンの治験に未感染者20,000人が参加し，10,000人が実薬群，10,000人がプラセボ群に割り付けられたとします．
| 割付 | 割付人数 |
|---|---|
| 実薬群 | 10,000 |
| プラセボ群 | 10,000 |
接種後に一定期間観察したところ，実薬群では5人が感染したのに対し，プラセボ群では100人が感染しました．
| 割付 | 割付人数 | 感染者数 | 感染率 |
|---|---|---|---|
| 実薬群 | 10,000 | 5 | 5/10,000=0.05% |
| プラセボ群 | 10,000 | 100 | 100/10,000=1.00% |
実薬群の感染率 5/10,000=0.05% は，プラセボ群の感染率 100/10,000=1.00% に比べて，95%の減少，つまり「95%割引」です．
| 割付 | 割付人数 | 感染者数 | 感染率 | 感染率の減少度合い＝割引率 |
|---|---|---|---|---|
| 実薬群 | 10,000 | 5 | 5/10,000=0.05% | (1.00 - 0.05)÷1.00 ＝0.95 (95%) |
| プラセボ群 | 10,000 | 100 | 100/10,000=1.00% |
この「95%」が，ワクチンの効果 vaccine efficacy, VEなんですね．
ワクチンを接種することで「感染リスクが95%割り引かれる」と言うこともできます．割引率95%の超お値打ち品ということです．
3ワクチンの製法について
3ワクチンのうち，PfizerワクチンとModernaワクチンは「mRNAワクチン（メッセンジャーRNAワクチン）」です．
残るAstraZenecaワクチンは「ウイルスベクターワクチン」です．
| ワクチン | 製法 |
|---|---|
| Pfizerワクチン Modernaワクチン |
mRNAワクチン |
| AstraZenecaワクチン | ウイルスベクターワクチン |
mRNAワクチンはヒトでの実用化が史上初，ウイルスベクターワクチンはヒト実用化が史上2例目という，どちらも最先端の製法と言えます．
名前だけでは何のことかわかりませんね．
簡単に説明しましょう．
mRNAワクチンとは
ヒトの細胞が生命活動をする際に，自分が持つ遺伝子（化学的にはDNAの分子）から必要な部分を読み取ってタンパク（タンパク質）を合成することは，よく知られています．
遺伝子DNAを読み取る際には，DNAの二重らせん鎖をいったんほどき，読み取り部分のDNA配列にマッチするようなRNAを作ります．
このRNAを「メッセンジャーRNA，mRNA」と呼ぶのでした．
メッセンジャーRNA，mRNAは細胞核の中で作られ，完成後は細胞核の外＝細胞質の中に出されます．
細胞質の中には大量のアミノ酸があり，mRNA配列に対応したアミノ酸がリボソームと転移RNAのはたらきで次々に結合することで，目的のタンパクが作られるという仕組みです．
- ※ここまでの一連のプロセスを美しいCGで解説した動画がYouTubeで公開されています．是非ご覧ください．
つまり，ヒトの細胞は，mRNAがあればタンパクを作ることができるのです．
これを利用したのがmRNAワクチンです．
ヒトの免疫が病原体に応答して記憶するときには，その病原体特有のタンパクを記憶します．
ということは，ヒトの免疫が応答しやすい病原体タンパクを選んで，それをヒトの体に入れれば，免疫が付きます．
しかし病原体タンパクを人工合成するのは簡単ではありません．
一方で，遺伝子工学の進歩により，RNAを人工合成することは非常に容易になりました．
病原体タンパクを作るようなmRNAを人工的に合成して，ヒトの体に入れれば，ヒトの細胞がmRNAに基づいて病原体タンパクをどんどん作ってくれます．
作られた病原体タンパクは，単なるタンパクであって病原体そのものではありませんので，ヒトに感染症を起こすことは決してありません．
しかしその病原体タンパクにヒトの免疫が反応することで，病原体に対する免疫を付けることができます．
これがmRNAワクチンの原理です．
「病原体のタンパクをヒト自身に作らせる」というのが，古典的なワクチンとは全く異なる新しい技術なんですね．
なお参考までに，ワクチン接種により病原体タンパクだけが体内で増えるので，古典的なワクチンに比喩するなら不活化ワクチンに似ていると言えるでしょう．言い換えれば，生ワクチンとは決定的に違います．
mRNAワクチンの専門的な解説については，下記の総説論文がわかりやすいです．
| Pardi, N., Hogan, M., Porter, F. et al. mRNA vaccines — a new era in vaccinology. Nat Rev Drug Discov 17, 261–279 (2018). https://doi.org/10.1038/nrd.2017.243 |
ウイルスベクターワクチンとは
ウイルスベクターワクチン viral vector vaccine は，日本の行政文書では「組換えウイルスワクチン」と呼ばれることもあります．
上記のとおり，病原体タンパクを作るmRNAをヒトの体内に入れるのがmRNAワクチンです．
それに対して，病原体タンパクを作る遺伝子を，他の無関係なウイルスの遺伝子の中に組み込んで（無関係ウイルスの遺伝子を組み換えて），組み換え遺伝子を持つ無関係ウイルスをヒトの体内に入れるのが，ウイルスベクターワクチンです．
無関係ウイルスは遺伝子を運ぶだけの役割であり，「ベクター vector」と呼ばれます．
ベクターは「媒介体」と訳されることもありますが，病原体を生物から生物へとうつす（媒介する）虫などのこともベクターと呼びますね．例えば日本脳炎やデング熱を媒介する蚊やツツガムシ病やSFTSを媒介するマダニはベクターです．
どんなウイルスも，生物の細胞の中に入ると自分が持つ遺伝子を細胞の中に出して，生物の細胞が持つアミノ酸や塩基をフル活用し，自分と同じ遺伝子とタンパクを複製する性質を持っています．
ベクターウイルスもヒトの体内で細胞内に入り，自分が持つ遺伝子によってタンパクを作るわけですが，病原体の遺伝子がそこに組み込まれているためにヒト細胞は病原体タンパクをせっせと作ることになります．
つまり，ベクターウイルスがヒト細胞に入って組み換え遺伝子を細胞内に出した時点で，mRNAワクチンと同じことが起きるのです．
これがウイルスベクターワクチンの仕組みです．
病原体タンパクをヒト細胞に作らせるために，mRNAを直接入れるかベクターウイルスに運んでもらうかの違いですね．
なお，ベクターウイルスは“生きた”ウイルスとしてヒト体内に入るため，元のウイルス自体に病原性があっては困ります．当然のこととして，ヒトには一切病気を起こさないウイルスだけがベクターウイルスとして選ばれます．
ヒト用ワクチンとしては，エボラウイルスに対して実用化された「rVSV-ZEBOV vaccine」が最初です．
ベクターウイルスワクチンの専門的な解説には，下記の総説をご参照ください．
| Ewer KJ, Lambe T, Rollier CS, et al. Viral vectors as vaccine platforms: from immunogenicity to impact, Current Opinion in Immunology, 41, 47-54(2016). https://doi.org/10.1016/j.coi.2016.05.014. |
その他の新型コロナワクチン候補の製法
今回実用化された3ワクチンの製法は2種類ですが，他にも様々な製法の新型コロナワクチンが開発中です．
それらの製法については，WHOの資料や日経バイオテクの記事に簡潔にまとまっていますのでご参照ください．
3ワクチンの治験 phase 3 論文のかんたんまとめ
わかっていること
- ファイザーとモデルナのmRNAワクチンでは，2回目接種の7日後以降または14日後以降の時点で，症状が出てから検査・診断されるコロナが，約95%の効果で予防できる．
- アストラゼネカのウイルスベクターワクチンでは，2回目接種の28日後以降の時点で，症状が出てから検査・診断されるコロナが，約70-90%の効果で予防できる．
- ファイザーとモデルナのmRNAワクチンおよびアストラゼネカのウイルスベクターワクチンでは，接種部位の痛み，倦怠感（だるさ），発熱，アナフィラキシーショックなどのどんなワクチンでも起こる副反応はあったが，ワクチンが明らかに原因と考えられる重大な副反応は今のところ報告されていない．
まだわからないこと
- 3ワクチンとも，2回目接種から長期間（3ヶ月，半年，1年，5年など）経った後も効果が続くかどうかわかっていない．
- プラセボ接種された人をさらに長期間観察すれば判明するが，プラセボ接種者に本当のワクチンを打たないままにするのが倫理的に許されるかどうか議論が出る可能性がある．
- プラセボ接種者に早々に本当のワクチンを接種すると，長期間の効果は判定不可能になる．
- ファイザーとモデルナのmRNAワクチンでは，無症状コロナ感染が予防できたかどうか全くわかっていない．
- 3ワクチンとも，ワクチン接種者とプラセボ接種者のそれぞれからクラスターが発生したかどうか，ワクチン接種者からのクラスターが少なかったかどうか，全くわかっていない．
- 悪いシナリオとしては，ワクチン接種で発症は予防できるが他人への感染性は予防できない可能性がある．すなわち集団免疫が獲得できず，接種した個人だけにメリットがあるワクチンという可能性が今のところは否定できない．
