脆弱な人は待つことができる。まずはコロナのスーパースプレッダーにワクチンを接種しよう

彼は、その日グランドセントラル駅を利用したおよそ75万人のうちの1人だった。42丁目の高層ビルで弁護士として働いていた。そこは駅に直結しており、ニューヨークとコネチカットの122の町行きの電車が数分おきに出発していた。彼と妻はビルの47階で遺産相続法を専門とする小さな法律事務所を経営しており、そこで人々の死をめぐる交渉を手伝っていた。2月21日金曜日の勤務終了後、彼はニューヘイブン線のプラットフォームへ向かい、電車に乗り、北へ30分、ウエストチェスター郡のニューロシェルというベッドタウンへと向かった。その時点で、米国では34人の新型コロナウイルス感染症の症例が確認されており、いずれも海外旅行に関連していた。

翌日、男は毎週土曜日のように、ニューロシェルのヤング・イスラエルというシナゴーグへ向かった。彼と妻には4人の子供がいたが、当時一緒に住んでいたのは2人だけだった。マンハッタンの大学に通う息子と、まだ高校生の娘だ。仕事の忙しさにもかかわらず、彼は家族思いの男で、子供たちとコネクト4で遊ぶのも、担当している大事件の弁論要旨を書くのも同じくらい熱中していた。彼の家はヤング・イスラエルの近くにあり、電柱や電線などの目印で区切られた象徴的な境界線「エルーブ」の境界内にあった。エルーブ内では、まるで地域全体が共同住宅であるかのように、安息日の規則が一部緩和されていた。

男性は翌朝11時に葬儀のためシナゴーグに戻った。数百人の信者が、前日に93歳で亡くなったホロコースト生存者の追悼のために集まった。その日の午後、一部の信者はヤング・イスラエルに戻り、合同のバル・ミツワー（ユダヤ教の祝日）とバット・ミツワー（ユダヤ教の祝日）を執り行った。子供たちが遊んでいる間、男性と他の大人たちはおしゃべりをし、オードブルを食べ、カクテルを飲んでいた。保健当局は後に、この2つの行事で男性が800人から1000人と接触したと推定した。

「咳が出ましたが、大したことはなく、アレルギーだと思いました」と、この男性は後にニューヨーク・ロー・ジャーナル紙に語っている。咳が治まらなかったため、病院の予約を取ろうと考えた。しかし、2月26日に熱が出た時に初めて、彼の言葉を借りれば、「事態が重なり始めた」のだという。彼は翌週、米国イスラエル公共問題委員会の年次会議に出席するためワシントンD.C.へ行く予定で、国会議員や各国首脳と同じ部屋に座る予定だった。しかし、この旅行は実現しなかった。代わりに、友人が車で彼を病院に連れて行き、数日後、SARS-CoV-2の検査で陽性と判明した。彼は、米国で市中感染によりウイルスに感染した最初の人の一人となった。

その後数日で、ニューロシェルの感染者数は増加し始めた。男性の妻と2人の子供が検査で陽性反応を示した。彼を病院に車で連れて行った友人とその家族も陽性反応を示した。2月22日の週末にヤング・イスラエルにいた全員に隔離が要請されたが、バル・ミツワーとバト・ミツワーのケータリング担当者2人を含む数十人が既に感染していた。息子の大学と娘の高校は閉鎖された。3月5日、ヤング・イスラエルのラビもウイルスに感染したことを発表した。

この時点で、ニューヨーク州知事アンドリュー・クオモは、アウトブレイクに関する記者会見を連日開いていた。ニューロシェルは「おそらくアメリカ最大のクラスター」だったとクオモ氏は述べた。「感染者数は増加し続けており、今もなお増加の一途を辿っています。その勢いはとどまるところを知りません」。州当局はヤング・イスラエルの周囲に半径1マイル（約1.6キロメートル）の円を描き、その内側にあるすべての学校と礼拝所は閉鎖され、大規模集会は禁止された。この境界線内では規則が異なっていたが、それも長くは続かなかった。ニューロシェルの住民は、まもなくアメリカ全土に訪れるであろう未来を生きていたのだ。

男性の容態は悪化し、医療的に昏睡状態に置かれました。軽症だった妻は、Facebookに状況を投稿し続けました。「周囲に不安が渦巻く中、私たちを気遣ってくれた素晴らしい友人たちがいます」と彼女は綴りました。コメント欄には、一刻も早い回復を願う声が溢れていました。「コミュニティ全体があなたのご家族のために毎日祈っています」と、ヤング・イスラエルのメンバーの一人は綴りました。

3月11日までに、この男性に関連する新たな感染者が50人以上確認されました。1週間後には、娘の学校に関連する感染者だけでも50人に達しました。クオモ知事は、今回のアウトブレイクについて「この家族が示す多くの相互関係により、これまで経験した中で最も複雑な状況の一つ」と表現しました。月末までに、ウェストチェスター郡では約1万人の感染が確認されました。

集中治療室で2週間以上過ごした後、ついにその男性は目を覚ました。妻によると、彼が最初にしたことは、FaceTimeで妻に愛していると伝えることだった。それから、親戚の残りの人たちは大丈夫かと尋ねた。マスコミは彼を「患者ゼロ号」、つまり密集した都市からニューロシェルに病気を持ち込んだ男と呼んだが、それは思い込みが大きすぎた。実際のところ、新型コロナウイルスが彼のコミュニティにどのようにして持ち込まれたのかは分かっていない。しかし明らかなのは、喜びの時にも苦しい時にも友人や家族に寄り添うという、その男性を良き隣人にした美徳が、同時に彼を新型コロナウイルス感染症の拡散にも非常に効率的にしたということだ。もし彼がグランドセントラル駅から戻ってその週末に家にいたら、どれだけの人が病気にかからなかっただろうか。彼を感染の連鎖から外せば、クラスター全体は存在しなかったかもしれない。

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のスーパースプレッダーについては、パンデミック発生当初から認識されていました。1月には、上海南部の中国沿岸部をバスで移動していた男性が23人にウイルスを感染させました。3月には、ワシントン州の合唱団員が52人もの仲間にウイルスを感染させました。8月には、メイン州での結婚式に感染したゲストがいたことで、最終的に175人以上の感染者が出ました。そして9月には、トランプ大統領が主催した、おそらく最も有名なスーパースプレッダー・イベント、エイミー・コニー・バレット氏の最高裁判事指名を祝うパーティーで、ワシントンで最も影響力のある共和党議員数十人に加え、ホワイトハウスのスタッフや報道陣にも感染が広がった可能性があります。

これはクラスターを特徴とするパンデミックです。老人ホーム、刑務所、食肉加工工場で致命的なアウトブレイクを引き起こすものもあれば、家族や友人グループに壊滅的な打撃を与えるものもあります。研究によって数値は異なりますが、SARS-CoV-2は80/20ルールに従っているようです。つまり、症例の80%は感染者のわずか20%から生じているということです。実際、検査で陽性反応を示した人のほとんど（香港のある研究ではその割合は69%とされています）は、病気を全く広めません。彼らは感染し、無症状のまま、あるいは病気になり、回復するか死亡しますが、誰にもウイルスを感染させることはありません。そして、ニューロシェルの弁護士のような患者もいます。

スーパー・スプレッディングは、このウイルスを特に不可解なものにしている。一部の地域では大規模な感染拡大が見られた一方で、他の地域では少なくともしばらくの間は感染が抑えられた理由、そして同じ危険な行動（例えば屋内での結婚式）が数十人の感染者を生み出すこともあれば、全く感染者を出さないこともある理由を説明できる。しかし、これはウイルスの弱点でもある。スーパー・スプレッダーを排除すれば、パンデミックは終息するのだ。

これまで、アウトブレイクを阻止するための私たちの手段は鈍いものでした。全国的なロックダウンと普遍的なソーシャルディスタンス命令を課し、感染拡大の可能性に関わらず、すべての人をひとまとめにしてきました。新型コロナウイルス感染症の最初のワクチンが到着すると、私たちは本能的に同じアプローチを追求したくなるかもしれません。できるだけ早く、できる限り多くの人にワクチンを接種し、集団免疫（ウイルスが宿主間を容易に移動できるほど十分な感受性を持つ人が人口にいなくなる状態）へと強引にでも突き進むのです。しかし、ワクチンの供給は2021年半ばまで、あるいはそれ以上も限られる可能性が高いでしょう。より明確で、より状況に合わせた戦略が必要になるでしょう。では、このスーパースプレッディングを起こす20%とは誰なのでしょうか？

新型コロナウイルス感染症への対応について米国政府に助言してきた計算疫学者のアレッサンドロ・ヴェスピニャーニ氏によると、両者を結びつける生理学的特徴を探すのは間違いだという。「スーパー・スプレッディングという言葉は、多くの人が、何らかの奇妙な生物学的理由によって病気をより多く拡散させているという考えを連想させます」とヴェスピニャーニ氏は言う。「これは違います。一般的に、接触者が増え、感染拡大しやすい場所に行くことが原因です」。結局のところ、感染者が引きこもり状態であれば、どれだけのウイルスを排出しようと関係ない。

スーパースプレッダーを撲滅するには、ワクチンの理想的なターゲットは、様々な環境で多くの接触を持つ人、つまり、大家族や多世代家族で、見知らぬ人と頻繁に交流する仕事に就き、忙しい社会生活を送っている人です。しかし、全米50州、人口3億3000万人の中から、こうした密接なつながりを持つ人々をどのように見つければよいでしょうか。ほとんどの公衆衛生当局者はここで行き詰まっています。一般人口の中で潜在的なスーパースプレッダーがどこにいるのかを把握するには、すべての人の友人、家族、そして日常的に会う人と数分しか交流しない人の地図が必要です。しかし、もちろんその地図は、マーク・ザッカーバーグのノートパソコンの中にでも隠れていない限り、存在しません。いずれにせよ、疾病対策センター（CDC）には入手できません。この時点で、私たちは別の専門家グループ、つまり物理学者の力を借りる必要があります。

ここ数カ月、アルバート＝ラースロー・バラバシは電話に出ながら「少し歩こう」とブダペストの街を歩こうとしている。53歳の彼はまだ若々しく健康だが、パンデミックの影響でいつになく忙しい。彼が街を歩くときはいつも、桃色のファサードを持つアルフレッド・レーニ研究所を通る。同研究所はハンガリーの数学者にちなんで名付けられ、共同研究者のポール・エルデシュとともに1950年代から60年代にかけてネットワーク科学の基礎を築くのに貢献した。今日、この分野は、Facebookでのアルゴリズムによる推奨事項の生成からテロリストのネットワークのマッピング、そしてもちろん致死的な病気の蔓延の予測まで、あらゆる種類の研究に影響を与えている。しかしレーニが研究を始めたとき、彼が求めていたのはシンプルな疑問の答えだった。完全にランダムに構成されたネットワークはどのようなものになるのか？どのように動作するのか？

エルデシュとレーニは理論家であったが、自分たちの研究が将来、例えば鉄道や電力網の進化の理解といった実用的な応用につながるかもしれないと考えていた。しかし数十年後、バラバシとノートルダム大学物理学部の同僚であるレカ・アルバートは、エルデシュ＝レーニモデルは実際にはあまりにもランダムすぎて、自然発生するネットワークのほとんどを正確に記述できないことを突き止めた。

「私たちの最初の重要な発見は、実際にはランダムなネットワークは存在しないということでした」とバラバシは言います。彼らは、ハリウッドから学術界、そしてワールドワイドウェブに至るまで、ほとんどの環境において、ネットワークは「極めて異質であり、その接続性は少数の極めて高度に接続されたハブによって支配されている」傾向があることを発見しました。バラバシとアルバートはこれらのネットワークを「スケールフリー」と呼びました。ほとんどのノードは少数のノードとしか接続できませんが、接続性という点でスケール外の少数のノードが存在するのです。あなたのウェブサイトは4つのページにリンクしているかもしれませんが、Googleは8億ページにリンクしています。

この研究を、デジタル感染症をはじめとする伝染病の研究に直接結びつけたのは、当時イタリアのトリエステにある国際理論物理学センターに所属していたアレッサンドロ・ヴェスピニャーニでした。ヴェスピニャーニは、何百万人ものユーザーがウイルス対策ソフトを使用しているにもかかわらず、コンピューターネットワークが依然としてウイルスに感染しやすいのはなぜだろうと考えました。その答えは、ノードにウイルスを接種しなければ、悪意のあるコードが比較的容易にインターネット上を飛び回ることができるということだと彼は発見しました。

その後間もなく、ある同僚が、ネットワークの構造に関するこうした研究が、実際の生物学的伝染病の蔓延に応用されたことがあるのか​​と尋ねた。「たぶん、彼らはすでにそうしたことがあるだろうと思った」とヴェスピニャーニは言う。しかし、彼らはそうしなかったので、2002年に彼と同僚は「最も密接に結びついたノード、つまり病気を蔓延させる可能性の高いノードを段階的に免疫化していく、標的を絞った免疫化計画」に関する論文を書いた。彼らは、スケールフリーネットワーク（「人間の性的接触の網」を模倣することを目的としていた）上で、そのような戦略の効果についてコンピューターシミュレーションを実行した。その結果は「衝撃的」なものだったと彼らは書いている。最も密接に結びついた人々から始めれば、人口のわずか16%を免疫化するだけでシステム全体を保護できるというのだ。

バラバシ氏は、ヴェスピニャーニ氏の論文を読み、その論理をサハラ以南のアフリカにおけるエイズ流行に当てはめようとした時のことを覚えている。当時、米国政府はエイズ撲滅のための野心的なプログラムを発表したばかりだった。ネットワーク理論を専門とする疫学者なら、社会の中で最も性交渉の多い人々にHIV治療薬を投与するだろうとバラバシ氏は言う。しかし、政府のやり方はそうではなかった。「ブッシュ政権は、子供を持つ母親に治療薬を投与していました。それは非常に良さそうだし、優しくて安心できるからです」と彼は言う。（母子感染も防ぐことができる。）「しかし、私たちの測定が示したのは、いやいや、いや、HIV治療薬は売春婦に投与すべきだということです。なぜなら、HIVの蔓延において最大の拠点となっているのは売春婦だからです」

性感染症の場合、スーパースプレッダーを標的とする障壁は政治的なものだったかもしれない。しかし、インフルエンザ、SARS、そしてCOVID-19のような呼吸器感染症の場合、限界は計算量だ。世界全体と同じくらい巨大で、リンクの定義にはほぼあらゆる種類の人間の相互作用が含まれるネットワークにおいて、最も高度に接続されたノードを追跡する実用的な方法は存在しない。しかし、物理学者たちはまだそこで終わっていなかった。彼らはまさにその問題に取り組んだ。完全な地図がなくてもノードを見つけられるのか？

2003年、最初のSARS流行のさなか、テルアビブ近郊のバル＝イラン大学の物理学者シュロモ・ハブリン氏は、この問題に対する最も独創的な解決策の一つを提案した。「コンピュータネットワークと集団のための効率的な免疫戦略」と題された論文の中で、ハブリン氏と二人の同僚は、局所的な知識のみを用いて複雑なネットワークにグローバルな効果をもたらすことができると主張した。必要なのは、単純な手順に従うことだけだった。集団から無作為に抽出したサンプルを抽出し、各人に知り合いを一人ずつ挙げてもらい、その知り合いにワクチンを接種するのだ。「この方法を使えば、ハブ、つまりスーパースプレッダーに非常に簡単に到達できるのです」とハブリン氏は言う。

この知人免疫戦略は、ネットワークの完全な知識に基づいて最も密接な接続を持つノードを標的とする戦略ほど効率的ではありませんでした。しかし、それに近い効果がありました。「これを行えば」とハブリン氏は言います。「免疫付与が必要なユニットの数は3分の1から4分の1に減ります。」通常、人口の60%または80%が感染するまで（集団免疫の閾値）蔓延し続ける病気は、わずか10%または20%にワクチンを接種するだけで阻止できる可能性があります。ハブリン氏はこの効果を相転移に例えています。氷結晶の固体ネットワークが突然溶けて水になるようなものです。

知人免疫は、「友情パラドックス」と呼ばれる現象によって機能します。これは、平均して友人の方があなたよりも多くの友人を持っているというものです。誰かに友人（どんな友人でも構いません）を一人選んでもらうという行為自体が、何百、何千回と繰り返されることで、必然的に最も繋がりのある人々に辿り着きます。例えば、モロッコのカサブランカに住むリック、イルサ、ルイという3人からなる非常に単純なネットワークを考えてみましょう。イルサとルイはどちらもリックを知っていますが、お互いを知りません。それぞれに友人の名前を一人ずつ尋ねると、3回のうち2回は最も繋がりのある人物、つまりリックにたどり着きます。

COVID-19ワクチンが利用可能になった後、世界中のすべての町に住むルイ、イルサ、リックにワクチン接種を受ける友人を選んでもらうとしたら、たまに「間違った」人、つまりランダムに選ばれた人よりもつながりの少ない人にワクチンを接種してしまうことになるでしょう。しかし、多くの場合、感染ネットワークからハブを排除することになるでしょう。これを何度も繰り返すことで、最終的にウイルスは行き場を失うでしょう。

ハブリンの戦略は、実際のコンピュータネットワークをモデル化したときに効果を発揮した。また、生物学的な伝染病においてもその有効性を示す実験的証拠もある。2009年、H1N1インフルエンザが流行した際、ネットワーク科学者のニコラス・クリスタキスとジェームズ・ファウラーは、ハーバード大学の学部生を2つのグループに分け、追跡調査を行った。最初のグループは無作為に選ばれ、2つ目のグループは最初のグループの友人で構成された。平均して、友人グループのメンバーは無作為抽出されたグループよりも2週間早くインフルエンザに感染し、無作為抽出されたグループの感染率は学部生全体の感染率と一致していた。もし友人グループが当初ワクチン接種を受けていたら、キャンパスでの流行は完全に免れたかもしれない。

ヴェスピニャーニ氏によると、アウトブレイクが発生するたびに、ネットワーク疫学者は知人への予防接種を解決策として挙げることが多いという。その大きな魅力はそのシンプルさにある。政府が実施し、効果的に周知徹底しなければならない計画を考える上で、これは決して小さな問題ではない。しかし、新型コロナウイルス感染症のために計画されているような大規模なワクチン接種キャンペーンとなると、シンプルさは選択肢にならないかもしれない。

パンデミックが始まって以来、CDCの予防接種実施諮問委員会は、SARS-CoV-2のワクチンの最初の投与を誰が受けるべきかという問題を検討してきた。8月に同委員会はZoomで公開会議を開いた。委員たちは、重症化リスクが最も高いグループの構成についてプレゼンテーションを行い、ワクチン承認プロセスで最も進んでいる米国の2つの製造業者、ファイザーとモデルナの臨床試験の最新情報を聞いた。全国から集まった医師や公衆衛生の専門家は質問が許された。CDCの予防接種および呼吸器疾患担当ディレクター、ナンシー・メッソニエは、組織の知恵を代弁する立場として時折意見を述べた。彼女はキャリアを通してこのようなシナリオを想定していた。そして、会議開始から約5時間後、一般からの意見募集が行われた。

委員会に最初に声をかけた人物の一人はサンタクロースだった。より正確には、真のひげを持つサンタ友愛会の理事長、リック・アーウィンだった。委員会のメンバーは彼の話をあまり真剣に受け止めていなかった（一人はサンタの存在を信じていると告白した）が、アーウィンは真剣に話していた。「今年のクリスマスは、アメリカ人の心にとってこれまで以上に重要なものになるでしょう」と彼は言った。ワクチン接種済みのサンタクロース集団が、世界中の子供たちの願い事を安全に聞けるよう、国中に準備しておくことが不可欠だ。「私たちは、プロのサンタクロースやその他の最前線の季節労働者に対し、第一段階のワクチンがリリースされ次第、可能な限り速やかに新型コロナウイルスワクチンへの早期アクセスを許可するよう求めています」

アーウィンは綿密な準備をしていた。ワクチンは段階的に配布される。最初の接種分は、おそらく2000万回分が、CDC委員会が最も必要不可欠と判断するグループに配布される。優先順位はまだ確定していない。その後、全員が接種対象になるまで、より多くのアメリカ人のグループに接種が許可される。アーウィンはサンタクロースをできるだけリストの先頭に近づけたいと考えていたが、12月の締め切りに間に合わせるのは難しかった。

ワクチン接種の優先順位を検討するにあたり、委員会は、承認後、ワクチンを一般向けに提供することの難しさをいくつか指摘しました。まず、ファイザー社とモデルナ社のワクチンはどちらも少なくとも1回の追加接種が必要となるため、接種可能な人数は供給可能な総接種量の半分となります。また、ファイザー社のワクチンは輸送および保管中に華氏マイナス94度（摂氏マイナス34度）で保管する必要があり、これは医療機関の冷凍庫に保管されている他のワクチンのほとんどよりもかなり低い温度です。

さらに、国民の大部分がワクチン接種を拒否するリスクもある。1954年のソークワクチン治験では、数十万人の児童がポリオワクチンを接種したが、保護者の同意書の「私は許可します」という部分が「私はここに要請します」に変更された。これは、ワクチンの不足を暗示することで、不安を抱える保護者へのさらなる後押しを意図したものだった。新型コロナウイルス感染症の場合、（いわば）ワクチンの不足は十分に広がるだろうが、国民にワクチン接種を約束させることは決して確実ではなく、ホワイトハウスからの強硬な声明が出るたびにその可能性は低くなる。（カマラ・ハリス上院議員が10月の副大統領候補者討論会で述べたように、「医師が接種すべきだと言ったら、私は真っ先に接種します。もちろんです。しかし、ドナルド・トランプが接種すべきだと言ったら、私は接種しません。」）

これらの障害はどれも、現実世界がネットワーク科学者のコンピュータモデルと一致しないかもしれないということを、執拗に思い知らせるものでした。知人へのワクチン接種は理論上は簡単ですが、もしその知人が反ワクチン派だったらどうなるでしょうか？あるいは、彼女の住む町にワクチンのコールドチェーンを維持できないとしたら？あるいは、パーティーで盛り上がるのに忙しくて追加接種を忘れてしまったら？

たとえターゲットを絞った戦略が設計通りに機能したとしても、道徳的に疑問を感じる結果につながる可能性があります。ワクチン接種コースが1つあり、選択する人が2人いるとします。候補者1は大学生で、ソーシャルディスタンスを守らず、マスクを顎の下に下げ、週末はアンダーグラウンドな学生クラブのパーティーでビアポンに興じています。候補者2は彼の87歳の未亡人の祖母で、一人暮らしで、3月以来ほとんど外出していません。より脆弱な人を守るのが目的なら、祖母にワクチンを接種すべきです。感染拡大を減らすのが目的なら、学生クラブの仲間にワクチンを接種すべきです。社会の観点から見れば彼は嫌な奴ですが、ネットワークの観点から見れば彼はハブです。

優先順位付け委員会も同様の功利主義的な計算をしているようだ。委員会のデータ・分析・モデリング作業部会を率いるCDCの疫学者レイチェル・スレイトン氏は、介護施設の入居者ではなく職員にワクチン接種を行うことの利点について語った。「高齢者は接触者が少ないため」とスレイトン氏は述べ、「入居者にワクチン接種を行っても、地域社会全体への影響は比較的小さいと予想しています」と付け加えた。地域社会にとって最善のアプローチは、感染源を標的とすることだろう。そうすれば、介護施設へのウイルスの侵入は防げるはずだが、直感に反する決断も迫られる。それは、COVID-19で死亡する可能性が最も高い人々にはワクチン接種を行わないという決断だ。