デルタ（AY.29亜型）急増時の日本の医療機関の院内集団における免疫抑制患者でのSARS-CoV-2の進化

SARS-CoV-2 evolution among patients with immunosuppression in a nosocomial cluster of a Japanese medical center during the Delta (AY.29 sublineage) surge.

抄録

背景:

これまでの研究で、免疫抑制状態の患者はSARS-CoV-2感染が長期化する傾向があり、感染期間中に多くの変異が観察された。しかし、これらの研究は一般的に縦断的に行われたものであった。特にアジア人集団では、免疫抑制のある患者群における変異の進化は十分に研究されていない。

BACKGROUND: Previous studies have shown that patients with immunosuppression tend to have longer-lasting SARS-CoV-2 infections and a number of mutations were observed during the infection period. However, these studies were, in general, conducted longitudinally. Mutation evolution among groups of patients with immunosuppression have not been well studied, especially among Asian populations.

方法:

本研究では、デルタサージ（AY.29亜型）の時期に日本の医療施設で発生したSARS-CoV-2の院内集団感染を対象とし、病棟看護師と入院患者を対象とした。変異の変化を調べるために全ゲノム配列解析が行われた。さらに、ウイルスゲノム上の変異を詳細に検出するために、ハプロタイプ解析とマイナーバリアント解析を実施した。また，本クラスタの系統的な発展を評価するために，最初の野生型株hCoV-19/Wuhan/WIV04/2019とAY.29野生型株hCoV-19/Japan/TKYK15779/2021の配列を参照とした．

METHODS: Our study targeted a nosocomial cluster of SARS-CoV-2 infection in a Japanese medical center during Delta surge (AY.29 sublineage), involving ward nurses and inpatients. Whole-genome sequencing analyses were performed to examine mutation changes. Haplotype and minor variant analyses were furtherly performed to detect the mutations on the viral genomes in detail. In addition, sequences of the first wild-type strain hCoV-19/Wuhan/WIV04/2019 and AY.29 wild-type strain hCoV-19/Japan/TKYK15779/2021 were used as references to assess the phylogenetical development of this cluster.

結果:

2021年9月14日から28日にかけて、看護師6名、入院患者14名が院内クラスターとして確認された。全員がDelta variant（AY.29亜系）陽性であった。感染者の92.9%（14人中13人）は、がん患者および/または免疫抑制治療やステロイド治療を受けている患者であった。AY.29野生型と比較すると，20例で合計12個の変異が検出された．ハプロタイプ解析の結果、F274F（N）変異を持つ8例のインデックスグループが1つ、その他に1〜3個の変異を持つハプロタイプが10例あった。さらに、3つ以上のマイナー変異を持つ症例は、いずれも免疫抑制治療を受けている癌患者であることが分かった。また，20の院内クラスター関連ウイルスゲノム，最初の野生型株，AY.29野生型株を参照とした系統樹解析により，本クラスターにおけるAY.29ウイルスの変異の発生が示唆された．

RESULTS: A total of 6 nurses and 14 inpatients were identified as a nosocomial cluster from September 14 through 28, 2021. All were Delta variant (AY.29 sublineage) positive. 92.9% of infected patients (13 out of 14) were either cancer patients and/or receiving immunosuppressive or steroid treatments. Compared to AY.29 wild type, a total of 12 mutations were found in the 20 cases. Haplotype analysis found one index group of eight cases with F274F (N) mutation and 10 other haplotypes with one to three additional mutations. Furthermore, we found that cases with more than three minor variants were all cancer patients under immunosuppressive treatments. The phylogenetical tree analysis, including 20 nosocomial cluster-associated viral genomes, the first wild-type strain and the AY.29 wild-type strain as references, indicated the mutation development of the AY.29 virus in this cluster.

結論:

SARS-CoV-2の院内感染クラスターに関する我々の研究は、感染過程における変異の獲得に焦点を当てたものである。さらに重要なことは，免疫抑制患者における院内感染を予防するために，感染対策をさらに改善する必要性を強調する新たなエビデンスを提供したことである．

CONCLUSION: Our study of a nosocomial SARS-CoV-2 cluster highlights mutation acquisition during transmission. More importantly, it provided new evidence emphasizing the need to further improve infection control measures to prevent nosocomial infection among immunosuppressed patients.