Hinweise auf undichten Schutz nach COVID

Nature Communications Band 14, Artikelnummer: 5055 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Ob eine SARS-CoV-2-Infektion und COVID-19-Impfstoffe einen expositionsabhängigen („leaky“) Schutz vor einer Infektion bieten, ist unbekannt. Wir untersuchten die Auswirkung früherer Infektionen, Impfungen und hybrider Immunität auf das Infektionsrisiko bei Bewohnern von Justizvollzugsanstalten in Connecticut in Zeiten vorherrschender Omicron- und Delta-Übertragung. Bewohner mit Zellen, Zellenblock und ohne dokumentierte Exposition gegenüber SARS-CoV-2-infizierten Bewohnern wurden nach Einrichtung und Datum abgeglichen. Während der Omicron-Periode reduzierten vorherige Infektionen, Impfungen und Hybridimmunität das Infektionsrisiko von Bewohnern ohne dokumentierte Exposition (HR: 0,36 [0,25–0,54]; 0,57 [0,42–0,78]; 0,24 [0,15–0,39]; bzw.). mit Zellblock-Expositionen (0,61 [0,49–0,75]; 0,69 [0,58–0,83]; 0,41 [0,31–0,55]; jeweils), jedoch nicht mit Zellexpositionen (0,89 [0,58–1,35]; 0,96 [0,64–1,46]; 0,80 [0,46). –1,39]; bzw.). Die Assoziationen waren während der Delta-Zeit und als die Analysen auf getestete Bewohner beschränkt waren, ähnlich. Auch wenn die Assoziationen aufgrund von Einschränkungen des Datensatzes möglicherweise nicht gründlich angepasst wurden, deuten die Ergebnisse darauf hin, dass frühere Infektionen und Impfungen möglicherweise nicht bekannt sind, was die potenziellen Vorteile einer Kombination von Impfungen mit nicht-pharmazeutischen Interventionen in überfüllten Umgebungen unterstreicht.

Eine grundlegende Frage im Zusammenhang mit der SARS-CoV-2-Immunität ist, ob Infektion und Impfung einen Alles-oder-Nichts-Schutz oder einen expositionsabhängigen („leaky“) Schutz vor einer Infektion bieten. Trotz anhaltender Beweise dafür, dass frühere SARS-CoV-2-Infektionen und COVID-19-Impfstoffe Schutz vor Infektionen und COVID-19-bedingten Erkrankungen bieten, ist der Schutz unvollständig1,2,3,4,5,6,7,8. Zu den Hauptgründen für einen mangelhaften Schutz gehören zwar nachlassender Schutz und variantenspezifische Immunumgehung, aber auch Unterschiede in der Virusdosis während einer Infektionsexposition können dazu beitragen6,9,10,11,12,13,14,15,16. Im Einklang mit dieser Hypothese wurde spekuliert, dass die durch eine vorherige SARS-CoV-2-Infektion und eine COVID-19-Impfung verliehene Immunität „undurchlässig“ ist, wodurch der Schutz das Infektionsrisiko pro Exposition verringert17,18,19,20. Zwar gibt es Beispiele für undichte Impfstoffe gegen Infektionskrankheiten, darunter den RTS-, S/ASO1-Impfstoff gegen Malaria20,21 und abgeschwächte Impfstoffe gegen die Marek-Krankheit22, empirische Beweise für dieses Phänomen wurden jedoch bei früheren SARS-CoV-2-Infektionen und COVID-19 nicht gemeldet. 19 Impfungen.

Das Haupthindernis bei der Untersuchung von Schutzlücken bei der SARS-CoV-2-Immunität ist die inhärente Herausforderung, die Virusdosis zu messen, unabhängig davon, ob sie im Laufe der Zeit auftritt oder kumulativ ist. Untersuchungen stützen sich daher auf die Bewertung von Proxies wie Nähe und Dauer der Exposition gegenüber einem infizierten Indexfall. Die Verwendung solcher Proxys wurde jedoch durch den Mangel an zuverlässigen Informationen in den erforderlichen Maßstäben und durch Fehlklassifizierungen aufgrund von Bewegungen und sozialen Interaktionen in realen Umgebungen eingeschränkt.

Die kontrollierte soziale Struktur von Justizvollzugsanstalten bietet die Möglichkeit, diese Einschränkungen anzugehen und abzugrenzen, ob eine frühere SARS-CoV-2-Infektion und eine COVID-19-Impfung einen undichten Schutz bieten. Aufgrund der definierten Unterbringung der Bewohner können Bewohner in Kategorien eingeteilt werden, die an einem bestimmten Tag einem engen Kontakt (innerhalb der Zelle), einem mäßigen Kontakt (innerhalb des Zellenblocks) oder keinem dokumentierten Kontakt mit einem mit SARS-CoV-2 infizierten Bewohner ausgesetzt waren. Diese Expositionskategorien können als Proxy für das Expositionsrisiko in einer Umgebung mit hoher Übertragung dienen, in der die Bewegung zwischen räumlichen Einheiten eingeschränkt ist. Dabei nutzten wir die Möglichkeit, Bewohner nach jüngsten SARS-CoV-2-Expositionen zu klassifizieren, und die hohe Häufigkeit der vom Connecticut Department of Correction (DOC) durchgeführten Tests, um das Infektionsrisiko und die Auswirkungen früherer Infektionen, Impfungen und Hybridimmunität zu vergleichen (vorherige Infektion und Impfung) unter Bewohnern mit Zell-, Zellblock- und keiner dokumentierten Exposition gegenüber SARS-CoV-2-infizierten Bewohnern während der Delta- und Omicron-Vorherrschaft in Connecticut, USA.

Das Connecticut DOC-System besteht aus 13 Einrichtungen mit einer täglichen Zählung von etwa 9300 Einwohnern23. Während der Studie (15. Juni 2021 und 10. Mai 2022) verbrachten insgesamt 15.444 Menschen mindestens eine Nacht in einer von DOC betriebenen Einrichtung, von denen 13.490 bzw. 11.492 in Perioden mit vorherrschendem Delta lebten Übertragung der Variante (15. Juni bis 12. Dezember 2021) und der Omicron-Variante (13. Dezember 2021 bis 10. Mai 2022) in Connecticut24. Am Ende der Studie hatten 48 % der derzeit inhaftierten Bewohner ihre Grundimpfungsserie abgeschlossen und 27 % hatten eine Auffrischungsdosis erhalten (Abb. 1A).

Die (A) Durchimpfungsrate (rot: aufgefrischt, hellblau: Erstimpfung, grün: teilweise geimpft, marineblau: ungeimpft), (B) Anzahl der im Rahmen des Massenscreenings durchgeführten SARS-CoV-2-Tests (hellblau), Kontakt Rückverfolgung bei Fehlen aufgezeichneter Symptome (Marine), Aufnahme-/Transfertests bei Fehlen aufgezeichneter Symptome (grau/blau), andere Tests bei Fehlen aufgezeichneter Symptome (braun) und Tests bei Vorhandensein aufgezeichneter Symptome (Symptomdaten). nicht verfügbar für PCR-Tests (Massenscreening); rot), (C) Anteil der Bewohner, die während eines rollierenden 14-Tage-Zeitraums getestet wurden, unter allen Bewohnern (rot) und Bewohnern mit Zellexpositionsereignissen (grün), Zellblockexpositionsereignissen (braun), und keine dokumentierten Expositionsereignisse (Marine), (D) Anzahl der im Rahmen des Massenscreenings festgestellten SARS-CoV-2-Infektionen (hellblau), Kontaktverfolgung bei Fehlen erfasster Symptome (Marine), Aufnahme-/Transfertests bei Abwesenheit der aufgezeichneten Symptome (grau/blau), andere Tests ohne aufgezeichnete Symptome (braun) und Tests bei Vorliegen aufgezeichneter Symptome (rot) bei Personen, die zwischen dem 15. Juni 2021 und dem Connecticut Department of Correction Facility in den Zellen wohnten 10. Mai 2022. Während des Studienzeitraums wurden RT-PCR-Tests für Massentests und Antigen-Schnelltests aus folgenden Hauptgründen gesammelt: Aufnahme/Transfer, Kontaktverfolgung, Vorhandensein von Symptomen und Beschäftigung. Infektionen wurden als positiver Test (RT-PCR oder Antigen-Schnelltest) definiert, der in den letzten 90 Tagen ohne positiven Test durchgeführt wurde. Bei Bewohnern wurde an dem Tag, an dem ihr Zellengenosse positiv getestet wurde, eine Zellexposition festgestellt, an dem Tag, an dem ein Bewohner ihres Zellenblocks, aber keine Zelle positiv getestet wurde, ein Zellblock-Expositionsereignis, und an dem Tag, an dem niemand in ihrem Zellenblock positiv getestet wurde, ein Ereignis ohne dokumentierte Exposition an einem bestimmten Tag.

Das DOC führte ein SARS-CoV-2-Testprogramm ein, das aus Tests von Bewohnern bestand, die Symptome zeigten, Kontakt zu bestätigten Fällen hatten, vor Gericht standen oder bei denen eine Beschäftigung erforderlich war, und von Bewohnern, die neu inhaftiert oder zwischen Einrichtungen verlegt wurden (Antigen-Schnelltests). ). Darüber hinaus führte das DOC ein freiwilliges, zweiwöchentliches Massenscreening von 10 % der Bewohner durch (RT-PCR-Test). Die Kontaktverfolgung umfasste das Testen von Bewohnern (1) derselben Zelle wie ein infizierter Bewohner oder (2) desselben Zellenblocks oder derselben Einrichtung wie ein infizierter Bewohner, wenn enger Kontakt (innerhalb von 1,80 m für ≥ 15 Minuten innerhalb eines 24-Stunden-Zeitraums) gemeldet wurde durch den infizierten Bewohner (siehe Ergänzung DOC COVID-19 Testing). Insgesamt wurden im Studienzeitraum 87.884 SARS-CoV-2-Tests durchgeführt, davon 20.794 RT-PCRs und 67.090 Antigen-Schnelltests (Abb. 1B). Die Kontaktverfolgung unter Bewohnern ohne gemeldete Symptome machte den größten Anteil der Tests aus (54 %), gefolgt vom Massenscreening (24 %; Abb. 1B). Im Durchschnitt testete das DOC während des Studienzeitraums 25 % der Bewohner alle zwei Wochen und 65 % alle drei Monate.

Die Tests wurden von November 2021 bis Februar 2022 intensiviert (Abb. 1B), als die Übertragung der Delta- und Omicron-BA.1-Varianten zu einer Epidemiewelle in Connecticut beitrug. In diesem Zeitraum betrug der durchschnittliche Anteil der getesteten Bewohner in einem Zeitraum von 14 Tagen 33,6 % (rote Linie, Abb. 1C). Insgesamt wurden 5079 SARS-CoV-2-Infektionen identifiziert, von denen 1598 bzw. 3481 während der Delta- bzw. Omicron-Periode auftraten. Von den 5079 Infektionen wurden 57 % bzw. 38 % durch Kontaktverfolgung bei Bewohnern ohne gemeldete Symptome bzw. Tests bei Vorliegen aufgezeichneter Symptome identifiziert (Abb. 1D).

Wir führten eine fortlaufende, abgestimmte Kohortenstudie durch, in der das Risiko einer SARS-CoV-2-Infektion und die Wirksamkeit einer früheren Infektion, Impfung und hybriden Immunität bei Bewohnern mit Zellen, Zellblockaden und ohne dokumentierte Exposition gegenüber einem infizierten Fall verglichen wurden (Ergänzung Abb. 1). . Als Zellexpositionsereignis wurde definiert, dass ≥1 Zellengenosse positiv auf SARS-CoV-2 getestet wurde und in den vorangegangenen 14 Tagen kein Zellengenosse positiv getestet wurde. Als Zellblock-Expositionsereignis wurde definiert, dass ≥1 Bewohner desselben Zellblocks (aber einer anderen Zelle) positiv getestet wurde, während in den vorangegangenen 14 Tagen kein Zellengenosse oder Bewohner des Zellblocks positiv getestet wurde. Ereignisse ohne dokumentierte Exposition wurden als Tage definiert, an denen die Bewohner in den vorangegangenen 14 Tagen keinem Zell- oder Zellblockexpositionsereignis ausgesetzt waren. Wir haben die Einbeziehung mehrerer Ereignisse ohne dokumentierte Exposition derselben Person während eines Zeitraums von 14 Tagen durch Zufallsauswahl verhindert. Wir wählten eine Kohorte von Ereignissen durch Cluster-Matching an Einrichtung und Kalendertag aus und stellten Infektionen im darauffolgenden 14-Tage-Zeitraum während der Delta- und Omicron-Zeiträume fest.

Während des Delta-Zeitraums identifizierten wir 290 Zell- und 5805 Zellblock-Expositionsereignisse bei den 7389 Bewohnern, die ≥14 Tage inhaftiert waren und ≥1 Nacht in einer Zelle mit einem Mitbewohner verbrachten (Abb. 2A). Unter den 584.629 Ereignissen ohne dokumentierte Expositionen haben wir zufällig 37.394 einzigartige Ereignisse ausgewählt. Nach dem Abgleich identifizierten wir eine Stichprobe von 264 Zellexpositionsereignissen (258 Einwohner), 5.616 Zellblockexpositionsereignissen (3745 Einwohner) und 17.024 Ereignissen ohne dokumentierte Exposition (6073 Einwohner).

Flussdiagramm, das zeigt, wie Personen zwischen dem 15. Juni 2021 und dem 12. Dezember 2021 (Delta-Vorherrschaftszeitraum [A]) und dem 13. Dezember 2021 und dem 10. Mai 2022 (Omicron-Vorherrschaftszeitraum) in Einrichtungen des Connecticut Department of Correction inhaftiert waren und in Zellen wohnten [B]) wurden in die Analyse einbezogen. Bewohner wurden an dem Tag, an dem ihr Zellengenosse positiv getestet wurde, als Zellenexpositionsereignis (grün) eingestuft, an dem Tag, an dem ein Bewohner ihres Zellenblocks, aber ohne Zelle positiv getestet wurde, als Zellblockexpositionsereignis (braun) und als Ereignis ohne dokumentierte Exposition (Marineblau). ), wenn an einem bestimmten Tag niemand in seinem Zellenblock positiv getestet wurde. Zellexpositionsereignisse, die innerhalb von 14 Tagen nach einem früheren Zellexpositionsereignis auftraten, wurden ausgeschlossen. Zellblock-Expositionsereignisse und Ereignisse ohne dokumentierte Exposition, die in den 14 Tagen nach einem Zellblock- oder Zellexpositionsereignis auftraten, wurden ausgeschlossen. A Um die Einbeziehung mehrerer Ereignisse ohne dokumentierte Exposition derselben Person während eines Zeitraums von 14 Tagen zu verhindern, haben wir Inhaftierungsereignisse ohne dokumentierte Exposition nach dem Zufallsprinzip ausgewählt und alle anderen innerhalb der vorherigen oder folgenden 14 Tage ausgeschlossen. B Wir definierten Infektionen als einen positiven RT-PCR- oder Antigen-Schnelltest während der 14 Tage der Nachbeobachtung.

Während des Omicron-Zeitraums identifizierten wir 796 Zell- und 6408 Zellblock-Expositionsereignisse sowie 259.320 Ereignisse ohne dokumentierte Exposition bei 6161 Bewohnern, die ≥14 Tage inhaftiert waren und ≥1 Tag in einer Zelle mit einem Mitbewohner lebten (Abb. 2B). Wir haben 20.125 von 259.320 Ereignissen ohne dokumentierte Exposition zufällig ausgewählt. Nach dem Abgleich wählten wir 702 Zellexpositionsereignisse (671 Einwohner), 5980 Zellblockexpositionsereignisse (4135 Einwohner) und 13.464 Ereignisse ohne dokumentierte Expositionen (5429 Einwohner) aus.

Während der Delta-Periode kam es zu Ereignissen mit und ohne dokumentierte Exposition bei Bewohnern mit ähnlicher Rasse und Bewohnern mit ähnlicher Zellgröße (Median: 2 Bewohner). Bei Bewohnern größerer mittlerer Zellblockgrößen (107,0 Einwohner) kam es jedoch häufiger zu Zellblock-Expositionsereignissen als zu Zellblock-Expositionsereignissen (74 Bewohner) oder Ereignissen ohne dokumentierte Expositionen (88 Bewohner). Zellexpositionsereignisse traten bei Personen mit registrierten früheren Infektionen (32,2 %), Impfung (41,3 %) oder Hybridimmunität (17,1 %) seltener auf als bei Ereignissen ohne dokumentierte Exposition (Infektion 38,8 %; Impfung 53,7 %; Hybrid 25,2 %). ; Tabelle 1). Männliche Bewohner hatten unabhängig von ihrem SARS-CoV-2-Expositionsstatus häufiger eine frühere, dokumentierte SARS-CoV-2-Infektion als weibliche Bewohner (Ergänzungstabelle 1). Bei Bewohnern gleichen Alters, gleicher Rasse, gleicher Zimmergröße, gleichen Zellenblocks und gleicher Inklusionszeit unterschied sich die Zeit seit der letzten vorherigen Infektion und Impfung nicht signifikant zwischen Bewohnern mit und ohne dokumentierter Exposition (Ergänzungstabelle 2).

Während der Omicron-Zeit ereigneten sich Ereignisse mit und ohne dokumentierte Exposition bei Bewohnern mit ähnlicher Rasse und Bewohnern mit ähnlichen Zellen- und Zellenblockgrößen. Zellexpositionsereignisse traten bei ungeimpften Bewohnern mit ähnlicher Häufigkeit auf (46,0 %) wie Zellblockexpositionsereignisse (43,1 %) und Ereignisse ohne dokumentierte Expositionen (42,9 %). Zellexpositionsereignisse traten bei Personen mit registrierten früheren Infektionen (36,2 %) oder Hybridimmunität (23,9 %) seltener auf als Zellblockexpositionsereignisse (vorherige Infektion: 43,6 %; hybride Immunität: 28,9 %) oder Ereignisse ohne dokumentierte Expositionen (vorherige Infektion: 47,0). %; Hybridimmunität: 30,4 %; Tabelle 1). Männliche Bewohner hatten unabhängig von ihrem Expositionsstatus häufiger eine frühere, dokumentierte SARS-CoV-2-Infektion als weibliche Bewohner (Ergänzungstabelle 1). Bei Bewohnern gleichen Alters, gleicher Rasse, gleicher Zimmergröße, gleichen Zellenblocks und gleicher Inklusionszeit unterschied sich die Zeit seit der letzten vorherigen Infektion und Impfung nicht signifikant zwischen Bewohnern mit und ohne dokumentierter Exposition (Ergänzungstabelle 2).

Während des Delta-Zeitraums wurden 122 Bewohner nach einem Ereignis ohne dokumentierte Exposition positiv getestet, 233 Bewohner wurden nach einem Zellblock-Expositionsereignis positiv getestet und 53 Bewohner wurden nach einem Zellexpositionsereignis positiv getestet (Abb. 2A). Das Infektionsrisiko war 2,67 (95 %-Konfidenzintervall [KI]: 1,84–3,88) bzw. 9,70 (6,29–14,96) Mal höher nach Zellblockade- und Zellexpositionsereignissen als nach Ereignissen ohne dokumentierte Exposition (Abb. 3). Das Risiko einer symptomatischen Infektion, definiert als ein positiver Antigen-Schnelltest bei einem symptomatischen Bewohner, war nach Zellblockade- und Zellexpositionsereignissen 2,21 (1,28–3,82) bzw. 7,44 (3,87–14,30) Mal höher als bei Ereignissen ohne dokumentierte Exposition (Ergänzung). Abb. 2; Unbereinigte Schätzungen: Ergänzungstabelle 4).

Waldplot, das den Zusammenhang zwischen dokumentierter enger Exposition gegenüber einem mit SARS-CoV-2 infizierten Bewohner und dem Risiko einer nachfolgenden SARS-CoV-2-Infektion darstellt. Bei den Bewohnern wurde an dem Tag, an dem ihr Zellengenosse positiv getestet wurde, ein Zellexpositionsereignis (grün) festgestellt, an dem Tag, an dem ein Bewohner ihres Zellenblocks, aber kein Zellengenosse positiv getestet wurde, ein Zellblockexpositionsereignis (braun), und wenn nein, wurde ein Ereignis ohne dokumentierte Exposition festgestellt Einer in seinem Zellenblock wurde an einem bestimmten Tag positiv getestet. Zellexpositionsereignisse, die innerhalb von 14 Tagen nach einem früheren Zellexpositionsereignis auftraten, wurden ausgeschlossen. Zellblock-Expositionsereignisse und Ereignisse ohne dokumentierte Exposition, die in den 14 Tagen nach einem Zellblock- oder Zellexpositionsereignis auftraten, wurden ausgeschlossen. Die Belastungen der Einrichtungen wurden nach Zeiträumen mit vorherrschenden Varianten geschichtet (Delta [A]: 15. Juni 2021–12. Dezember 2021; Omicron [B]: 13. Dezember 2021–10. Mai 2022). Die Assoziationen wurden mithilfe eines nach Einrichtungen geschichteten Cox Proportional Hazard Model mit robusten Standardfehlern geschätzt. Das Modell wurde an Alter, Kalenderdatum, Rasse, Raum- und Zellenblockgröße, Impfung und früheren Infektionsstatus der anfälligen Person angepasst. Die Kästchen geben die geschätzten Hazard Ratio (HR)-Punktwerte und die Whisker die 95 %-Konfidenzintervalle an (Delta-Zeitraum: n = 22.904 Einrichtungsereignisse; Omicron-Zeitraum: n = 20.146 Einrichtungsereignisse). Unbereinigte Ergebnisse sind in der Ergänzungstabelle 3 dargestellt.

Wir haben eine Reihe von Sensitivitätsanalysen durchgeführt, um Bedenken hinsichtlich möglicher Quellen von Verzerrungen auszuräumen (Ergänzung: Sensitivitätsanalysen). Von größter Bedeutung ist die Verzerrung, die aus ungleichen Tests nach Ereignissen mit und ohne dokumentierter Exposition resultiert (Abb. 1C; Ergänzung Abb. 4). Um diese Verzerrungen zu untersuchen, führten wir Sensitivitätsanalysen durch (1), die auf Bewohner beschränkt waren, die während der Nachuntersuchung getestet wurden, und (2) die auf Bewohner beschränkt waren, die während der Nachuntersuchung aus nicht symptomatischen Gründen getestet wurden. Nach der Beschränkung auf getestete Bewohner war die Infektionsgefahr nach Zellblockade- und Zellexpositionsereignissen 1,89 (1,36–2,64) bzw. 5,23 (3,50–7,82) Mal höher als bei Ereignissen ohne dokumentierte Expositionen (Ergänzung Abb. 5; Unbereinigte Schätzungen: Ergänzung). Tabelle 9). Die Beschränkung auf Tests, die aus nicht symptomatischen Gründen durchgeführt wurden, führte zum Ausschluss von weiteren 12 Expositionsereignissen in der Einrichtung und die Punktschätzungen lagen innerhalb von 0,01 der Sensitivitätsanalyse, die sich auf getestete Bewohner beschränkte (Ergänzung, Abbildung 7; nicht angepasste Schätzungen: Ergänzung, Tabelle 11).

Darüber hinaus hatten wir keinen Zugriff auf gemeinschaftliche Infektionsdaten und waren besorgt über die Verzerrung, die durch eine frühere Fehlklassifizierung von Infektionen entstanden war. Um diese Verzerrung zu verringern, führten wir eine Sensitivitätsanalyse durch, die sich auf Personen beschränkte, die seit Beginn unserer Studie (15. Juni 2021) inhaftiert waren. Das Infektionsrisiko war nach Zellblockade- und Zellexpositionsereignissen 3,15-mal (2,01–4,92) bzw. 12,96-mal (7,90–21,26) höher als bei Ereignissen ohne dokumentierte Exposition (Ergänzung Abb. 9; unbereinigte Schätzungen: Ergänzungstabelle 13). Da wir darüber hinaus möglicherweise die Auswirkung von Anlagenexpositionen überschätzt haben, indem wir Bewohner einbezogen haben, die an einem bestimmten Tag mehr als einem Indexfall ausgesetzt waren, führten wir eine Sensitivitätsanalyse durch, die sich auf Zellblockaden und Zellexpositionsereignisse mit nur einem Indexfall beschränkte. Um sicherzustellen, dass die Einbeziehung bereits infizierter Bewohner unsere Ergebnisse nicht beeinflusst, führten wir eine Analyse durch, die auf Bewohner beschränkt war, die in den letzten 5 Tagen negativ getestet wurden. Um sicherzustellen, dass unsere Expositionen zeitlich mit den beobachteten Infektionen verknüpft waren, führten wir zwei Sensitivitätsanalysen durch: eine, bei der die ersten zwei Tage der Nachbeobachtung ausgeschlossen wurden, und eine, die die Nachbeobachtung auf 9 Tage beschränkte. Wir fanden heraus, dass Zellblockierungs- und Zellexpositionsereignisse in jedem Szenario signifikant mit den Infektionsgefahren verbunden waren (Ergänzungsabbildungen 11, 13, 14, 16; unbereinigte Schätzungen: Ergänzungstabellen 15, 17, 18, 20).

Während des Omicron-Zeitraums wurden 167 Bewohner nach einem Ereignis ohne dokumentierte Exposition positiv getestet, 502 Bewohner wurden nach einem Zellblock-Expositionsereignis positiv getestet und 109 Bewohner wurden nach einem Zellexpositionsereignis positiv getestet (Abb. 2B). Das Infektionsrisiko war 3,34 (2,22–5,00) bzw. 4,73 (3,05–7,36) Mal höher nach Zellblockade- oder Zellexpositionsereignissen als nach Ereignissen ohne dokumentierte Exposition (Abb. 3). Das Risiko einer symptomatischen Infektion war nach Zellblockade- und Zellexpositionsereignissen 3,82-mal (2,08–7,00) bzw. 7,00-mal (3,61–13,58) höher als bei Ereignissen ohne dokumentierte Exposition (Ergänzung Abb. 2; unbereinigte Schätzungen: Ergänzungstabelle 4).

Wir haben die gleichen Sensitivitätsanalysen wie für den Delta-Zeitraum durchgeführt. Nach der Beschränkung auf getestete Bewohner war die Infektionsgefahr nach Zellblockade- und Zellexpositionsereignissen 2,14 (1,62–2,82) bzw. 2,23 (1,62–3,07) Mal höher als bei Ereignissen ohne dokumentierte Exposition (Ergänzung Abb. 5; Unbereinigte Schätzungen: Ergänzung). Tabelle 9). Aufgrund der Beschränkung auf Bewohner, die seit Beginn der Studie inhaftiert waren, war die Infektionsgefahr nach Zellblockaden und Zellexpositionen um das 4,40-fache (2,84–6,82) bzw. 6,17-fache (3,75–10,14) höher als bei Ereignissen ohne dokumentierte Exposition (Ergänzung Abb. 9; Unbereinigte Schätzungen: Ergänzungstabelle 13). Es wurde festgestellt, dass Zellblock- und Zellexpositionen für jedes zusätzliche Szenario signifikant mit einem erhöhten Infektionsrisiko verbunden sind (Ergänzungsabbildungen 7, 11, 13, 14, 16; nicht angepasste Schätzungen: Ergänzungstabellen 11, 15, 17, 18, 20).

Während des Delta-Zeitraums war die Wirksamkeit einer früheren Infektion bei der Verringerung des Risikos einer SARS-CoV-2-Infektion nach Ereignissen ohne dokumentierte Exposition am höchsten (Hazard Ratio [HR]: 0,21 [0,11–0,39]) und nach Zellexpositionsereignissen am niedrigsten (HR). : 0,59 [0,30–1,16]). Die Wirksamkeit des Impfstoffs war nach Ereignissen ohne dokumentierte Exposition am höchsten (HR: 0,32 [0,21–0,49]) und nach Ereignissen mit Zellexposition am niedrigsten (HR: 0,74 [0,37–1,48]). Die Wirksamkeit der Hybridimmunität war nach Ereignissen ohne dokumentierte Exposition am höchsten (HR: 0,05 [0,02–0,10]) und nach Ereignissen mit Zellexposition am niedrigsten (HR: 0,29 [0,07–1,12]). Die Wirksamkeit einer früheren Infektion, Impfung und Hybridimmunität war nach Zellexpositionsereignissen signifikant geringer als nach Ereignissen ohne dokumentierte Exposition (P = 0,029, 0,033 bzw. 0,026; Abb. 4/Ergänzungstabelle 6). Die Wirksamkeit einer vorherigen Infektion und Impfung bei der Verringerung des Risikos einer symptomatischen SARS-CoV-2-Infektion war nach Ereignissen ohne dokumentierte Exposition am höchsten (HR: Infektion, 0,18 [0,07–0,45], Impfung, 0,21 [0,11–0,41]) und am niedrigsten nach Ereignissen Zellexpositionsereignisse (HR: Infektion, 0,42 [0,11–1,60], Impfung, 0,53 [0,17–1,64]). Kein Bewohner mit Hybridimmunität hatte nach einem Zellexpositionsereignis eine symptomatische Infektion (Ergänzung Abb. 3; unbereinigte Schätzungen: Ergänzungstabelle 5).

Walddiagramm, das den Zusammenhang zwischen früherer Infektion, Impfung und Hybridimmunität und dem Risiko einer SARS-CoV-2-Infektion nach Art der Exposition in der Einrichtung darstellt. Bewohner wurden an dem Tag, an dem ihr Zellengenosse positiv getestet wurde, als Zellenexpositionsereignis (grün) eingestuft, an dem Tag, an dem ein Bewohner ihres Zellenblocks, aber ohne Zelle positiv getestet wurde, als Zellblockexpositionsereignis (braun) und als Ereignis ohne dokumentierte Exposition (Marineblau). wenn niemand in seinem Zellenblock positiv getestet wurde. Zellexpositionsereignisse, die innerhalb von 14 Tagen nach einem früheren Zellexpositionsereignis auftraten, wurden ausgeschlossen. Zellblock-Expositionsereignisse und Ereignisse ohne dokumentierte Exposition, die in den 14 Tagen nach einem Zellblock- oder Zellexpositionsereignis auftraten, wurden ausgeschlossen. Die Assoziationen wurden mithilfe von Cox-Proportional-Hazard-Modellen untersucht, die nach Zellblöcken mit robusten Standardfehlern geschichtet waren. Jedes Modell wurde hinsichtlich Alter, Datum der Exposition, Rasse, Raumgröße angepasst, und Modell (a) wurde hinsichtlich des Impfstatus angepasst, und Modell (b) wurde hinsichtlich des vorherigen Infektionsstatus angepasst. Modell (c) war auf Bewohner mit Hybridimmunität oder Bewohner ohne vorherige Infektions- oder Impfungsnachweise beschränkt. Eine frühere Infektion wurde als ein aufgezeichneter positiver SARS-CoV-2-Test ≥90 Tage vor dem Ereignis definiert und eine Impfung wurde als der Erhalt von ≥1 Dosis vor dem Ereignis definiert. Hybride Immunität wurde als Nachweis einer früheren Infektion und einer Impfdosis von ≥ 1 definiert. Die Kästchen geben die geschätzten Hazard Ratio (HR)-Punktwerte und die Whiskers die 95 %-Konfidenzintervalle an (Delta: n = 17.024 keine Expositionsereignisse, 5616 Zellblock-Expositionsereignisse, 264 Zellblock-Expositionsereignisse; Omicron: n = 13.464 keine Expositionsereignisse, 5980 Zellblock-Expositionsereignisse , 702 Zellexpositionsereignisse). Das Verhältnis der HRs bezieht sich auf den p-Wert, der die HR nach Zellblockaden oder Zellexpositionsereignissen mit der HR nach Ereignissen ohne dokumentierte Expositionen vergleicht, geschätzt mithilfe zweiseitiger Z-Tests. Es wurde keine mehrfache Testanpassung durchgeführt. Unbereinigte Ergebnisse in Ergänzungstabelle 7.

Wir führten Sensitivitätsanalysen durch, die den oben beschriebenen entsprachen (siehe Ergänzung: Sensitivitätsanalysen). Die Wirksamkeit einer früheren Infektion und Hybridimmunität war nach Ereignissen ohne dokumentierte Exposition am höchsten und nach Zellexpositionsereignissen in allen Szenarien am niedrigsten (Ergänzungsabbildungen 6, 8, 10, 12, 15, 17; nicht angepasste Schätzungen: Ergänzungstabellen 10, 12, 14). , 16, 19, 21). Die Wirksamkeit des Impfstoffs war nach Ereignissen ohne dokumentierte Expositionen für alle Szenarien am höchsten, außer wenn wir die Nachbeobachtungszeit auf 9 Tage beschränkten (Ergänzung Abb. 17; unbereinigte Schätzungen: Ergänzungstabelle 21). In diesem Szenario reduzierte die Impfung das Infektionsrisiko um das 0,31-fache (0,19–0,51) Mal nach Ereignissen ohne dokumentierte Exposition, um das 0,31-fache (0,21–0,46) Mal nach Zellblock-Expositionsereignissen und um das 0,87-fache (0,45–1,69) Mal nach Zellexpositionsereignissen. Als wir uns auf Bewohner beschränkten, die während der Nachuntersuchung getestet wurden, war die Wirksamkeit einer früheren Infektion, Impfung und Hybridimmunität nach Ereignissen ohne dokumentierte Exposition am höchsten (HR: Infektion, 0,23 [0,12–0,42]; Impfung, 0,34 [0,22–0,52]; Hybrid, 0,05 [0,02–0,11]) und niedrigste folgende Zellexpositionsereignisse (HR: Infektion, 0,50 [0,25–0,98]; Impfung, 0,72 [0,37–1,41]; Hybrid, 0,33 [0,12–0,91]; Ergänzung Abb. 6; Unbereinigte Schätzungen: Ergänzungstabelle 10). Nach der Beschränkung auf Personen, die seit Beginn der Studie inhaftiert waren, war die Wirksamkeit einer vorherigen Infektion, Impfung und Hybridimmunität nach Ereignissen ohne dokumentierte Exposition am höchsten (HR: Infektion, 0,25 [0,13–0,48]; Impfung, 0,32 [0,19–0,54). ]; Hybrid, 0,07 [0,02–0,18]) und niedrigste folgende Zellexpositionsereignisse (HR: Infektion, 0,51 [0,25–1,03]; Impfung, 0,77 [0,38–1,58]; Hybrid, 0,31 [0,10–0,99]; Ergänzung Abb. 10; unbereinigte Schätzungen: Ergänzungstabelle 14).

Während des Omicron-Zeitraums war die Wirksamkeit einer früheren Infektion nach Ereignissen ohne dokumentierte Exposition am höchsten (HR: 0,36 [0,25–0,54]) und nach Ereignissen mit Zellexposition am niedrigsten (HR: 0,89 [0,58–1,35]). Die Wirksamkeit des Impfstoffs war nach Ereignissen ohne dokumentierte Exposition am höchsten (HR: 0,57 [0,42–0,78]) und nach Ereignissen mit Zellexposition am niedrigsten (HR: 0,96 [0,64–1,46]). Die Wirksamkeit der Hybridimmunität war nach Ereignissen ohne dokumentierte Exposition am höchsten (HR: 0,24 [0,15–0,39]) und nach Ereignissen mit Zellexposition am niedrigsten (HR: 0,80 [0,46–1,39]). Die Wirksamkeit einer früheren Infektion, Impfung und Hybridimmunität war nach Zellexpositionsereignissen signifikant geringer als bei Ereignissen ohne dokumentierte Exposition (P = 0,002, 0,041 bzw. 0,001; Abb. 4/Ergänzungstabelle 6). Die Wirksamkeit einer früheren Infektion, einer Impfung und einer Hybridimmunität bei der Verringerung des Risikos einer symptomatischen SARS-CoV-2-Infektion war nach Ereignissen ohne dokumentierte Exposition am höchsten (HR: Infektion, 0,35 [0,21–0,59]; Impfung, 0,33 [0,21–0,53] ; Hybrid, 0,13 [0,06–0,28]) und niedrigste folgende Zellexpositionsereignisse (HR: Infektion, 0,77 [0,45–1,31]; Impfung, 0,62 [0,35–1,10]; Hybrid, 0,53 [0,26–1,11]; Ergänzung Abb. 3 ; Unbereinigte Schätzungen: Ergänzungstabelle 5).

Nach der Beschränkung auf Bewohner, die während der Nachuntersuchung getestet wurden, war die Wirksamkeit einer vorherigen Infektion, Impfung und Hybridimmunität nach Ereignissen ohne dokumentierte Expositionen am höchsten (HR: Infektion, 0,44 [0,30–0,63]; Impfung, 0,49 [0,36–0,68]; Hybrid 0,32 [0,19–0,53]) und niedrigste folgende Zellexpositionsereignisse (HR: Infektion, 0,69 [0,47–1,02]; Impfung, 0,81 [0,53–1,22]; Hybrid, 0,67 [0,44–1,02]; Ergänzung Abb. 6; unbereinigt Schätzungen: Ergänzungstabelle 10). Nach der Beschränkung auf Personen, die seit Beginn der Studie inhaftiert waren, war die Wirksamkeit einer vorherigen Infektion, Impfung und Hybridimmunität nach Ereignissen ohne dokumentierte Expositionen am höchsten (HR: Infektion, 0,38 [0,24–0,58]; Impfung, 0,61 [0,43–0,86]; Hybrid, 0,23 [0,14–0,38]) und niedrigste folgende Zellexpositionsereignisse (HR: Infektion, 0,88 [0,56–1,37]; Impfung, 0,79 [0,49–1,28]; Hybrid, 0,64 [0,39–1,05]; Ergänzung Abb. 10; Unbereinigte Schätzungen: Ergänzungstabelle 14). Die Wirksamkeit früherer Infektionen, Impfungen und Hybridimmunität war nach Ereignissen ohne dokumentierte Exposition am höchsten und nach Zellexpositionsereignissen für jede zusätzliche Sensitivitätsanalyse am niedrigsten (Ergänzung Abb. 8, 12, 15, 17; nicht angepasste Schätzungen: Ergänzungstabellen 12, 16, 19, 21).

Als Sekundäranalyse stellten wir die Hypothese auf, dass die vorherige Infektion und der Impfstatus der Indexfälle die Übertragung beeinflussen könnten. Wir untersuchten dies, indem wir unsere Stichprobe auf Zellblockierungs- und Zellexpositionsereignisse beschränkten und die Infektionsrisiken verglichen, wenn der Indexfall das interessierende Immunisierungsereignis aufwies und nicht. Während des Delta-Zeitraums war die Vorgeschichte der Infektion des Indexfalls mit einem nicht signifikant höheren Risiko einer SARS-CoV-2-Übertragung nach Zellblock-Expositionsereignissen (HR: 1,96 [0,93–4,12]) und einem nicht signifikant geringeren Risiko verbunden nach Zellexpositionsereignissen (HR: 0,91 [95-KI: 0,20–4,18]). Der Impfstatus des Indexfalls war mit einem nicht signifikant geringeren Risiko einer SARS-CoV-2-Übertragung bei Zellblock-Expositionsereignissen (HR: 0,75 [0,18–3,12]) und Zellexpositionsereignissen (HR: 0,71 [0,26–1,93]) verbunden. ; Abb. 5).

Walddiagramm, das den Zusammenhang zwischen Impfung und früherer Infektion und dem Risiko einer späteren SARS-CoV-2-Infektion anhand des dokumentierten SARS-CoV-2-Expositionsstatus darstellt. Bei den Bewohnern wurde an dem Tag, an dem ihr Zellengenosse positiv getestet wurde, ein Zellexpositionsereignis (grün) festgestellt, an dem Tag, an dem ein Bewohner ihres Zellenblocks, aber kein Zellengenosse positiv getestet wurde, ein Zellblockexpositionsereignis (braun), und wenn nein, wurde ein Ereignis ohne dokumentierte Exposition festgestellt Einer in seinem Zellenblock wurde an einem bestimmten Tag positiv getestet. Zellexpositionsereignisse, die innerhalb von 14 Tagen nach einem früheren Zellexpositionsereignis auftraten, wurden ausgeschlossen. Zellblock-Expositionsereignisse und Ereignisse ohne dokumentierte Exposition, die in den 14 Tagen nach einem Zellblock- oder Zellexpositionsereignis auftraten, wurden ausgeschlossen. Als geimpft galten Bewohner, wenn sie mindestens eine Impfdosis erhalten hatten. Die Zusammenhänge wurden mithilfe von Cox-Proportional-Hazard-Modellen untersucht, die nach Wohnzellenblöcken mit robusten Standardfehlern stratifiziert wurden. Die Modelle wurden angepasst an (a) Alter, Datum der Exposition, Rasse, Raumgröße, Impfung und früherer Infektionsstatus des anfälligen Bewohners sowie Impfstatus des Indexfalls (beschränkt auf exponierte Bewohner), (b) Alter, Datum von Exposition, Rasse, Zimmergröße, Impfung und früherer Infektionsstatus des anfälligen Bewohners sowie früherer Infektionsstatus des Indexfalls (beschränkt auf exponierte Bewohner). Frühere Infektionen wurden als ein aufgezeichneter positiver SARS-CoV-2-Test mindestens 90 Tage vor dem Ereignis definiert, und eine Impfung wurde als der Erhalt von mindestens einer Dosis vor dem Ereignis definiert. Die Kästchen geben die geschätzten Hazard Ratio (HR)-Punktwerte und die Whisker die 95 %-Konfidenzintervalle an (Delta: n = 4407 Zellblock-Expositionsereignisse, 127 Zellexpositionsereignisse; Omicron: n = 3831 Zellblock-Expositionsereignisse, 250 Zellexpositionsereignisse). Unbereinigte Ergebnisse in Ergänzungstabelle 8.

Während des Omicron-Zeitraums war der vorherige Infektionsstatus des Indexfalls mit einem nicht signifikant geringeren Risiko einer SARS-CoV-2-Übertragung nach Zellblock-Expositionsereignissen (HR: 0,52 [0,27–1,03]) und Zellexpositionsereignissen (HR: 0,72 [95-KI: 0,25–2,03]). Die Impfgeschichte des Indexfalls war mit einem nicht signifikant geringeren Risiko einer SARS-CoV-2-Übertragung bei Zellblock-Expositionsereignissen (HR: 0,55 [0,24–1,24]) und Zellexpositionsereignissen (HR: 0,52 [0,20–1,36]) verbunden. ; Abb. 5).

Unter Nutzung der kontrollierten sozialen Struktur und detaillierter epidemiologischer Daten von Justizvollzugsanstalten stellten wir fest, dass Bewohner mit engem (Zellen-)Kontakt und mäßigem (Zellblock-)Kontakt mit SARS-CoV-2-infizierten Bewohnern ein deutlich höheres Risiko hatten, sich mit SARS-CoV-2 zu infizieren. 2 als Bewohner ohne dokumentierte Exposition während der Delta- und Omicron-Zeiträume. Darüber hinaus stellten wir fest, dass eine frühere SARS-CoV-2-Infektion, eine COVID-19-Impfung und eine Hybridimmunität (vorherige Infektion und Impfung) das Infektionsrisiko bei Bewohnern mit Zellblock-Exposition und ohne dokumentierte Exposition erheblich verringerten, nicht jedoch bei Bewohnern mit Zellexposition währenddessen beide Perioden. Schließlich stellten wir fest, dass der Impfstatus des Indexfalls mit einer nicht signifikanten Verringerung des Risikos sekundärer SARS-CoV-2-Fälle nach Zell- und Zellblockexposition während der Delta- und Omicron-Perioden verbunden war.

Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Kontakt mit einem infizierten Bewohner in einer Zelle oder einem Zellenblock das Risiko einer Infektion mit SARS-CoV-2 deutlich erhöht und den Nutzen der Kontaktverfolgung innerhalb der Zelle und des Zellenblocks infizierter Bewohner unterstreicht. Diese Erkenntnisse galten unabhängig von der Zeit, in der unterschiedliche Varianten im Umlauf waren. Allerdings war das Ausmaß des Zellexpositionseffekts während der Omicron-Periode geringer als während der Delta-Periode, möglicherweise aufgrund der erhöhten Übertragbarkeit der Omicron-Variante25,26,27. Trotz des beobachteten Rückgangs der Effektgröße erhöhten Zellblock- oder Zellexpositionen das Infektionsrisiko während der Omicron-Periode um das 3,3- bzw. 4,7-fache. Diese Ergebnisse verdeutlichen die anhaltende Notwendigkeit der Kontaktverfolgung in Justizvollzugsanstalten und anderen Einrichtungen mit hoher Bevölkerungsdichte, einschließlich Pflegeheimen, und legen nahe, dass die Kontaktverfolgung nicht auf Bewohner derselben Zelle beschränkt sein sollte, sondern auch Bewohner einbeziehen sollte, die während der Freizeit und beim Essen miteinander interagieren ist der Fall bei Bewohnern desselben Zellenblocks in Einrichtungen, die von Connecticut DOC betrieben werden.

Sowohl während der Delta- als auch der Omicron-Periode stellten wir fest, dass weder eine vorherige Infektion, noch eine Impfung oder eine Hybridimmunität einen signifikanten Schutz gegen eine SARS-CoV-2-Infektion nach Zellexpositionsereignissen boten und dass das Schutzniveau nach Zellexpositionsereignissen deutlich geringer war als die Verfolgung von Ereignissen ohne dokumentierte Expositionen. Darüber hinaus beobachteten wir trotz einer begrenzten Stichprobe während der Delta-Vorherrschaft ähnliche Gradienten im Schutzniveau, das durch vorherige Infektion, Impfung und hybride Immunität gegen symptomatische Infektionen geboten wurde. Diese Ergebnisse liefern empirische Belege dafür, dass zwar Faktoren berücksichtigt werden, von denen angenommen wird, dass sie mit der Akzeptanz des Impfstoffs und der Infektion zusammenhängen, der durch eine vorherige Infektion, Impfung und Hybridimmunität gebotene Schutz jedoch undicht zu sein scheint. Sie legen nahe, dass es möglicherweise einen zusätzlichen Mechanismus gibt, der auf der Intensität der infektiösen Exposition basiert und zusätzlich zu Faktoren wie variantenspezifischem Immun-Escape, schwindender Immunität und verminderter Immunität die beobachteten partiellen Immunitätsniveaus erklären kann, die durch Infektion und Impfung verliehen werden Wirksamkeit bei bestimmten Subpopulationen, wie z. B. älteren Menschen28,29,30.

Diese Ergebnisse liefern nicht nur eine Evidenzbasis für den Mechanismus, durch den frühere SARS-CoV-2-Infektionen und COVID-19-Impfstoffe Immunität verleihen, sondern haben auch weitreichende Auswirkungen auf die SARS-CoV-2-Übertragungsmodellierung, Impfstoffwirksamkeitsanalysen und die Entwicklung von Präventionsstrategien. Obwohl die meisten SARS-CoV-2-Übertragungsmodelle wahrscheinlich eine vereinfachende Annahme beinhalten, dass die Impfstoffe einen undichten Schutz bieten31,32, wurde die Gültigkeit dieser Annahme bisher nicht mit empirischen Daten dokumentiert und Untersuchungen auf der Grundlage der Modellparametrisierung erwiesen sich als nicht schlüssig31. Somit liefern unsere Ergebnisse Hinweise darauf, dass diese Annahme gültig sein könnte. Sie weisen auch darauf hin, dass Modellierer bei der Schätzung künftiger Krankheitslasten unter Szenarien definierter Expositionen möglicherweise die verringerte Wirksamkeit früherer Infektionen und Impfungen bei modellierten Teilnehmern mit längerer, enger Exposition berücksichtigen müssen31,32. Darüber hinaus haben theoretische Studien gezeigt, dass die Wirksamkeit von Leaky-Impfstoffen durch gängige Studiendesigns unterschätzt wird, was zu Schwankungen in der beobachteten Impfstoffwirksamkeit in den verschiedenen Settings beitragen kann17,33.

Diese Ergebnisse legen auch den Nutzen mehrschichtiger Interventionen im Allgemeinen und insbesondere in dicht gedrängten sozialen Umgebungen nahe. Bei undichten Impfstoffen wurden nicht-pharmazeutische Maßnahmen parallel zur Impfung vorgeschlagen, um die Exposition zu verringern und die Ausbreitung von Infektionen einzudämmen34. Solche Interventionen können soziale Distanzierung, Quarantäne und Isolation, Maskierung sowie verbesserte Belüftung und Luftzirkulation umfassen35,36. Während unsere Erkenntnisse aus der Untersuchung eines Systems von Justizvollzugsanstalten stammen, können bei Vorliegen eines undichten Impfstoffs mehrschichtige Interventionen in anderen Gemeinde- und Gemeindeumgebungen, in denen es zu längerem, engem Kontakt mit infizierten Menschen kommen kann, wie etwa bei Massenversammlungen, von Vorteil sein .

Wenn der durch die Impfung gebotene Schutz tatsächlich undicht ist, könnte die erhöhte Übertragbarkeit der Omicron-Variante zum gut dokumentierten Rückgang der Wirksamkeit der Impfung in Zeiten der Omicron-Vorherrschaft beigetragen haben26,27,37. Im Einklang mit früheren Studien und dieser Spekulation beobachteten wir während der Omicron-Zeit ein geringeres Schutzniveau. Obwohl dieser Rückgang aufgrund der großen Anzahl von Mutationen im Spike-Protein in erster Linie auf das variantenspezifische Entweichen des Immunsystems zurückgeführt wurde37,38,39, könnte die hohe Übertragbarkeit der Omicron-Variante zu einer ausreichend hohen Exposition (Erregerdruck) im Virus geführt haben Gemeinschaft, um die Auswirkungen von undichtem Schutz in Bevölkerungsgruppen zu verstärken, die zuvor eine SARS-CoV-2-Infektion und/oder Impfung hatten. Diese Spekulation wirft die Frage auf, ob mehrschichtige Interventionen in allgemeinen Umgebungen einen größeren Nutzen bringen würden, nicht nur in dicht gepackten Umgebungen, in denen hoch übertragbare Varianten im Umlauf sind.

Wir fanden heraus, dass die Hybridimmunität den höchsten Schutz bot, gefolgt von einer früheren Infektion. Obwohl dieser Befund mit früheren Studien übereinstimmt40,41,42, können die beobachteten Unterschiede im Schutzniveau darauf zurückzuführen sein, dass frühere Infektionen im Vergleich zur Impfung erst kürzlich stattgefunden haben (aufgrund einer künstlichen Verkürzung der Zeit seit der Infektion, die aus dem Fehlen gemeinschaftlicher Infektionsdaten resultiert). . Das Fehlen von Daten zu Infektionen, die vor der Inhaftierung in der Gemeinschaft aufgetreten sind, könnte jedoch zu einer Fehlklassifizierung geführt haben und zu konservativen Schätzungen für die Wirksamkeit früherer Infektionen geführt haben. Um die Auswirkungen dieser fehlenden Daten zu untersuchen, führten wir eine Sensitivitätsanalyse durch, die sich auf Bewohner beschränkte, die seit dem 15. Juni 2021 (Studienbeginn) inhaftiert waren. Im Vergleich zur Primäranalyse beobachteten wir keine spezifische Richtungsverschiebung bei den Wirksamkeitsschätzungen und einen ähnlichen Gradienten beim Schutzniveau je nach Anlagenexposition. Obwohl Datenbeschränkungen uns daran hinderten, diese Analyse bei Personen durchzuführen, die seit Beginn der Pandemie inhaftiert waren, deuten Schätzungen der infektionsbedingten Seroprävalenz aus Connecticut darauf hin, dass bis Juli 2021 nur ein kleiner Teil der Bevölkerung infiziert war (4,7–19,7 %). Die verbleibende Tendenz ist wahrscheinlich begrenzt43,44.

Unsere Effektschätzungen zur Infektiosität während der Omicron-Periode stimmen mit einer früheren Studie von Tan et al.45 überein. Diese in kalifornischen Justizvollzugsanstalten durchgeführte Studie ergab, dass die vorherige Infektion und der Impfstatus eines Indexfalls das Übertragungsrisiko um 40 % (20–55 %) bzw. 22 % (6–36 %) reduzierten. In ähnlicher Weise stellten wir fest, dass das Übertragungsrisiko nach einer Zellexposition bei infizierten Bewohnern mit einer früheren Infektion um das 0,72-fache (0,25–2,03) Mal und bei infizierten Bewohnern mit einer Vorgeschichte von Impfungen um das 0,52-fache (0,2–1,36) geringer war als bei Bewohnern ohne Impfung frühere Infektion oder Impfung in der Vorgeschichte. Obwohl unsere Präzision uns daran hindert, umfassende Schlussfolgerungen aus diesen Ergebnissen zu ziehen, stützen sie die Ergebnisse von Tan et al.45.

Wir erkennen an, dass unsere Studie mehreren Einschränkungen unterlag. Eine wesentliche potenzielle Einschränkung ergibt sich aus testbedingten Unterschieden nach Ereignissen mit und ohne dokumentierte Exposition. Obwohl das Connecticut DOC intensive COVID-19-Tests durchführt und weiterhin durchführt, sind Tests bei Bewohnern mit einem infizierten Zellengenossen häufiger als bei Bewohnern ohne dokumentierte Exposition (Abb. 1C) und können zu einer Überschätzung der Wirkung von Zellen oder Zellen führen Zellblock-Aufnahmen. Während wir nach der Beschränkung auf Personen, die während der Nachuntersuchung getestet wurden, eine Abschwächung in Richtung Null beobachteten, beseitigte diese Beschränkung nicht den beobachteten Gradienten des Schutzniveaus, das durch vorherige Infektion, Impfung oder hybride Immunität durch Exposition in der Einrichtung verliehen wurde. Zusätzlich zur Testhäufigkeit hatten wir Bedenken, dass Unterschiede im Anteil der aufgrund von Symptomen durchgeführten Tests zu einer Verzerrung unserer Analyse geführt haben könnten (Ergänzung, Abb. 4). Aus symptomatischen Gründen wurden jedoch nur sehr wenige Tests durchgeführt und wir stellten weiterhin fest, dass das Schutzniveau nach Ereignissen ohne dokumentierte Exposition am höchsten und nach Ereignissen mit Zellexposition am niedrigsten war.

Eine weitere potenzielle Quelle testbezogener Verzerrungen ergibt sich aus dem Kontaktverfolgungsprotokoll. Während des Untersuchungszeitraums blieb das Kontaktverfolgungsprotokoll konsistent und folgte den Empfehlungen des CDC (siehe Ergänzung DOC COVID-19 Testing)46. Das Protokoll sah vor, dass enge Kontaktpersonen fünf Tage nach dem Kontakt getestet werden sollten, allerdings war eine Abweichung beim genauen Testtag wahrscheinlich. Da Antigen-Schnelltests (der zur Kontaktverfolgung verwendete Test) sehr empfindlich auf die Viruslast reagieren, kann es bei Bewohnern, die zu früh oder lange nach einem Kontakt getestet werden, zu einem falsch negativen Ergebnis kommen, insbesondere wenn sie in der Vergangenheit bereits eine Infektion oder Impfung hatten (was zu einer Verringerung der Viruslast führt). die Viruslast)47. Wenn zwischen Ereignissen ohne dokumentierte Exposition, Zellblock-Expositionsereignissen und Zellexpositionsereignissen Unterschiede in der Zeit zwischen Kontakt und Test bestanden, könnte eine Aufwärts- oder Abwärtsverzerrung eingeführt worden sein. Die Testpriorisierung ist eine weitere potenzielle Quelle von Verzerrungen durch die Kontaktverfolgung. Aufgrund der Testkapazität wurde jedoch eine Kontaktverfolgung bei symptomatischen und asymptomatischen Bewohnern mit oder ohne vorherige Infektionen oder Impfungen in der Vorgeschichte durchgeführt, und es war keine Priorisierung erforderlich.

Unsere Analyse wurde in einem einzigen DOC-System durchgeführt und die Ergebnisse sind möglicherweise nicht auf alle Justizvollzugsanstalten übertragbar. Darüber hinaus verfügten wir weder über Test- oder Infektionsdaten für das Personal, noch über Komorbiditäts- und Maskierungsdaten für Bewohner und über Symptomdaten für RT-PCR-Tests. Das Fehlen von Komorbiditätsdaten kann zu verzerrten Schätzungen der Wirksamkeit führen, da sich Bewohner mit Komorbiditäten eher impfen lassen und je nach unterschiedlichem Verhalten mehr oder weniger wahrscheinlich mit SARS-CoV-2 infiziert werden. Durch die Anpassung an Alter und Rasse könnten wir jedoch möglicherweise einen Teil der verwirrenden Wirkung von Komorbiditäten erklärt haben. Aufgrund des Fehlens von Symptomdaten für RT-PCRs definierten wir eine symptomatische Infektion als einen symptomatischen Antigen-Schnelltest und gingen daher davon aus, dass die durch RT-PCR nachgewiesenen Infektionen asymptomatisch waren. Dateneinschränkungen hinderten uns daran, die Leckage immunitätsverleihender Ereignisse im Hinblick auf schwerwiegende Endpunkte zu untersuchen. Zukünftige Analysen mit vollständigen Daten zu symptomatischen und schweren Endpunkten sollten die Leakage in Bezug auf diese Endpunkte untersuchen.

Aufgrund von Probenbeschränkungen konnten wir die Impfung und den vorherigen Infektionsstatus nicht nach der Zeit seit der Impfung stratifizieren. Wir fanden jedoch keinen signifikanten Unterschied in der Zeit seit der vorherigen Infektion oder Impfung zwischen Bewohnern mit Ereignissen mit und ohne dokumentierte Exposition. Verhaltensunterschiede zwischen Menschen mit früheren Infektionen oder Geimpften können sich von Menschen ohne vorherige Infektion oder Impfung unterscheiden. Auch wenn dies möglicherweise zu einer Über- oder Unterschätzung der Auswirkungen von Zell- oder Zellblock-Expositionen geführt hat, hätte dies unsere Ergebnisse, die auf Undichtigkeiten hindeuten, nicht beeinflussen dürfen. Obwohl wir zahlreiche Sensitivitätsanalysen durchgeführt haben, um die Robustheit unserer Ergebnisse zu untersuchen, konnten wir nicht alle potenziellen Quellen von Verzerrungen gleichzeitig berücksichtigen, und in unseren Ergebnissen kann es zu Restverzerrungen kommen.

Diese Studie liefert empirische Belege dafür, dass eine COVID-19-Impfung und eine vorherige Infektion einen expositionsabhängigen („undichten“) Schutz gegen SARS-CoV-2-Infektionen verleihen. Die Ergebnisse stützen die Verwendung von undichten Impfstoffparametern bei der Modellierung der SARS-CoV-2-Übertragung und weisen darauf hin, dass Modellierer den verringerten Schutz berücksichtigen müssen, der durch frühere Infektionen und Impfungen bei Personen mit längerer, enger Exposition entsteht. Darüber hinaus deuten unsere Ergebnisse auf die Notwendigkeit mehrschichtiger Interventionen hin, um die Ausbreitung von SARS-CoV-2 einzudämmen, insbesondere in dicht besiedelten Umgebungen, wie z. B. in Versammlungsräumen, und in Umgebungen, in denen ein längerer Kontakt wahrscheinlich ist, wie z. B. Haushalte mit infizierten Personen.

Wir führten eine fortlaufende, abgestimmte Kohortenanalyse unter Bewohnern von DOC-Einrichtungen in Connecticut durch, die zwischen dem 15. Juni 2021, als Delta laut sequenzierten klinischen Proben zur vorherrschenden Variante in Connecticut wurde, und dem 10. Mai 202224 inhaftiert waren. Demografische Bewohner (Alter, Rasse, Geschlecht). ), Unterbringung (Tageseinrichtung, Zellenblock [Zellenblock oder Schlafsaal], Zelle oder Schlafsaal und Etagenbett) sowie COVID-19-Tests und Impfdaten wurden aus vom DOC gepflegten Datenbanken extrahiert, die Daten enthalten, die im Rahmen routinemäßiger SARS-CoV- 2 Überwachung. Die Testaufzeichnungen umfassten alle Antigen-Schnelltests (hauptsächlich BinaxNOW) und RT-PCR-Tests (hauptsächlich analysiert von Quest), die seit Beginn der Pandemie in einer vom DOC betriebenen Einrichtung durchgeführt wurden. Wir haben Bewohner ausgeschlossen, die nie eine Nacht in einer Zelle mit mindestens einem Zellengenossen verbracht haben, weniger als 14 Tage inhaftiert waren oder ausschließlich in einem Zellenblock mit eingeschränkter Unterbringung wohnten.

Die Forschung wurde von Forschern des Connecticut Department of Correction und der Yale University (im Bundesstaat Connecticut) durchgeführt. Alle Rollen und Verantwortlichkeiten wurden von den kooperierenden Forschern vor der Analyse festgelegt und die aufgeworfenen Fragen gemeinsam beantwortet. Die Studie wurde vom Institutional Review Board der Yale University als Überwachungsmaßnahme für die öffentliche Gesundheit eingestuft und ist von der Überprüfung ausgenommen (ID: 2000031675). Die Studienergebnisse stigmatisieren, belasten oder diskriminieren die Teilnehmer nicht. Unsere Zitationsliste umfasst Forschungsergebnisse, die zuvor von dieser Kooperationsgruppe zu Testrichtlinien innerhalb des CT DOC und Seroprävalenzstudien von CT (nicht von dieser Gruppe) veröffentlicht wurden.

Seit der Einführung von COVID-19 im Winter 2019–2020 hat das Connecticut DOC zahlreiche COVID-19-Präventionsstrategien umgesetzt, darunter Tests (Schnellantigen und RT-PCR), Maskierung, Isolierung/Quarantäne und Impfung. Als Teil seiner Strategie zur Eindämmung von COVID-19 beschränkte das DOC die Interaktion der Bewohner während der Essens- und Freizeitzeit auf Bewohner desselben Zellenblocks. So interagierten die Bewohner desselben Zellenblocks während des Untersuchungszeitraums während der Essens- und Erholungszeiten mit anderen Bewohnern ihres Zellenblocks. Sofern jedoch ihre Beschäftigung nicht erforderte, dass sie sich innerhalb der Einrichtung bewegen mussten, interagierten die Bewohner nicht mit Bewohnern anderer Zellenblöcke. Das DOC-Personal bewegte sich jedoch weiterhin in den Einrichtungen und wurde an verschiedenen Tagen in verschiedenen Zellenblöcken untergebracht.

Für alle Bewohner besteht Maskenpflicht, wenn sie sich außerhalb ihrer Zelle befinden oder, wenn sie in einem Wohnheim wohnen, sich in ihrem Wohnheim bewegen. Dies ist vergleichbar mit einer nicht inhaftierten Person, die beim geselligen Beisammensein in der Öffentlichkeit eine Maske trägt, aber zu Hause keine Maske tragen muss. Tests mit RT-PCRs wurden und werden weiterhin hauptsächlich für Massentests durchgeführt. Tests mit Antigen-Schnelltests wurden und werden weiterhin aus fünf Hauptgründen durchgeführt: Aufnahme/Transfer, Symptomatik, Beschäftigung und Kontaktverfolgung48,49. Bei den Bewohnern von Zellen umfasste die Kontaktverfolgung das Testen aller Bewohner derselben Zelle wie der infizierte Bewohner und der Bewohner desselben Zellenblocks oder derselben Einrichtung, jedoch nur, wenn der infizierte Bewohner einen engen Kontakt gemeldet hatte. Enger Kontakt wurde gemäß der CDC-Definition definiert (mindestens 15 Minuten innerhalb von 24 Stunden innerhalb von 1,80 m)46. Anwohnertests im Rahmen von Massenscreenings gelten als optional, regelmäßige Tests sind jedoch für viele Arbeitsplätze innerhalb der Einrichtung sowie für einige gemeindenahe Arbeitsplätze erforderlich. Die spezifischen Testanforderungen variieren je nach Position. Bewohner, die positiv auf SARS-CoV-2 getestet wurden, werden am Tag ihres positiven Tests in die Isolation verlegt. Einzelheiten zu den Tests finden Sie in der Ergänzung: DOC COVID-19 Testing.

Eine detaillierte Beschreibung des Impfprogramms finden Sie an anderer Stelle49,50. Kurz gesagt, das DOC begann am 2. Februar 2021 mit seinem COVID-19-Impfprogramm und versorgte Bewohner mit Impfstoffen, die gemäß der staatlich festgelegten Berechtigung für die Impfung qualifiziert waren und nicht aktiv infiziert waren. Bewohnern, die teilweise geimpft waren, wurde eine zweite oder weitere Dosis des entsprechenden Impfstoffs angeboten. Vor der Inhaftierung erhaltene Impfungen wurden mithilfe von CT WiZ, dem COVID-19-Impfstoffregister von Connecticut, überprüft50.

Für jeden Bewohner haben wir die Tage identifiziert, an denen er in einer Zelle untergebracht war. Wir haben die ersten 14 Tage, die eine Person in der Studie war, sowie die Tage, an denen ein Bewohner in einem Zellenblock mit eingeschränkter Unterbringung untergebracht war, einen nicht definierten Wohnort hatte oder nicht mindestens einen Mitbewohner hatte, ausgeschlossen. Um zu verhindern, dass dieselbe Infektion mehr als einmal erfasst wird, haben wir außerdem Aufenthaltstage in den 90 Tagen nach einer positiven SARS-CoV-2-Infektion ausgeschlossen.

An jedem eingeschlossenen Tag wurden die Bewohner in eine von drei durch die Einrichtungsstruktur definierten Arten von SARS-CoV-2-Expositionsereignissen eingestuft: Zellexpositionsereignis, Zellblockexpositionsereignis oder Ereignisse ohne dokumentierte Exposition. Wir haben einen Bewohner als Zellexpositionsereignis eingestuft, wenn mindestens einer seiner Zellengenossen positiv auf SARS-CoV-2 getestet wurde, und als Zellblockexpositionsereignis, wenn mindestens ein Bewohner desselben Zellblocks, aber einer anderen Zelle, positiv auf SARS-CoV-2 getestet wurde oder ein Ereignis ohne dokumentierte Exposition, wenn niemand in seinem Zellenblock positiv auf SARS-CoV-2 getestet wurde (Ergänzung Abb. 1). Wir haben Zellexpositionsereignisse, die innerhalb von 14 Tagen nach einem früheren Zellexpositionsereignis auftraten, sowie Zellblockexpositionsereignisse und Ereignisse ohne dokumentierte Expositionen, die innerhalb von 14 Tagen nach einem früheren Zellblockierungs- oder Zellexpositionsereignis auftraten, ausgeschlossen. Um außerdem das Risiko der Einbeziehung mehrerer Ereignisse ohne dokumentierte Expositionen desselben Bewohners während eines Zeitraums von 14 Tagen zu beseitigen, haben wir die Stichprobe der Bewohner mit Ereignissen ohne dokumentierte Expositionen randomisiert und alle Tage für jede Person innerhalb von 14 Tagen nach dem ausgewählten Datum gestrichen. Nach diesem Ausschluss haben wir die Zellexpositionsereignisse, Zellblockexpositionsereignisse und Ereignisse ohne dokumentierte Expositionen nach Einrichtung (genau) und Kalenderdatum (+/- 7 Tage) geclustert. Dadurch wurde sichergestellt, dass jede Expositionsgruppe zur gleichen Zeit und in derselben Einrichtung beobachtet wurde.

Bewohner wurden als mit SARS-CoV-2 infiziert definiert, wenn sie innerhalb von 14 Tagen nach der Aufnahme positiv getestet wurden45. Wir zensierten die Zeit des Bewohners am Tag der Entlassung oder des Todes oder wenn ein Bewohner auf einer näheren Ebene exponiert wurde (z. B. wurde ein Bewohner, der einem Zellenblock ausgesetzt war, in seiner Zelle exponiert). Dieses Probenahmeschema ermöglichte die mehrfache Einbeziehung von Bewohnern in die Analyse für denselben oder unterschiedliche Expositionsstatus der Einrichtung. Die Stichprobe wurde dann nach Variantenvorherrschaft in Connecticut geschichtet (Delta: 15. Juni 2021 bis 12. Dezember 2021; Omicron: 13. Dezember 2021 bis zum Ende der Studie [10. Mai 2022])24. Wir haben diese Analyse nach Variantenvorherrschaft geschichtet, da es Unterschiede in der Übertragbarkeit der Varianten und dem Schutzniveau gibt, das frühere Infektionen und Impfungen gegen die Varianten bieten15,26,38.

Wir haben den vorherigen Infektions-, Impf- und Hybridimmunitätsstatus von Bewohnern mit Zellexpositionsereignissen, Zellblockexpositionsereignissen und Ereignissen ohne dokumentierte Exposition identifiziert. Darüber hinaus haben wir den vorherigen Infektions-, Impf- und Hybridimmunitätsstatus der Indexfälle (infizierte Bewohner, die zu allen Zell- und Zellblockexpositionen führten) identifiziert. Wir stuften eine Person als geimpft ein, wenn sie mindestens eine Dosis des COVID-19-Impfstoffs erhalten hatte, unabhängig von der Marke oder dem Zeitpunkt seit der Verabreichung der Dosis. Wir definierten eine frühere Infektion als einen positiven, aufgezeichneten SARS-CoV-2-Schnellantigen- oder RT-PCR-Test, der mindestens 90 Tage vor dem Aufnahmedatum in einer DOC-Einrichtung durchgeführt wurde. Hybride Immunität wurde definiert als eine Person, die zum Zeitpunkt der Aufnahme mindestens eine Impfdosis erhalten hatte und mindestens eine vorherige Infektion hatte.

Wir haben die Durchimpfungsrate, die Anzahl der COVID-19-Tests und die Anzahl der SARS-CoV-2-Infektionen, die während des Studienzeitraums bei DOC-Bewohnern registriert wurden, visuell zusammengefasst. Wir haben die Bewohnermerkmale von Zellexpositionsereignissen, Zellblockexpositionsereignissen und Ereignissen ohne dokumentierte Expositionen unter Verwendung von Medianwerten, ersten und dritten Quartilen, Zählungen und Prozentsätzen zusammengefasst. Das Geschlecht des Bewohners wird bei der Aufnahme durch Justizvollzugsbeamte beurteilt und anhand der Genitalien (beobachtet bei der Durchsuchung des Aufnahmestreifens) und behördlicher Dokumente (Reisepass, Führerschein und Geburtsurkunde) bestimmt. Wir verglichen die Zeit seit der letzten vorherigen Infektion und die Impfdosis mithilfe linearer Modelle, die an Alter, Rasse, Zeitpunkt der Aufnahme, Raumgröße und Zellblock angepasst wurden (und die in den Primäranalysen enthaltenen Anpassungsfaktoren widerspiegelten, siehe Anlagenexpositionsspezifische Auswirkungen früherer Infektionen, Impfungen). und Hybridimmunität auf Anfälligkeit). Datenbereinigung, -verwaltung und -analysen wurden in R-Version 4.2.1 durchgeführt.

Wir haben den Zusammenhang zwischen bekannter SARS-CoV-2-Exposition und dem SARS-CoV-2-Infektionsrisiko mithilfe eines einrichtungsgeschichteten Cox-Proportional-Hazards-Modells mit dem Ergebnis einer testpositiven SARS-CoV-2-Infektion abgeschätzt, einer primären Exposition der Art der Einrichtungsexposition ( Zellexpositionsereignisse, Zellblockexpositionsereignisse oder Ereignisse ohne dokumentierte Exposition). Um die Korrelation von Ereignissen zwischen Personen, die sich im selben Zellenblock aufhalten, zu berücksichtigen, haben wir außerdem Konfidenzintervalle mithilfe robuster Standardfehler geschätzt. Das Modell wurde für die folgenden a priori ausgewählten potenziellen Störfaktoren angepasst (Ergänzung Abb. 18): Kalenderzeit (kontinuierlich), Alter (kontinuierlich), selbst identifizierte Rasse (nicht-hispanische Schwarze, nicht-hispanische Weiße, Andere) und Raum und Zellblockgröße (kontinuierlich). Kontinuierliche Variablen wurden mithilfe natürlicher Splines flexibel modelliert. Obwohl das Geschlecht ein potenzieller Störfaktor ist, gibt es in den Einrichtungen nur Bewohner eines einzigen Geschlechts, und alle Unterschiede wurden durch die Schichtung der Einrichtungen beseitigt. Die Signifikanz wurde mit einem Alpha von 0,05 definiert und mithilfe zweiseitiger Z-Tests bestimmt.

Wir haben den Zusammenhang zwischen einer früheren Infektion und dem Infektionsrisiko mithilfe eines zellblockstratifizierten Cox-Proportional-Hazards-Modells mit robusten Standardfehlern, einem Ergebnis einer SARS-CoV-2-Infektion, einer primären Exposition der früheren Infektionsgeschichte und einem Interaktionsterm zwischen der Art der Exposition in der Einrichtung und abgeschätzt Vorgeschichte einer Infektion. Das Modell wurde an die Kalenderzeit (kontinuierlich), das Alter (kontinuierlich), die vom Personal zugewiesene Rasse, die Zimmergröße (kontinuierlich) und die Impfhistorie des anfälligen Bewohners angepasst. Die Wirkung der Impfung wurde mit dem gleichen Modell untersucht, jedoch mit einer Exposition der Impfung statt einer früheren Infektion und einem Anpassungsfaktor der früheren Infektion. Wir haben die Wirkung der Hybridimmunität anhand des gleichen Modells abgeschätzt, jedoch mit einer Exposition gegenüber Hybridimmunität. Diese Analyse war auf Bewohner beschränkt, die entweder eine Hybridimmunität hatten oder keine vorherige Infektion oder Impfung hatten. Wir haben mithilfe zweiseitiger Z-Tests getestet, ob sich die Gefährdungsquoten von Zell- und Zellblock-Expositionsereignissen signifikant von der Gefährdungsquote für Ereignisse ohne dokumentierte Exposition unterscheiden und die Signifikanz mit einem Alpha von 0,05 definiert haben. Als Sekundäranalyse haben wir die Auswirkung einer früheren Infektion, Impfung und Hybridimmunität auf das Risiko einer symptomatischen Infektion geschätzt. Da keine symptomatischen Daten für RT-PCR-Tests vorliegen, haben wir eine symptomatische Infektion als einen positiven Antigen-Schnelltest definiert, der bei einem symptomatischen Bewohner durchgeführt wurde. Für diese Analysen verwendeten wir dieselben Modelle wie für die Infektionsausgangsanalysen.

Als Sekundäranalyse waren wir daran interessiert, den Einfluss der Vorgeschichte früherer Infektionen und Impfungen der Indexfälle auf das Risiko einer SARS-CoV-2-Infektion bei Bewohnern mit Zellblockaden und Zellexpositionsereignissen zu bewerten. Für diese Analyse haben wir unsere Stichprobe auf Bewohner beschränkt, die einer Einrichtung ausgesetzt waren. Wenn Bewohner am selben Tag mehreren Indexfällen ausgesetzt waren, beschränkten wir uns auf Bewohner, die Indexfällen mit derselben früheren Infektions- und Impfgeschichte ausgesetzt waren. Wir haben die Auswirkung einer früheren Infektion auf die Infektiosität mithilfe eines zellblockgeschichteten Cox-Proportional-Hazards-Modells mit robusten Standardfehlern geschätzt. Das Modell hatte das Ergebnis einer SARS-CoV-2-Infektion, eine Exposition gegenüber der früheren Infektionsgeschichte des Indexfalls und einen Interaktionsterm zwischen der Art der Exposition in der Einrichtung und der früheren Infektionsgeschichte des Indexfalls. Das Modell wurde an die gleichen Faktoren angepasst wie das Anfälligkeitsanalysemodell und die Impfhistorie des Indexfalls. Die Wirkung der Impfung wurde mit dem gleichen Modell untersucht, jedoch mit einer primären Exposition der Impfhistorie des Indexfalls anstelle der früheren Infektionsgeschichte.

Um die Robustheit unserer Ergebnisse gegenüber alternativen Studiendesigns, Datenbereinigung und Modellierungsannahmen zu testen, führten wir mehrere Sensitivitätsanalysen durch (Ergänzung: Sensitivitätsanalysen). Besonders besorgniserregend waren Verzerrungen aufgrund unterschiedlicher Testhäufigkeit oder Testgründe bei Bewohnern mit und ohne Zell- oder Zellblockexposition. Um die Auswirkungen potenzieller Testverzerrungen zu untersuchen, haben wir zwei Sensitivitätsanalysen durchgeführt. Zunächst beschränkten wir uns auf Bewohner, die während der Nachuntersuchung getestet wurden. Zweitens führten wir eine zusätzliche Analyse durch, bei der Bewohner, die aufgrund von Symptomen getestet wurden (als symptomatisch aufgeführter Grund für den Test), ausgeschlossen wurden, da die Symptome mit dem Grad des Schutzes durch frühere Infektionen und Impfungen zusammenhängen.

Zusätzlich zu den Bedenken hinsichtlich testbezogener Verzerrungen hatten wir Bedenken, dass das Fehlen von Community-Infektionsdaten zu verzerrten Wirksamkeitsschätzungen für frühere Infektionen geführt haben könnte. Wir untersuchten die Auswirkungen dieser fehlenden Daten, indem wir unsere Stichprobe auf Personen beschränkten, die seit Beginn der Studie (15. Juni 2021) inhaftiert waren. Darüber hinaus hatten wir Bedenken, dass wir den Zusammenhang zwischen der dokumentierten SARS-CoV-2-Exposition und dem Infektionsrisiko möglicherweise überschätzt haben, indem wir die Exposition der Bewohner gegenüber mehreren infizierten Bewohnern in ihrer Zelle oder ihrem Zellenblock am selben Tag berücksichtigt haben. Um dies zu untersuchen, führten wir eine Sensitivitätsanalyse durch, die sich auf Zell- und Zellblock-Expositionsereignisse beschränkte, bei denen nur ein Indexfall beobachtet wurde. Um sicherzustellen, dass unsere Entscheidung, Bewohner ohne aktuelle negative Tests einzubeziehen, unsere Ergebnisse nicht beeinflusste, führten wir außerdem eine Sensitivitätsanalyse durch, die sich auf Bewohner beschränkte, die in den letzten fünf Tagen negativ getestet wurden. Darüber hinaus wollten wir sicherstellen, dass unsere Expositionen zeitlich mit beobachteten Infektionen verknüpft sind. Zu diesem Zweck führten wir zwei Sensitivitätsanalysen durch: eine, bei der die ersten zwei Tage der Nachbeobachtung ausgeschlossen wurden, und eine, die die Nachbeobachtung auf 9 Tage beschränkte. Eine detaillierte Beschreibung der durchgeführten Sensitivitätsanalysen finden Sie im Anhang: Sensitivitätsanalysen.

Weitere Informationen zum Forschungsdesign finden Sie in der mit diesem Artikel verlinkten Nature Portfolio Reporting Summary.

Die in dieser Studie verwendeten Daten gehören dem Connecticut Department of Correction und können aufgrund des Vorhandenseins potenziell identifizierbarer Gesundheits- und Bewohnerinformationen nicht öffentlich weitergegeben werden. Qualifizierte Forscher können anonymisierte Daten auf Patientenebene anfordern, indem sie sich mit einer detaillierten Beschreibung der Forschungsfrage an den entsprechenden Autor wenden und eine Datennutzungsvereinbarung mit dem Connecticut Department of Correction abschließen.

Der zur Durchführung der statistischen Analysen generierte Code ist im folgenden Repository verfügbar: https://github.com/lindm89/CT_DOC_Dose_Effect_Vax.git51.

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Referenzen herunterladen

Wir sind den Personen dankbar, die die Informationen für die Analysen bereitgestellt haben, und danken den Mitarbeitern des Connecticut Department of Corrections für ihre Bemühungen bei der Reaktion auf die COVID-19-Pandemie und bei der Datenerfassung für die Studie. Wir danken außerdem Ryan Borg und Dava Flowers-Poole für ihre Unterstützung bei der Koordination der Studie. Diese Arbeit wurde durch einen Vertrag des Connecticut Department of Public Health (Emerging Infections Program 2021-0071 an AIK), der Raj and Indra Nooyi Professorship (an AIK), des Sendas Family Fund (an AIK) und der National Institutes of Health unterstützt (R01 AI174105 an AIK und 1K99AI177945-01 an MLL) und das Merck Investigator Studies Program (an WLS und AIK). Die Geldgeber spielten weder eine Rolle bei der Konzeption oder Umsetzung der Studie noch bei der Entscheidung, die Studie zu veröffentlichen. Die Studie und ihre Ergebnisse liegen in der Verantwortung der Autoren und spiegeln nicht die Ansichten des Connecticut Department of Correction wider.

Diese Autoren haben gleichermaßen beigetragen: Derek AT Cummings, Albert I. Ko.

Abteilung für Epidemiologie mikrobieller Erkrankungen, Yale School of Public Health, New Haven, CT, USA

Margaret L. Lind, Murilo Dorion, Sarah Lapidus, Russell Thomas, Inci Yildirim, Saad B. Omer und Albert I. Ko

Connecticut Department of Correction, Wethersfield, CT, USA

Amy J. Houde, Mary Lansing, Byron S. Kennedy und Robert P. Richeson

Abteilung für Pädiatrie, Yale School of Medicine, New Haven, CT, USA

Inci Yildirim

Yale Institute for Global Health, Yale School of Public Health, New Haven, CT, USA

Saad B. Omer

UT Southwestern, School of Public Health, Dallas, TX, USA

Saad B. Omer

Abteilung für Innere Medizin, Yale School of Medicine, New Haven, CT, USA

Wade L. Schulz

Abteilung für Labormedizin, Yale University School of Medicine, New Haven, CT, USA

Wade L. Schulz

Abteilung für Infektionskrankheiten und geografische Medizin, Stanford University, Stanford, CA, USA

Jason R. Andrews

Abteilung für Biostatistik, College of Public Health & Health Professions, University of Florida, Gainesville, FL, USA

Matt DT Hitchings

Abteilung für Biologie, University of Florida, Gainesville, FL, USA

Derek AT Cummings

Emerging Pathogens Institute, University of Florida, Gainesville, FL, USA

Derek AT Cummings

Gonçalo Moniz Institute, Oswaldo Cruz Foundation, Salvador, BA, Brasilien

Albert I. Ko

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MLL und AIK haben vollen Zugriff auf alle Daten der Studie und übernehmen die Verantwortung für die Integrität der Daten und die Genauigkeit der Datenanalyse. MLL, AIK, RPR und BSK haben die Studie konzipiert. Die Daten wurden von MLL, MD, AJH, ML, BSK gesammelt und verarbeitet, und RPRMLL, MD, MDTH, DATC, RT und SL führten die Analyse durch. MLL, AIK, BSK, MDTH, DATC, JRA, IY, SBO, WLS und RR haben das Manuskript verfasst. Alle Autoren gaben eine kritische Bewertung der Ergebnisse ab und trugen zur Überarbeitung des Manuskripts bei. AJH, ML, BSK, RPR und AIK leisteten administrative, technische und materielle Unterstützung. Die Aufsicht erfolgte durch BSK, RPR, DATC und AIK

Korrespondenz mit Margaret L. Lind oder Albert I. Ko.

AIK ist Mitglied des Expertengremiums des Reckitt Global Hygiene Institute sowie Berater für Tata Medical and Diagnostics und Regeneron Pharmaceuticals und hat von Regeneron Pharmaceuticals und Tata Medical and Diagnostics Zuschüsse im Zusammenhang mit der COVID-19-Forschung außerhalb des Rahmens der vorgeschlagenen Arbeit erhalten. WLS war Ermittler für eine Forschungsvereinbarung des Shenzhen Center for Health Information über die Yale University zur Förderung intelligenter Krankheitsprävention und Gesundheitsförderung. arbeitet mit dem Nationalen Zentrum für Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Peking zusammen; ist technischer Berater von Hugo Health, einer persönlichen Gesundheitsinformationsplattform, und Mitbegründer von Refactor Health, einer KI-gestützten Datenverwaltungsplattform für das Gesundheitswesen; und hat Zuschüsse im Zusammenhang mit der COVID-19-Forschung außerhalb des Rahmens der vorgeschlagenen Arbeit von Regeneron Pharmaceutical erhalten. Die anderen Autoren erklären keine konkurrierenden Interessen.

Nature Communications dankt Eyal Leshem, Alicia Kraay und dem anderen, anonymen Gutachter für ihren Beitrag zum Peer-Review dieser Arbeit. Eine Peer-Review-Datei ist verfügbar.

Anmerkung des Herausgebers Springer Nature bleibt hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten neutral.

Open Access Dieser Artikel ist unter einer Creative Commons Attribution 4.0 International License lizenziert, die die Nutzung, Weitergabe, Anpassung, Verbreitung und Reproduktion in jedem Medium oder Format erlaubt, sofern Sie den/die ursprünglichen Autor(en) und die Quelle angemessen angeben. Geben Sie einen Link zur Creative Commons-Lizenz an und geben Sie an, ob Änderungen vorgenommen wurden. Die Bilder oder anderes Material Dritter in diesem Artikel sind in der Creative-Commons-Lizenz des Artikels enthalten, sofern in der Quellenangabe für das Material nichts anderes angegeben ist. Wenn Material nicht in der Creative-Commons-Lizenz des Artikels enthalten ist und Ihre beabsichtigte Nutzung nicht durch gesetzliche Vorschriften zulässig ist oder über die zulässige Nutzung hinausgeht, müssen Sie die Genehmigung direkt vom Urheberrechtsinhaber einholen. Um eine Kopie dieser Lizenz anzuzeigen, besuchen Sie http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Nachdrucke und Genehmigungen

Lind, ML, Dorion, M., Houde, AJ et al. Hinweise auf einen undichten Schutz nach einer COVID-19-Impfung und einer SARS-CoV-2-Infektion bei einer inhaftierten Bevölkerung. Nat Commun 14, 5055 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-40750-8

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Eingegangen: 04. März 2023

Angenommen: 07. August 2023

Veröffentlicht: 19. August 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-023-40750-8

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