Analyzing Bayesian phylogeography of SARS-CoV-2 in South Korea and factors affecting their transmission

Abstract

Following the global emergence of the Alpha variant of concern (VOC) of SARS-CoV-2 in 2019, another wave emerged due to the SARS-CoV-2 Delta variant in 2021. The AY.69 lineage, a Delta VOC, was particularly prevalent in Korea between May 2021 and January 2022, despite the synchronized implementation of vaccine programs and non-pharmaceutical interventions (NPIs), such as social distancing. Here, we used phylogeographic analysis supplemented by a generalized linear model (GLM) to determine the influence of human movement and vaccination on viral transmission. The results suggested that transmission began predominantly in the metropolitan areas of South Korea, and that total human mobility tracked by GPS using mobile phones and estimated by credit card consumption had a positively affected the occurrence of introduction events. This phylodynamic findings also supported the notion that non-vaccinated persons dominantly transmitted the virus during the study period, despite of vaccination programs that started three months before the propagation of AY.69. Therefore, our results suggest that co-implementing both NPIs and an early vaccination program would effectively reduce viral spread.

2019년에 SARS-CoV-2 알파 우려 변종(VOC, Variant of Concern)이 유행한 이후 2021년 델타 변이 중 특히 AY.69 우려 변종 바이러스가 한국의 코로나바이러스 유행을 이끌었다. AY.69는 2021년 5월부터 2022년 1월까지 백신접종 프로그램이나 사회적 거리두기와 같은 비약물적 중재정책을 도입했음에도 불구하고 한국에서 특히 큰 유행을 이끌었다. 본 연구에서는 선형회귀모델(GLM) 분석을 통해 사람들의 이동과 면역도와 바이러스의 전파와의 관계를 알아보기 위해 계통지리학적 분석을 실시하였다. 결과에 따르면 전파는 한국의 수도권 지역에서 시작되었으며, 해당 지역 사람들의 신용카드 사용량과 휴대용 이동통신기기의 GPS로 측정한 사람들의 모든 이동량이 다른 지역으로의 바이러스 유입과 관련이 있는 것으로 나타났다. 또한 본 계통역학적 연구는 한국에서는 AY.69 변이 바이러스가 유행하기 3개월 전에 백신접종 프로그램이 시작되었지만, 백신 접종을 하지 않은 사람들이 유행기간동안 바이러스 전파를 주도하였다는 것을 계통 지리학적 분석을 통해 밝혔다. 따라서 본 연구는 비약물적 중재정책과 백신접종 프로그램을 동시에 실시하는 것이 바이러스의 전파를 효율적으로 막을 수 있다는 것을 제안한다.