重症急性呼吸器症候群コロナウイルス 2（SARS-CoV-2）に対する BNT162b2 メッセンジャー RNA ワクチンの高い有効性にもかかわらず，ブレイクスルー感染が医療従事者などでまれに報告されている．ブレイクスルー感染の特徴を明らかにし，また，ブレイクスルー感染および感染性の相関要因を明らかにするためのデータが必要とされている．

イスラエル最大の医療センターで，症状（軽症を含む）を有する，または感染曝露があった医療従事者に広範な評価を行い，ブレイクスルー感染を同定した．評価には疫学的調査，繰り返し行う逆転写 PCR（RT-PCR）法，抗原検出迅速診断検査（Ag-RDT），血清学的検査，ゲノム解析などが含まれた．ブレイクスルー感染の相関要因を症例対照解析で評価した．SARS-CoV-2 が検出される前の 1週間（感染周辺期）の抗体価が得られたブレイクスルー感染者と，非感染者対照 4 例または 5 例をマッチさせ，一般化推定方程式を用いて症例–対照間の幾何平均抗体価と，2 群の抗体価比を予測した．感染性については，中和抗体価と N 遺伝子の増幅サイクル数（Ct 値）との相関も評価した．

ワクチン接種を完了し，RT-PCR のデータを入手しえた医療従事者 1,497 例のうち，39 例で SARS-CoV-2 ブレイクスルー感染が確認された．症例患者における感染周辺期の中和抗体価は，マッチさせた非感染者対照よりも低かった（症例対照比 0.361，95%信頼区間 0.165～0.787）．感染周辺期の中和抗体価が高いほど，より低い感染性（より高い Ct 値）と関連した．ブレイクスルー症例の大部分は軽症または無症状であったが，19%では 6 週を超えて症状が持続した．検査した検体の 85%で B.1.1.7 変異株（アルファ株）が認められた．症例患者の 74%は，感染中のある時点で高いウイルス量（Ct 値＜30）を示したが，これらの患者のうち，同時に行った Ag-RDTで陽性を示したのは 17 例（59%）のみであった．二次感染は確認されなかった．

ワクチン接種を完了した医療従事者において，SARS-CoV-2 によるブレイクスルー感染の発生は，感染周辺期の中和抗体価と相関していた．ブレイクスルー感染は，大部分が軽症または無症状であったが，持続する症状も認められた．