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NEJM:我国科学家揭示2019年新型冠状病毒在中国武汉的早期传播动态

来源:本站原创 2020-01-31 09:33

2020年1月31日讯/生物谷BIOON/---自2019年12月以来,在中国中部一个拥有1100万人口的大城市武汉,已经发现了越来越多的新型冠状病毒(2019-nCoV)感染性肺炎(NCIP)病例。2019年12月29日,首次报道的前4例病例都与武汉华南海鲜批发市场有关,是当地医院通过使用病因不明肺炎监测机制识别出的,这种监测机制是2003年严重急性呼吸道综合征(SARS)疫情爆发后建立的,旨在允许及时识别出诸如2019-nCoV之类的新型病原体。最近几天,在中国其他城市和世界上十几个国家中也发现了2019-nCoV感染。

在一项新的研究中,来自中国疾病预防控制中心(China CDC)、多家省级、市级或区级疾病预防控制中心和香港大学的研究人员对针对武汉市首批425例实验室确诊病例的数据进行了分析,以描述2019-nCoV肺炎的流行病学特征和传播动态。相关研究结果于2020年1月29日在线发表在NEJM期刊上,论文标题为“Early Transmission Dynamics in Wuhan, China, of Novel Coronavirus–Infected Pneumonia”。

流行病的发展遵循着病例例数的指数增长,最近几天的病例下降可能是由于对近期发病病例的不充分查明以及对病例的延迟识别和报道,而不是发病率的真正拐点(图1)。具体而言,这种流行病曲线的后半部分并不表示发病病例数量的减少,而是由于截止日期时病例确定的时间延迟。考虑到随着时间的推移,检测试剂盒的可用性和使用量会增加,因此在解释2020年1月份病例增长率时应格外小心。大多数最早的病例包括之前报道的曾接触过华南海鲜批发市场的病例,但从2019年12月下旬开始,非关联病例的数量呈指数增长。

图1.中国武汉首批425例确诊2019-nCoV肺炎病例的发病情况,图片来自NEJM, 2020, doi:10.1056/NEJMoa2001316。

患者的中位年龄为59岁(范围为15至89岁)。在这425名患者中,有240人(56%)是男性。15岁以下儿童无2019-nCoV感染病例。这些研究人员研究了三个时期的病例特征:第一个时期是针对2020年1月1日(华南海鲜批发市场关闭之日)之前发病的患者;第二个时期是在2020年1月1日至2020年1月11日期间发病的患者,其中2020年1月11日是向武汉提供RT-PCR试剂的日期;第三个时期是那些在2020年1月12日或之后发病的患者(表1)。发病较早的患者年龄稍年轻一些,男性较多,而且更可能接触过华南海鲜批发市场。在这三个时期中,医护人员中的病例比例逐渐增加(表1)。
表1.截至2020年1月22日,武汉地区2019-nCoV肺炎患者的特征,图片来自NEJM, 2020, doi:10.1056/NEJMoa2001316。

这些研究人员检查了10例确诊病例的暴露数据,估计平均潜伏期为5.2天(95%CI,4.1至7.0);这种数据分布的第95个百分位数为12.5天(95%CI,9.2至18)(图2A)。他们获得了5组病例的信息,如图3所示。根据这些病例中6对病例的发病日期,他们估计序列间隔分布的平均值(±SD)为7.5±3.4天(95%CI,5.3至19)(图2B)。
图2.关键时间-事件分布,图片来自NEJM, 2020, doi:10.1056/NEJMoa2001316。


图3.关于接触和发病日期的详细信息,共分五组,包括16例病例,图片来自NEJM, 2020, doi:10.1056/NEJMoa2001316。

在截至2020年1月4日的流行曲线中,流行病增长率为每天0.10(95%CI,0.050至0.16),而倍增时间为7.4天(95%CI,4.2至14)。通过使用上面的序列间隔分布,他们估计R0为2.2(95%CI,1.4到3.9)。

据估计,2020年1月1日之前发病的45名患者从发病到首次就诊的持续时间平均为5.8天(95%CI,4.3至7.5),与2020年1月1日和2020年1月11日之间发病的207名患者相似,后者的这一数字为4.6天(95%CI,4.1至5.1)(图2C)。在2020年1月1日之前发病的44名患者中,据估计从发病到入院的平均持续时间为12.5天(95%CI,10.3至14.8),比2020年1月1日和2020年1月11日之间发病的189名患者的平均持续时间更长(平均9.1天;95%CI,8.6至9.7)(图2D)。他们没有为2020年1月12日或之后发病的患者绘制这些分布图,这是因为迄今为止尚未发现那些近期发病且发病持续时间更长的患者。

在这项研究中,这些研究人员提供了2019-nCoV肺炎传播动力学和流行病学特征的初步评估。尽管大多数最早的病例与华南海鲜批发市场有关,并且这些患者可能是通过人畜共患病或环境暴露而感染的,但是如今很明显,人与人之间的传染已在发生,并且这种流行病最近几周正在逐步蔓延。他们的发现为包括评估控制措施的影响以及对未来感染传播的预测在内的进一步分析提供了重要参数。

这些研究人员估计R0约为2.2,这意味着每个患者平均将感染传播给2.2个其他人。通常而言,只要R0大于1,流行病就会增加,控制措施的目标是将再生数(reproductive number)减少到1以下。SARS的R0估计为3左右,并且SARS疫情通过隔离患者和认真控制感染成功加以控制。就2019-nCoV肺炎而言,控制方面的挑战包括许多轻度感染的明显存在,以及用于隔离患者和他们的密切接触者的资源有限。他们对R0的估计仅限于2020年1月4日之前,这是因为最近几周人们对2019-nCoV疫情的意识增强以及测试试剂的可获得性和使用率提高,将会增加确诊感染的比例。武汉市和中国其他地方和海外采取的后续控制措施可能降低了传播率,但在国内其他地方和世界范围内发现的病例数量不断增加,提示着这种流行病的规模仍在继续扩大。尽管自2020年1月23日以来武汉及周边城市的人群隔离应当会减少病例向全国其他地方和海外传播,但是如今的首要任务是确定在其他地点是否也发生类似强度的局部传播。

值得注意的是,早期病例很少发生于儿童,而这425例病例中几乎有一半发生在60岁以上的成年人中。此外,儿童可能不太可能被感染,或者如果被感染,他们可能表现出较轻的症状,并且在确定的病例数中,这两种情况均会导致代表性不足。在第一波流行病之后的血清学调查将会澄清这个问题。尽管已发现医务工作人员感染,但这一比例不如SARS和MERS疫情时高。SARS和MERS疫情的特征之一是传播能力存在异质性,尤其是在医院的超级传播事件的发生。迄今为止,超级传播事件尚未在2019-nCoV肺炎中确定出,但是随着这种流行病的发展,有可能出现这种情况。

尽管发病和寻求医疗救助之间的延迟通常很短,在发病后2天内有27%的患者寻求救治,但住院延迟要长得多:89%的患者至少要到发病5天才住院(图2)。这表明在疾病的早期阶段难以识别和隔离病例。可能有必要投入大量资源在门诊诊所和急诊科进行检测,以主动发现病例,这是在没有局部传播的地区采取遏制策略的一部分,并且可以尽早进行病例的临床管理。这样的方法还将提供有关亚临床感染(subclinical infection, 即隐形感染)的重要信息,以更好地评估严重程度。

这些研究人员对潜伏期分布的初步估计提供了重要的证据来为接触者提供14天的医学观察期或隔离。他们的估算是基于10例病例的信息,因此有些不准确;重要的是,还需开展进一步研究来提供有关这种分布的更多信息。当可以获得更多有关2019-nCoV肺炎流行病学特征的数据时,将这些特征与SARS和MERS的相应特征以及人类中其他的四种流行的冠状病毒进行详细比较将会提供有益的信息。

这项研究存在对一种新出现的病原体感染进行初步调查时经常遇到的限制,特别是在最早阶段,这时对疫情的任何方面都知之甚少,并且缺乏诊断试剂。为了提高早期检测和诊断的敏感性,流行病学历史在病例识别中应加以考虑,并且在获得更多信息后,就不断加以修改。在2020年1月11日向武汉提供PCR诊断试剂后,就可以更轻松地确定已确诊的病例,这有助于人们缩短病例确认的时间。此外,病例检测的最初重点是肺炎患者,但是这些研究人员如今了解到一些患者可能出现胃肠道症状,并且还报道了儿童无症状感染。早期感染可能是非典型症状,但可能被漏诊了,并且在已确诊的病例中,临床严重程度较轻的感染可能未得到充分确定。这些研究人员没有将关于疾病严重程度的详细信息纳入这种分析中。

总之,这些研究人员发现在这个阶段,武汉市2019-nCoV肺炎病例数量大约每7.4天就增加一倍。自从2019年12月中旬以来,人与人之间的传播就在密切接触者中发生,并在随后的一个月内逐步向外传播。下一步的紧急措施包括确定最有效的控制措施,以减少社区中的传播。随着更多地了解流行病学特征和疫情动态,可能需要完善对有效病例的定义。应当继续监测病例的特征,以发现流行病学的任何变化,比如,年龄较小的人群或医务工作者中感染的增加。未来的研究可能包括对流行趋势的预测以及对家庭或其他地方人与人之间传播的专门研究,以及确定亚临床感染的发生率将是有价值的血清学调查。(生物谷 miaobaku.com)

参考资料:

Qun Li et al。 。 NEJM, 2020, doi:10。1056/NEJMoa2001316。
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