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2.5万多名COVID-19患者的病毒载量

最初是对常规实验室数据的初步分析,后来发展成为有史以来规模最大的对SARS-CoV-2患者病毒载量水平的研究。来自柏林Charité - Universitätsmedizin的一个研究小组目前分析了2.5万多名COVID-19患者的pCR样本。在Christian Drosten教授的领导下,该团队确定了每个个体样本的病毒载量,并利用他们的结果来估计传染性水平。这项研究发表在《Science》杂志上,为不同年龄组和不同疾病严重程度的传染性提供了一个清晰的概念。它也为B.1.1.7变种提供了新的见解。

根据再复制数(R 0),一个感染SARS-CoV-2的人平均会传染给3至5人。虽然在流行病学环境中,“R 0”是一个有用的指标,但它本身并不适于估计个人或群体水平的传播风险。一旦将正常的社会和环境因素从等式中剔除,个人在传染性和主动释放病毒的时间长短方面就会有显著差异。

为了更好地理解和评估在特定群体的个体传染性,德国感染研究中心(DZIF)查利特病毒学研究所主任Drosten博士领导的研究小组分析了超过25000例COVID-19病例的pCR样本,以确定其“病毒载量”。样本的病毒载量-样本中包含的SARS-CoV-2基因组拷贝总数-粗略估计了患者喉咙中存在的病毒数量,因此,它是估计个体传染性的有用指标。

为了进一步改进他们的估计,研究人员还应用了关于在细胞培养中成功分离SARS-CoV-2通常所需的最小病毒载量阈值的研究结果(其中分离表明存在感染性病毒)。连续样本可用于超过4300个研究案例。随着时间的推移,使用这些来跟踪喉咙病毒载量数据,研究人员能够模拟感染过程中病毒载量的典型发展。然后,研究人员寻找他们数据的显着差异,特别是与不同年龄组,疾病严重程度和病毒变异有关的数据。

在年龄在20至65岁之间的SARS-CoV-2阳性个体中没有记录到病毒载量水平的显着差异,平均咽拭子样品含有约250万个SARS-CoV-2基因组拷贝。发现非常年幼的儿童(0至5岁)的病毒载量最低。水平从病毒基因组的大约800000个拷贝开始,随着年龄的增长而增加,并且在年龄较大的儿童和青少年中接近成人水平。

Drosten教授说:“虽然乍一看这些数字看起来非常不同,但至关重要的是要记住,病毒载量结果以对数表示。事实上,在最小的儿童中发现的病毒载量差异几乎低于我们通常认为它们具有临床相关性的阈值。至关重要的是,我们还必须了解我们如何达到这些价值观并在解释这些价值观时将其考虑在内。强调儿童和成人之间样本采集方法的差异,儿童拭子的大小明显较小,收集的样本量不到通常可用于pCR检测的样本量的一半。此外,所涉及的不适程度意味着深部鼻咽拭子通常被简单的咽拭子取代。这当然进一步减少了收集的病毒物质的量。因此,我们完全相信在儿童中,相同水平的病毒复制将在pCR测试期间产生较低的病毒载量结果。”

当比较实验室样本中的病毒载量峰值时,研究人员估计最小的儿童(0至5岁)的感染性水平约为成人的80%。如前所述,学龄儿童和青少年的价值观已接近成人价值观。“这表明病毒载量与感染性不成正比,不能直接转换,”Drosten教授解释道。他补充说:“由于儿童使用不同的样本采集方法,即使这些基于数据的传染性估计也必须向上修正。所有这些都构成了临床病毒学家整体评估的一部分。我最初的假设是,所有年龄组的传染性水平大致相同,这一点和其他研究都证实了这一点。”

基于症状的比较证实了先前在COVID-19病例中进行的观察,即即使是无症状的个体也可以具有非常高的病毒载量。发现需要住院治疗的个体在整个疾病过程中的病毒载量高于其他个体。根据他们随着时间推移的新病毒载量模型,研究人员估计,感染SARS-CoV-2的个体早在症状出现前1至3天就达到了喉咙的病毒载量峰值。

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大约9%的COVID-19病例显示极高的病毒载量,每个样本10亿个拷贝或更高。这些潜在的高度传染性个体中,超过三分之一没有症状或只有轻度症状,”Drosten教授解释说,这些数据为少数感染者导致大多数传播的观点提供了病毒学基础。他补充说:“这包括这么多没有任何相关症状的人,这一事实强调了大流行控制措施的重要性,例如社交距离和强制性戴口罩。”

在从感染B.1.1.7变体的个体收集的样品中,发现平均病毒载量增加了10倍,而基于实验室的感染性估计增加了1倍。为了获得这些数据,研究人员从大约1500例感染B.1.1.7的病例中获取病毒载量数据,并将其与大约1000名感染其他变异的人的数据进行比较,这些人已经在相同的检测中心,门诊部门和临床病房进行了检测。在同一时间。Drosten教授补充说:“实验室研究可能尚无法提供明确的解释,但有一点很清楚:B.1.1.7比其他变体更具传染性。”

研究人员计划在整个大流行过程中继续研究病毒载量。他们希望深入了解随着病毒适应不断提高的人群免疫力水平而出现的新变异。

原文检索:Jones TC et al. Estimating infectiousness throughout SARS-CoV-2 infection course. Science (2021). doi: 10.1126/science.abi5273