2021年5月25日

估计SARS-CoV-2的传染性:关于病毒载量的新研究

SARS-CoV-2:传染性评估 — 研究小组确定了超过2.5万名COVID-19患者的病毒载量。来源:Charité/Victor Corman

一开始只是对常规实验室数据的初步分析，后来演变成有史以来对SARS-CoV-2患者病毒载量水平的最大规模研究。来自Charité - Universitätsmedizin柏林的一组研究人员现在分析了超过2.5万名COVID-19患者的PCR样本。在Christian Drosten教授的领导下，研究小组确定了每个样本的病毒载量，并利用他们的结果来估计传染性水平。这项研究已经发表在科学，可以清楚地了解疾病在不同年龄组和不同疾病严重程度下的传染性。它还提供了对B.1.1.7变体的新见解。

根据生殖数(r0)，一个感染SARS-CoV-2的人平均会将其感染传播给3到5个人。虽然“R 0”在流行病学环境中是一个有用的指标，但它并不适用于在个人或群体水平上估计传播风险。一旦将正常的社会和环境因素从等式中剔除，个体的传染性和主动传播病毒的时间长短就会有显著差异。

为了更好地了解和估计特定人群的传染性，Charité病毒学研究所所长、德国感染研究中心(DZIF)研究员克里斯蒂安·德罗斯滕教授博士领导的团队分析了超过2.5万例COVID-19病例的PCR样本，以确定他们的“病毒载量”。样本的病毒载量(样本中包含的SARS-CoV-2基因组的总拷贝数)提供了对患者喉咙中病毒数量的粗略估计，因此，它是估计个人传染性的有用指标。为了进一步改进他们的估计，研究人员还应用了在细胞培养中成功分离SARS-CoV-2通常所需的最低病毒载量阈值的研究结果(在细胞培养中，分离表明存在传染性病毒)。在研究的病例中，有超过4300例可获得连续样本。利用这些数据来跟踪喉咙病毒载量的数据，研究人员能够模拟感染过程中病毒载量的典型发展。然后，研究人员寻找了他们数据中的显著差异，特别是与不同年龄组、疾病严重程度和病毒变异有关的差异。

在20岁至65岁的SARS-CoV-2阳性个体中，病毒载量水平无显著差异，平均咽拭子样本含有约250万份SARS-CoV-2基因组。发现极年幼儿童(0至5岁)的病毒载量最低。病毒基因组的水平从大约80万份开始，随着年龄的增长而增加，并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非常不同，但重要的是要记住，病毒载量结果是在对数尺度上显示的。”“事实上，在最小的孩子身上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，人们还必须了解我们是如何得出这些价值观的，并在解释它们时考虑到这一点。”病毒学家强调了儿童和成人样本收集方法的差异，他补充说:“儿童的棉签尺寸明显较小，收集的样本量不到通常可用于PCR检测的一半。此外，该过程所涉及的不适程度意味着深层鼻咽拭子通常被简单的咽拭子所取代。这当然会进一步减少收集到的病毒物质的数量。因此，我们完全预计，在儿童中，相同水平的病毒复制将在PCR测试中产生较低的病毒载量结果。”

在比较实验室样本中的峰值病毒载量时，研究人员估计，年龄最小的儿童(0至5岁)的传染性水平约为成人的80%。与以前一样，学龄儿童和青少年的价值观被发现接近成人的价值观。Drosten教授解释说:“这表明病毒载量与传染性不成正比，也不能直接转换。”他补充说:“即使这些基于数据的传染性估计也必须向上修正，因为在儿童中使用的样本收集方法不同。所有这些构成了临床病毒学家总体评估的一部分。我最初的假设是，所有年龄组的传染性大致相同，这一假设已被这项研究和其他研究证实。”

基于症状的比较证实了以前对COVID-19病例的观察，即即使是无症状的个体也可能具有非常高的病毒载量。在整个病程中，需要住院治疗的患者的病毒载量高于其他人。根据他们的病毒载量随时间变化的新模型，研究人员估计，感染SARS-CoV-2的个体早在症状出现前1至3天就会在喉咙中达到病毒载量峰值。

在检测的COVID-19病例中，约有9%的病毒载量极高，每个样本的病毒载量为10亿份或更高。在这些潜在的高传染性个体中，超过三分之一的人要么没有症状，要么只有轻微症状。Drosten教授解释说:“这些数据为少数受感染的人导致大多数传播的概念提供了病毒学基础。”他补充说:“这包括如此多没有任何相关症状的人，这一事实突出了社会距离和强制佩戴口罩等大流行控制措施的重要性。”

在从感染B.1.1.7(“英国”或“英国”)变异的个体收集的样本中，发现平均病毒载量增加了10倍，而基于实验室的传染性估计增加了2.6倍。为了得到这些数据，研究人员从大约1500例感染B.1.1.7的病例中提取了病毒载量数据，并将其与大约1000名感染其他变种的人的数据进行了比较，这些人在同一时间在同一检测中心、门诊和临床病房接受了检测。德罗斯滕教授补充说:“实验室研究可能还无法提供明确的解释，但有一件事是明确的:B.1.1.7比其他变体更具传染性。”

研究人员计划继续他们的工作病毒载量在整个大流行过程中。他们希望深入了解随着病毒适应不断提高的人群免疫水平而出现的新变种所发生的变化。