15 апреля 2020, 00:00

Временная динамика выделения вируса и заразность COVID-19

Временная динамика выделения вируса и заразность COVID-19

Автор: Xi He et al.

Опубликовано: Nature Medicine, 15 апреля 2020.

Перевод: Карпова Наталья, Фонд профилактики рака

Краткое изложение

В статье сообщается о временных паттернах выделения вируса у 94 пациентов с лабораторно подтвержденным COVID-19 и смоделированными профилями заразности COVID-19 из отдельной выборки 77 пар передачи заражающий-заражённый. Самая высокая вирусная нагрузка наблюдалась в мазках из горла в момент появления симптомов, поэтому мы пришли к выводу, что инфекция достигла своего пика в момент или до появления симптомов. По нашим оценкам 44% (95% доверительный интервал (ДИ), 25-69%) вторичныхслучаев заражения произошли во время предсимптомной стадии индексных случаев, в условиях значительной кластеризации домохозяйств, активного поиска случаев заболевания и карантина вне дома. Меры по контролю за болезнью должны быть скорректированы с учетом вероятной значительной предсимптомной передачи инфекции.

В этом исследовании мы сравнили клинические данные о выделении вируса с отдельными эпидемиологическими данными об инкубационных периодах и серийные интервалы между последовательными случаями в цепочках передачи, чтобы сделать выводы о профилях заразности.

Среди 94 пациентов с лабораторно подтвержденным COVID-19, поступивших в Восьмую Народную больницу Гуанчжоу, 47/94 (50%) были мужчинами, средний возраст составил 47 лет, 61/93 (66%) были в состоянии средней тяжести (с лихорадкой и/или респираторными симптомами и рентгенологическими признаками пневмонии), но ни один из них не был классифицирован как "тяжелый" или "критический" при поступлении в больницу.

В общей сложности у этих 94 пациентов было взято 414 мазков из горла, начиная с появления симптомов и до 32 дней после их появления. Вскоре после появления симптомов мы обнаружили высокую вирусную нагрузку, которая затем постепенно снижалась до предела обнаружения примерно на 21-й день. Не было никаких очевидных различий в вирусной нагрузке по полу, возрастным группам и тяжести заболевания.

Отдельно, на основе 77 пар передач, полученных из общедоступных источников внутри и за пределами материкового Китая, серийный интервал оценивался как среднее значение 5,8 дней (95% доверительный интервал (ДИ), 4,8–6,8 дня) и медиана 5,2 дня (95% ДИ, 4,1–6,4 дня) на основе подобранного гамма-распределения с отрицательными последовательными интервалами 7,6%. Предполагая, из отдельного исследования ранних случаев COVID-19 [5], распределение инкубационного периода в среднем на 5,2 дня, мы сделали вывод, что инфекция начиналась с 2,3 дня (95% ДИ, 0,8–3,0 дня) до появления симптомов и достигала пика за 0,7 дней (95% ДИ, 0,2 −2,0 дня) до появления симптомов. Предполагаемая доля предсимптомной передачи составила 44% (95% ДИ, 25-69%). Заразность, по оценкам, быстро снижалась в течение 7 дней. Данные о вирусной нагрузке не использовались при оценке, но демонстрировали аналогичный монотонный убывающий паттерн.

При анализе чувствительности, использующем ту же самую процедуру оценки, но сохраняя прежним начало заразности от 1 до 7 дней до появления симптомов, было показано, что заразность достигает пика на 0-2 день до появления симптомов, а доля предсимптомной передачи колеблется от 46% до 55%.

Наконец, моделирование показало, что доля коротких последовательных интервалов (например, <2 дней) была бы больше, если бы предполагалось, что инфекция начинается до появления симптомов. Учитывая 7,6% отрицательных последовательных интервалов, оцененных по парным данным заражающий-заражённый, начало заражения по крайней мере за 2 дня до начала заболевания и пик заражения за 2 дня до и 1 день после начала заболевания будут наиболее соответствовать этой наблюдаемой пропорции.

Кроме того, моделирование показало, что доля коротких последовательных интервалов (например, <2 дней) была бы больше, если бы предполагалось, что заразность появляется до появления симптомов. Учитывая 7,6% отрицательных последовательных интервалов, оцененных по парным даннымзаражающий-заражённый, начало заразности по крайней мере за 2 дня до начала и пик заразности за 2 дня до и 1 день после начала заболевания будут наиболее соответствовать этой наблюдаемой пропорции.

Мы использовали детальную информацию о времени появления симптомов в парах передачи, чтобы сделать вывод о профиле заразности COVID-19. Нами был выявлен значительный потенциал передачи инфекции еще до появления симптомов. Следует отметить, что большинство случаев было изолировано после появления симптомов, предотвращая постсимптомные передачи. Были вычислены более высокие доли предсимптомной передачи - 48% и 62% для Сингапура и Тяньцзиня, где проводилось активное выявление случаев заболевания. [6] Места, где активно выявляли случаи заболевания, как правило, имеют более высокую долю предсимптомной передачи, главным образом из-за быстрого помещения в карантин имевших близкие контакты и изоляции, что снижает вероятность вторичного распространения в ходе болезни. В условиях быстро распространяющейся эпидемии, когда отслеживание контактов/карантин и, вероятно, даже изоляция уже невозможны, или в местах, где случаи заболевания не изолированы вне дома, мы должны наблюдать более низкую долю предсимптомной передачи.

Наш анализ показывает, что выделение вируса может начаться за 2-3 дня до появления первых симптомов заболевания. После появления симптомов вирусная нагрузка монотонно снижалась, что согласуется с двумя недавними исследованиями. [7, 8]

В заключение мы подсчитали,что выделение вируса у пациентов с лабораторно подтвержденным COVID-19 достигало пика при появлении симптомов или до их появления, и значительная доля передачи, вероятно, происходила до появления первых симптомов в индексном случае. Для обеспечения эффективного контроля за вспышкой необходимо срочно рассмотреть более всеобъемлющие критерии отслеживания контактов для выявления потенциальных случаев передачи инфекции за 2-3 дня до появления симптомов.

Ссылки:

[1] Guangzhou Eighth People’s Hospital, Guangzhou Medical University, Guangzhou, China.

[2] World Health Organization Collaborating Centre for Infectious Disease Epidemiology and Control, School of Public Health, University of Hong Kong, Hong Kong, SAR, China.

[3] Авторы внесли равный вклад: XiHe, EricH. Y. Lau.

[4] Авторы совместно курировали работу: BenjaminJ. Cowling, FangLi, GabrielM. Leung. e-mail: ehylau@hku.hk

[5] Li, Q. et al. Early transmission dynamics in Wuhan, China, of novel coronavirus-infected pneumonia. N. Engl. J. Med. 382, 1199–1207 (2020)

[6] Ganyani, T. et al. Estimating the generation interval for COVID-19 based on symptom onset data. Preprint at medRxiv https://doi.org/10.1101/2020.03.05. 20031815 (2020).

[7] Zou, L. et al. SARS-CoV-2 viral load in upper respiratory specimens of infected patients. N. Engl. J. Med. 382, 1177–1179 (2020).

[8] To, K.K.-W. et al. Temporal profles of viral load in posterior oropharyngeal saliva samples and serum antibody responses during infection by SARS-CoV-2: an observational cohort study. Lancet Infect. Dis. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(20)30196-1 (2020).