Nature子刊:存在超级传播者;qPCR的Ct值超过35,样本不再能分离出传染性病毒
COVDI-19之所以传染性极强,一个很关键的原因是感染者在潜伏期和无症状感染者导致的隐匿传播,另外一个重要原因是超级传播者的传染;这些情况都构成了新冠病毒传染中的异质性。
理解新冠病毒复制和脱落的规律,对制定诊断标准和隔离政策有特别指导意义。
2022年4月28日,Nature Microbiology发表了一篇来自UIUC的文章【1】,题目是“Daily longitudinal sampling of SARS-CoV-2 infection reveals substantial heterogeneity in infectiousness”,通过对SARS-CoV-2感染者进行每日一次的样本采集以监测感染后的病毒复制、脱落和清除,对制定隔离预防等公共卫生方案十分重要。这项研究还建立了Ct值和病毒传染性的相关性。
这项研究对60 名SARS-CoV-2感染者进行长达14 天的每日纵向采样,捕获了急性感染期间传染性病毒和病毒RNA脱落的动态。
图1显示的30个患者样本中,绝大多数患者在发病12天后鼻拭子和唾液病毒载量在Ct值30-40区间,但是所有人病毒分离培养从第9天起就不再能分离出病毒,提示不再具有传染性。
难能可贵的是这项研究除了对鼻拭子和唾液样品进行了qPCR检测,还进行了病毒分离培养,以判断病毒的传染性。
另外,反映呼吸道和肺的痰液病毒载量在5天后就远低于鼻拭子的病毒载量,提示鼻咽采样对病毒脱落缺乏代表意义,而唾液可以作为早期检测感染的更有效采样方式。
研究进一步通过数学模型(mechanistic models,拟合机械模型),直接估计了每个人的病毒脱落和清除率以及总体传染性。
研究发现大约在病毒载量峰值的12天之后,所有受试者的鼻拭子和唾液全部失去传染性。而鼻拭子样本病毒载量大约在感染后3天达到峰值,痰液大约在感染后2天达到峰值。
但是,每个人的病毒脱落和清除具有很大的个体差异,绝大多数人在发病后4天就无法检测出传染性病毒,但是也有3个患者在8天依然有传染性病毒被检测出。
而且年龄越大,携带可传染病毒的时间越久,脱落病毒数量越大。
对根据qPCR Ct值诊断具有指导意义的是,Ct值超过35,样本不再能分离出传染性病毒,Ct值超过28,患者就无病毒脱落。
另外,Alpha突变株和之前流行的非VOC突变株的病毒载量和清除动力学无显著区别,这表明该突变株增强传播性不能简单地通过更高的病毒载量或延迟清除来解释。
简评:
这个研究是我非常喜欢的研究方式,它把仅一组数据(病毒载量和病毒分离培养)进行了多重分析,包括统计学分析和建模,回答了许多问题。
这也是我在PhD学习到的,就是数据求精而不求多。
很多人把一个实验结果用多个分析方法分析,得出的结论可能比做大量实验却无明确结论要有意义得多。
另外,本研究中重点关注的病毒脱落的异质性很值得关注。
之前Cell杂志曾报告过一例免疫功能障碍的新冠病毒感染者【2】,确诊后能分离出具传染性的新冠病毒长达70天!
国内对通过核酸筛查更容易筛出超早期感染者,并有详细的随访和检测。这些感染者预后和转归的总结,对深入理解新冠病毒、从而制定更科学高效的防疫政策会起到很大的帮助。
参考资料:
【1】 https://www.nature.com/articles/s41564-022-01105-z#Fig1
【2】 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867420314562
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Hanson临床科研团队,由6位在美国的医生及医学科学家组成;目前在美国主要从事新药研发和临床科研。
作者:王宇歌博士,一直在美国从事病毒新药和疫苗研发。微博:子陵在听歌。
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