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2020-03-17 17:19
新冠病毒蔓延,如何评估疫情规模?

本文来自微信公众号:Nature自然科研(ID:Nature-Research),原文作者:Amy Maxmen


新冠病毒的传播规模到底多大了?超过117个国家和地区的逾13.7万人确诊了COVID-19(注:非最新数据)。不久之前,世卫组织宣布此次疫情为大流行。然而,并非所有人都能接受检测,因此这些数据无法准确反映全球社区的传播规模。


为阻滞新冠病毒的传播,印度东部的奥里萨邦关闭了剧院、泳池、学校和其它公共场所。来源:STR/NurPhoto/Getty


《自然》采访了三位公共卫生领域的领袖人物,他们分别来自世卫组织、美国疾控中心,以及全球最大的科研慈善机构之一,他们将讲述官方人员和研究人员如何依据不完整的数据,尝试估算各地的疫情规模。


01 新冠病毒是否已在一些人群中隐性传播?


“是的,绝对是的。”Jeremy Farrar说,他是伦敦科研慈善组织惠康的传染病专家和主管。社区隐性传播的一个讯号是出现了不相关的确诊病例,且这些病例没有近期国际旅行史——说明这些病例的背后有一张隐形感染网。


Farrar说,知道社区中有多少人已经感染了新冠病毒的最佳方式,就是从每个年龄组采集血样,看看其中是否有新冠病毒的抗体,有抗体则说明此人之前被感染过。这类血清学研究的数据,可以用来确定病死率和传播率。但这类研究比较费时。“我们现在就要做出政策决定和临床决定。”Farrar说,“你不能说‘等一个月后有了数据再说吧。’”


02 科学家可以在不进行大范围检测的情况下估计疫情规模吗?


可以。专家说他们会对比不同证据。一种估计方法是从一个地区的病死数出发。Farrar称其为“粗略估计”,因为研究人员使用的每个变量都在不断变化,令每一步的计算都存在不确定性。这种方法的原理是:中国的数据显示,从发病到死于COVID-19之间约有三周的时间;假使病死率为1%左右,根据粗略计算,在第一周里,每个死亡病例对应100个感染病例。他说,如果那些感染人群没有确诊或隔离,那现在的情况每周可能会翻一番——每个死亡病例可能对应400个感染病例。由于这些变量的误差范围较大,流行病学家会依据进一步的信息调整这些数据。


比如,专家会分析新冠病毒的基因组。最好的一个例子来自西雅图:2月29日,福瑞德·哈金森癌症研究中心的计算生物学家Trevor Bedford和同事报道了从西雅图附近一位青少年体内采集的病毒的基因组,并发现其与6周前采集的一个病毒基因组高度匹配,后者来自一位从中国回到西雅图的六十多岁的女性,与这名青少年并无关系。最简单的解释是,这名女性将病毒传给了他人,这些人又继续传播,最后感染了这位青少年。根据Bedford团队的计算,这六周内可能已有几百人受到感染。


Gregory Armstrong是美国疾控中心COVID-19应急管理副主任,他说Bedford在完成分析后马上联系了他。Armstrong说:“我请他看看有无其他可能性。”如果这名青少年最近没有出过国,那还有一种可能是,另有一人也和第一位旅行者一样,从中国的同一个地区来到了西雅图,且身上携带了同一种毒株。经过计算,Bedford认为这种可能性比单次输入的可能性要低。


那么,这名青少年是如何在卫生官员没有注意到病例数巨幅上升的情况下感染病毒的呢?那位女性和她先生在1月中下旬检测呈阳性,卫生官员密切观察了与他们有过接触的347人1。Armstrong认为有一种可能,就是这些接触者中即便有人受到了感染,但可能没什么COVID-19的症状。如果他们不实行自我隔离,就可能在社区中传播病毒。当被问及疾控中心为何不在2月份检测更多有发热和咳嗽症状的西雅图民众时,Armstrong回答:“坦白说,是资源问题。”


3月初,科研实验室加大了冠状病毒的筛查力度,并开始报告疫情的暴发情况。截至3月12日,负责西雅图的金县卫生部门共通报了270例确诊病例,27例死亡病例。


03 既然有很多未发现的病例,世卫组织为何能宣布有多少国家和地区出现了疫情?


“我们必须利用已有的信息。”世卫组织紧急事务项目技术主管Maria Van Kerkhove说。世卫组织的大部分数据来自监测和病例检测,她说,但世卫组织还会与开展基因组分析等研究的科学家互通信息。了解每个省或国家的疫情传播规模可以帮助政策制定者采取针对性的措施。


Van Kerkhove说,证据表明,遏制措施在中国是奏效的——过去一周里,中国每天通报的新增病例都只有20例左右。(相比之下,过去24小时里,意大利确诊病例超过了2000例。)


她说,中国开始扭转疫情走向的一个早期信号是,大部分新增病例来自已发现并隔离的接触者。换句话说,病毒没有在未被发现的情况下传播,至少频率不如之前。


“虽然亚洲病例数呈现下降趋势,但现在的大问题转到了欧洲。”Van Kerkhove说,“我们知道,如果采取更积极的遏制措施,就能迎来转折点。但对某些国家来说,情况会在好转之前变差。”


Armstrong担心欧洲的情况可能会在美国出现。“很难相信我们这里不会出现那种传播,”他说,“我希望不会出现,但所有卫生部门都会说,这是我们应对过的最复杂的公共卫生紧急事件。”


04 是时候放弃遏制COVID-19的想法了吗?


Farrar、Armstrong和Kerkhov都认为绝对不是。Farrar指出,遏制策略和缓疫策略有部分重合,因为有助于防止疫情扩散的措施,也能减缓疫情对生命和医院的影响。最基本的遏制措施需要通过检测来确定受感染人群,找出他们的接触者,防止他们感染更多人。世卫组织将中国对疫情的有力控制归功于其对病例和接触者的缜密排查。中国官方会隔离接触者,让他们在家中或某处进行14天的隔离。


“有的人可能会有几百名接触者,这就需要非常庞大的工作量。”Farrar说,“但这么做是绝对有必要的,因为即便这无法完全遏制住疫情,但它能为你赢得时间,确保医院准备就绪,同时考虑关闭学校的后果。”


中国的缓疫措施,比如禁止大规模聚集,似乎也减缓了传播速度。Armstrong用基本传染数R0这个流行病学指标,来表示一名COVID-19患者可能感染的人数。“我们现在估计R0在2到3左右。”他说,“如果我们能用缓疫策略将这个数字至少减半,那么疫情就不会再扩大了。”


“眼下,我们应该采取任何可以为我们赢得一周或两周时间的行动;任何起到延缓作用的行动都会产生巨大的影响。”Farrar说,“如果伦敦、西雅图或巴黎重蹈意大利的覆辙,结果将是毁灭性的。”


意大利北部的医院已经一床难求,约有250名医护人员已经受到了感染。如果当前的感染率居高不下,根据《柳叶刀》一篇分析文章的预计,意大利的重症监护病房将在下周末(注:指3月21日-22日左右)达到最大负荷2。“我之前和意大利重症监护的同事通过电话,情况极其严重。”Farrar说,“任何抑制疫情的行动都能拯救无数条生命。”


参考文献:

1.Ghinai, I. et al. Lancet https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30607-3 (2020).

2.Remuzzi, A. & Remuzzi, G. Lancet https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30627-9 (2020).


原文以How much is coronavirus spreading under the radar?为标题发表在2020年3月13日的《自然》新闻解释上 


本文来自微信公众号:Nature自然科研(ID:Nature-Research),原文作者:Amy Maxmen

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