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【超级传播】新冠病毒的传播·其六——后大流行时期的生活267

淡斋达原 淡斋达原
2024-08-23
背景:随着不同波次新冠疫情的发展,时常会有读者留言表示自己在疫情高峰期接触到很多有流感样症状的人时并没有感染,反而在没有接触到什么人的时候出现了感染。造成感染的因素非常复杂,但这种反常识的结果往往可能涉及到另一个反常识的概念,即新冠病毒的“超级传播者”驱动。
结论:新冠病毒传播符合“20/80”规则,即大约10%~20%的感染者导致了80%的后续感染;超级传播事件更容易发生在通风较差的室内环境。
建议:理论上通过切断“超级传播者”的感染链条,可以更容易的传播早期控制传播,但在新冠病毒如今的流行形势下这一点很难做到所以从降低感染风险的角度出发,在条件允许的情况下,疫情高峰期应该尽量避免前往可能有更高概率发生超级传播事件的地点。如果无法避免,那么请根据自己的实际情况提高防护等级。
本期分享主要有以下内容:
  • 什么是超级传播事件

  • 新冠疫情中的超级传播案例

  • “超级传播事件”的特点

  • 如何认定“超级传播者”


一、什么是超级传播事件 (Superspreading events,SSEs)
有效再生数(R)定义为典型传染性个体产生继发病例的平均数量是衡量传染病传播性的关键生物学参数。随着传播性和人群对感染的易感性的变化,R也会动态波动值低于1时,疾病无法持续存在,最终会在人群中消亡[1]。因此在传染病疫情期间监测R对于及时了解疾病传播性并评估当前公共卫生控制措施的有效性至关重要。但是R仅反映整个病例群体的平均传播潜力。如果仅仅关注R,就会忽略另一个参数在疫情进展中的重要性,即传播的异质性(heterogeneity),由一个源病例引发大量继发病例的疾病暴发。这些现象被称为超级传播事件 (Superspreading events,SSEs),而其中源头病例则被称为超级传播者[2]。(图 后流267-1)

图 后流267-1 超级传播者新闻报道

这一现象在既往的冠状病毒流行中有较为明显的体现,比如SARS-CoV疫情期间新加坡地区的超级传播案例[3]和MERS-CoV疫情期间的韩国超级传播者案例[4]。
二、新冠疫情中的超级传播案例

由于新冠大流行早期各个国家的流调工作都很尽职,所以我们可以关注到大流行早期存在着的各种大量超级传播事件。比如说韩国疫情早期的“31号患者”引发的超级传播事件最终导致大邱地区5000多例聚集性病例的发生[];一位香港游客导致了“钻石公主号”上700余例感染病例(图 后流267-2);美国华盛顿州斯卡吉特县唱诗班排练中的52例感染病例[5,6,7]。

图 后流267-2 钻石公主号游轮

种现象也被描述为“20/80”规则,该规则规定20%最具传染性的病例负责80%的传播(或继发病例)[8]。规则适用于多种疾病系统,包括媒介传播的寄生虫和性传播病原体。在香港和日本地区的较为详尽的本地传播案例中,通过对传播链条的追溯发现在新冠病毒的超级传播事件中大约10%~20%的感染者导致了80%的后续感染[9,10],新冠病毒的传播符合“20/80”规则。

三、“超级传播事件”的特点

尽管超级传播事件的关键驱动因素尚未明确,但流行病学调查发现了相关的生物和人类行为因素。从广义上讲,病毒传播和社会接触模式的个体异质性是导致新冠病毒超级传播事件发生的主要因素[11]。相关统计分析表明,超级传播事件相当于“肥尾事件”,即超级传播事件的发生比较罕见,但仍有可能发生[12]。当感染基数足够大的时候,在感染高峰期遇到超级传播的可能性也会明显增加。

结合大流行早期的各种案例,可以发现超级传播事件发生的一些典型特点:封闭的环境、通风不良的场所和拥挤的场所等。超级传播事件的爆发与室内环境存在强关联性,比如家庭、公共交通、医院、室内聚会、酒吧、老年护理中心和学校等[13]。有关研究推断,不同场所和人群接触到超级传播时间的概率各不相同,即普通人群(1.75%)、社区(0.49%)、家庭(0.07%)、医疗保健机构(0.67%)、学校(0.33%)和工作场所(0.32%)[10]

图 后流267-3 通风不良的酒吧

四、如何认定“超级传播者”

认定某患者是否为“超级传播者”,需要考虑的因素很复杂,例如病原体及疾病的作用方式,环境和有限时间内的患者活动,不能单单依靠其传染的人数来做判断。每个人的免疫系统的运行方式存在差异,这会导致某些患者传播病毒的能力高于其他人。对病毒产生耐受的人群,他们不会产生明显的症状,不会感到不适,因此可能会继续日常生活,无意中会造成大面积传染。历史上最著名的超级传播者是玛丽(Mary Mallon),她是一名厨师,20世纪初她感染了斑疹伤寒,但是没有任何发病症状,也没有感到不适,因此她携带伤寒杆菌继续工作,在烹饪的过程中将病菌传染给了51人(图 后流267-4)。另一方面免疫能力较弱的人感染新型冠状病毒后,病毒在体内复制的数量较常人更多,他们即使减少与他人接触,也很容易传染给身边更多人。同时,出现多样化发病症状的感染者也可能助推病毒传染,例如咳嗽、打喷嚏等症状都是病毒传播的主要途径。如今全球人群流动性大,一些商务旅行者活动范围广,可将病毒在短时间内进行远距离传播,如果这些人群又与他人进行亲密接触,也会更易于成为“超级传播者”。有研究显示,相较于60岁以上人群,年轻人更容易成为“超级传播者”[14]。

图 267-4 “伤寒玛丽”

但是如果读者们日常工作和学习中能接触到的人非常固定,也可以尝试根据既往几轮新冠疫情爆发时的身边统计学来进行初步预警,即当疑似的“超级传播者”出现相关呼吸道疾病症状时(身边的“金丝雀”),提升防护等级或调整计划安排来规避可能的风险。不过成为“超级传播者”在很多时候并不是感染者的主观意愿,请不要对其抱有恶意。

理论上通过切断“超级传播者”的感染链条,可以更容易的在传播早期控制传播,但在新冠病毒如今的流行形势下这一点很难做到。所以从降低感染风险的角度出发,在条件允许的情况下,疫情高峰期应该尽量避免前往可能有更高概率发生超级传播事件的地点。如果无法避免,那么请根据自己的实际情况提高防护等级。

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本期封面:Bedouin girl falero by Luis Ricardo Falero  (1851–1896)
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参考资料:

  • [1]Flaxman S, Mishra S, Gandy A, Unwin HJT, Mellan TA, Coupland H, Whittaker C, Zhu H, Berah T, Eaton JW, Monod M; Imperial College COVID-19 Response Team; Ghani AC, Donnelly CA, Riley S, Vollmer MAC, Ferguson NM, Okell LC, Bhatt S. Estimating the effects of non-pharmaceutical interventions on COVID-19 in Europe. Nature. 2020 Aug;584(7820):257-261. doi: 10.1038/s41586-020-2405-7. Epub 2020 Jun 8. PMID: 32512579.

  • [2]Wang J, Chen X, Guo Z, Zhao S, Huang Z, Zhuang Z, Wong EL, Zee BC, Chong MKC, Wang MH, Yeoh EK. Superspreading and heterogeneity in transmission of SARS, MERS, and COVID-19: A systematic review. Comput Struct Biotechnol J. 2021;19:5039-5046. doi: 10.1016/j.csbj.2021.08.045. Epub 2021 Sep 1. PMID: 34484618; PMCID: PMC8409018.

  • [3]Chen MI, Loon SC, Leong HN, Leo YS. Understanding the super-spreading events of SARS in Singapore. Ann Acad Med Singap. 2006 Jun;35(6):390-4. PMID: 16865188.

  • [4]Kim Y, Lee S, Chu C, Choe S, Hong S, Shin Y. The Characteristics of Middle Eastern Respiratory Syndrome Coronavirus Transmission Dynamics in South Korea. Osong Public Health Res Perspect. 2016 Feb;7(1):49-55. doi: 10.1016/j.phrp.2016.01.001. Epub 2016 Jan 18. PMID: 26981343; PMCID: PMC4776270.

  • [5]Hernandez M, Scarr S, Sharma M. The Korean clusters. Available from: https://graphics.reuters.com/CHINA-HEALTH-SOUTHKOREA-CLUSTERS/0100B5G33SB/index.html.

  • [6]Mizumoto K, Kagaya K, Zarebski A, Chowell G. Estimating the asymptomatic proportion of coronavirus disease 2019 (COVID-19) cases on board the Diamond Princess cruise ship, Yokohama, Japan, 2020. Euro Surveill. 2020 Mar;25(10):2000180. doi: 10.2807/1560-7917.ES.2020.25.10.2000180. Erratum in: Euro Surveill. 2020 Jun;25(22): PMID: 32183930; PMCID: PMC7078829.

  • [7]Hamner L, Dubbel P, Capron I, Ross A, Jordan A, Lee J, Lynn J, Ball A, Narwal S, Russell S, Patrick D, Leibrand H. High SARS-CoV-2 Attack Rate Following Exposure at a Choir Practice - Skagit County, Washington, March 2020. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 2020 May 15;69(19):606-610. doi: 10.15585/mmwr.mm6919e6. PMID: 32407303.

  • [8]Woolhouse ME, Dye C, Etard JF, Smith T, Charlwood JD, Garnett GP, Hagan P, Hii JL, Ndhlovu PD, Quinnell RJ, Watts CH, Chandiwana SK, Anderson RM. Heterogeneities in the transmission of infectious agents: implications for the design of control programs. Proc Natl Acad Sci U S A. 1997 Jan 7;94(1):338-42. doi: 10.1073/pnas.94.1.338. PMID: 8990210; PMCID: PMC19338.

  • [9]Adam DC, Wu P, Wong JY, Lau EHY, Tsang TK, Cauchemez S, Leung GM, Cowling BJ. Clustering and superspreading potential of SARS-CoV-2 infections in Hong Kong. Nat Med. 2020 Nov;26(11):1714-1719. doi: 10.1038/s41591-020-1092-0. Epub 2020 Sep 17. PMID: 32943787.

  • [10]Zhao Y, Zhao S, Guo Z, Yuan Z, Ran J, Wu L, Yu L, Li H, Shi Y, He D. Differences in the superspreading potentials of COVID-19 across contact settings. BMC Infect Dis. 2022 Dec 12;22(1):936. doi: 10.1186/s12879-022-07928-9. PMID: 36510138; PMCID: PMC9744370.

  • [11]Lewis D. Superspreading drives the COVID pandemic - and could help to tame it. Nature. 2021 Feb;590(7847):544-546. doi: 10.1038/d41586-021-00460-x. PMID: 33623168.

  • [12]Wong F, Collins JJ. Evidence that coronavirus superspreading is fat-tailed. Proc Natl Acad Sci U S A. 2020 Nov 24;117(47):29416-29418. doi: 10.1073/pnas.2018490117. Epub 2020 Nov 2. PMID: 33139561; PMCID: PMC7703634.

  • [13]Leclerc QJ, Fuller NM, Knight LE; CMMID COVID-19 Working Group; Funk S, Knight GM. What settings have been linked to SARS-CoV-2 transmission clusters? Wellcome Open Res. 2020 Jun 5;5:83. doi: 10.12688/wellcomeopenres.15889.2. PMID: 32656368; PMCID: PMC7327724.

  • [14]Lau MSY, Grenfell B, Thomas M, Bryan M, Nelson K, Lopman B. Characterizing superspreading events and age-specific infectiousness of SARS-CoV-2 transmission in Georgia, USA. Proc Natl Acad Sci U S A. 2020 Sep 8;117(36):22430-22435. doi: 10.1073/pnas.2011802117. Epub 2020 Aug 20. PMID: 32820074; PMCID: PMC7486752.


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