“超级传播”事件如何带动新冠肺炎的大部分传播

2020-06-26 12:10:21

2月下旬,来自世界各地的约175名高管参加了生物技术公司Biogen在波士顿举行的领导层会议。在两天多的时间里,与会者握手,相互交谈,分享食物。出席者还有:新型冠状病毒。参加活动的几个人在不知不觉中感染了导致新冠肺炎的微生物,这种微生物很快在那里传播开来,然后他们把它带回了家。仅马萨诸塞州就有至少99人患病。

大约在同一时间,冠状病毒在佐治亚州奥尔巴尼参加葬礼的100多人中传播。引发了一场疫情,很快导致周围的农村县发布了全国累计发病率最高的新冠肺炎事件之一。第二个月,在华盛顿州长达两个半小时的唱诗班练习中,一名患有这种疾病的人感染了52人。有两个人死了。在阿肯色州,一名受感染的牧师和他的妻子在几天的时间里将病毒传染给了30多名参加教堂活动的人,导致至少3人死亡。这些新病例蔓延到另外26人,其中至少有一人死亡。

随着科学家对新冠肺炎的了解越来越多,人们越来越清楚地看到,所谓的超级传播者事件-一个人感染了不成比例的其他人-在导致疾病的病毒传播中发挥了过大的作用。根据疾病控制和预防中心首席副主任安妮·舒查特的一份报告,波士顿会议和佐治亚州的葬礼是几个超级传播者事件中的两个,这些事件在新冠肺炎在美国早期的传播中发挥了显著作用。事实上,对实际病例和大流行模型的研究表明,10%到20%的感染者要为冠状病毒传播的80%负责。

东北大学研究传染病的网络科学家塞缪尔·斯卡皮诺(Samuel Scarpino)表示,这些数字意味着,预防超级传播者事件可以在很大程度上阻止新冠肺炎。科学家们已经确定了催化这类事件的因素,包括人群规模大,人与人之间的密切接触,以及通风不良的受限空间。目前的证据表明,主要是这样的情况,而不是特定个人的生物学特性,为这种新型冠状病毒的极端传播奠定了基础。

在描述SARS-CoV-2病毒如何传播时,流行病学家不仅使用一个人感染的其他人的平均人数,还使用了另一个关键值,称为分散因子,即“k”。这个数字描述了一种疾病聚集的程度。较小的k通常意味着负责传输的情况相对较少,而较大的k表示传输分布更均匀。在香港,研究人员计算出,在他们检查的1,000多个新冠肺炎案例中,k的值是0.45.。这一数值高于SARS或MERS-前两次以超级传播为特征的病毒爆发-但远低于1918年流感大流行的数值。换言之,Scarpino说,SARS-CoV-2的传播不像SARS和MERS那样依赖于超级传播,但比流感依赖得多。

这种新型冠状病毒似乎主要通过感染者在咳嗽、打喷嚏、说话或呼吸时产生的呼吸道飞沫传播。下一个人通过将这些飞沫吸入他或她的肺部或将其送入鼻子或嘴里而受到感染。如果人们在感染后立即生病,他们可能会呆在家里卧床休息,几乎没有机会传播病毒。相反,得克萨斯大学奥斯汀分校新冠肺炎模特联盟的执行董事劳伦·安塞尔·迈耶斯(Lauren Ancel Meyers)表示,患有新冠肺炎的人在出现症状之前就会传染。美国疾病控制与预防中心估计,大约40%的传播发生在感染者出现任何症状之前,症状平均需要六天时间才能开始。这段时间给了感染者一个很长的接触其他人的窗口-也许还可以进入一个超级传播的时机成熟的情况。

研究人员已经确定了几个使超级传播更容易发生的因素。其中一些是环保的。例如,通风不良的室内区域似乎特别有利于病毒的传播。对日本1 1 0例新冠肺炎病例的初步分析发现,在封闭环境中传播病原体的几率是在露天传播的18倍以上。作者得出结论,密闭空间可以促进超级传播者事件的发生。(这项研究尚未经过同行审查。)。另一项由伦敦研究人员进行的初步印刷前研究,检查了几组新冠肺炎病例,发现几乎所有的病例都是室内或室内外环境。最大的集群是在努尔等室内空间发现的

时间也很重要。一个群体保持联系的时间越长,病毒在他们之间传播的可能性就越大。纽约市健康+医院的特殊病原体专家Syra Madad说,人们到底需要多长时间才能拿到它仍然是一个悬而未决的问题。她补充说,在她的接触者追踪工作中用于风险评估的基准是与感染者接触10分钟,尽管疾控中心使用15分钟作为指导。像杂货店收银员和疗养院员工这样的基本工作者根据需要与大团体互动,并在为超级传播做好准备的情况下工作。迈耶斯说,如果我们想要遏制新冠肺炎,我们就必须想办法保护他们,让他们的工作场所不那么有利于这类活动。

人们的所作所为也很重要,因为一些活动似乎更容易传播呼吸道粘液。我们都见过有人咳嗽或打喷嚏时飞溅的水滴。但加州大学戴维斯分校的化学工程师威廉·里斯帕特说,即使当你说话的时候,你也会释放出“大量”的颗粒。“没有人会想到他们,但他们就在那里,”他说。Ristenpart的研究小组发现,与正常呼吸相比,说话会释放出更多的粒子。而且,随着人们说话的声音越来越大,排放量也会增加。唱歌释放出更多的粒子,这可能在一定程度上解释了华盛顿州合唱团实践中的超级传播者事件。锻炼时呼吸急促也可能有助于新冠肺炎的传播。在小房间里举行的健身舞蹈课,一次最多可容纳22名学生,这与韩国约65例埃博拉病例有关。但是,同一设施中的一个瑜伽课并没有与任何集群联系在一起。一项对日本新冠肺炎集群的研究发现,与在健身房锻炼、卡拉OK派对、在俱乐部欢呼和在酒吧交谈有关的病例,为这些活动可能有助于传播提供了进一步的证据。

Ristenpart和他的同事们还没有证实他们看到的颗粒物排放的变化是否影响了新型冠状病毒的传播。他们的研究没有测量SARS-CoV-2本身。但空气中的颗粒可能是病毒颗粒的重要载体。科学家们还发现了耐人寻味的证据,表明一小部分人可能表现为“语言超级排放者”--那些持续广播的呼吸颗粒物比同龄人多一个数量级的人。“很难提前确定谁将成为超级排放者,”他说。“其中一名超级排放者是一名非常娇小的年轻女子。我是一个更高大、更笨重的人,不是一个超级排放者。“。

有关超级传播活动的证据让研究人员相信,他们是新冠状病毒大部分传播的罪魁祸首。斯卡皮诺说:“到目前为止,我看到的所有数据都表明,如果你压制超级传播者事件,感染的增长速度就会非常、非常快地停止。”“我们在西雅图看到,至少有几次介绍没有导致新的病例”-这意味着如果拒绝病毒传播的条件,它可能会逐渐消失。

但在美国-那里已经有近216万例病例和超过11.7万人死亡-这些情况可能正在上升。各州正在重新开放商业和活动,这意味着更多的人将以更大的群体相互接触。因此,将允许超级蔓延事件发生的条件降至最低,对于遏制新冠肺炎至关重要。在日本,卫生官员建议人们避免出现三个C的情况:通风不良的封闭空间、拥挤的空间和近距离接触的环境。圣达菲研究所的计算机科学家克里斯托弗·摩尔(Cristopher Moore)对病毒传播事件进行了模拟,他说,病毒感染的能力并不完全是这种病原体的属性。“这是病毒和人类社会相互作用的一种属性,”他指出,这是我们有能力改变的东西。

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