明確新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)的傳染期對(duì)于疫情防控尤為重要,對(duì)于COVID-19患者制定出院標(biāo)準(zhǔn)和解除隔離標(biāo)準(zhǔn)具有明確指導(dǎo)意義。如果COVID-19患者過早的解除隔離回歸到日常工作和生活中,這將會(huì)增加傳染他人的風(fēng)險(xiǎn),十分不利于疫情防控;如果延長(zhǎng)隔離時(shí)間,這會(huì)使本身已沒有傳染病毒能力的患者接受不必要的隔離,一方面加重患者自身對(duì)于疾病的恐慌,另外這會(huì)引起醫(yī)療資源的浪費(fèi),包括個(gè)人防護(hù)設(shè)備、醫(yī)療護(hù)理資源以及隔離空間等,使得真正需要隔離的患者不能得到及時(shí)有效的隔離。需要隔離的患者中還有一部分特殊人群,即在疫情期間感染新冠病毒的醫(yī)務(wù)人員。新冠病毒流行期間,大部分醫(yī)院應(yīng)對(duì)疫情本身就已經(jīng)人員缺乏,確定傳染期有助于及時(shí)有效并安全的保證醫(yī)務(wù)人員回歸到正常工作中,這將也會(huì)有利于疫情的防控。
Clinical infectious disease(CID)雜志于2020年8月25日在線發(fā)表了一篇綜述文章旨在通過現(xiàn)有證據(jù)闡述新冠病毒的傳染期以及其如何不斷影響世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)和美國(guó)疾病預(yù)防控制中心(U.S. Centers for Disease Control and Prevention, CDC)推薦意見。
截圖來源:https://doi.org/10.1093/cid/ciaa1249
潛伏期及病毒載量峰值
SARS-CoV-2的中位潛伏期為5天,四分位數(shù)范圍為2-7天。約98%的感染患者在暴露后12天內(nèi)出現(xiàn)癥狀。大部分患者癥狀出現(xiàn)前2-3天就可以在呼吸道標(biāo)本中檢測(cè)到病毒核酸,在癥狀出現(xiàn)時(shí)病毒載量達(dá)到峰值,然后在后續(xù)7-8天內(nèi)病毒載量逐漸下降。無癥狀感染者以及潛伏期患者都可以傳播病毒,新冠病毒與流感傳染能力相似,癥狀出現(xiàn)前至癥狀出現(xiàn)后的幾天內(nèi)都具有傳染性。
PCR陽性的持續(xù)時(shí)間
在新冠大流行早期,WHO和CDC建議根據(jù)兩次PCR結(jié)果陰性作為病毒清除的標(biāo)準(zhǔn)。這種方法會(huì)延長(zhǎng)隔離時(shí)間,因?yàn)橛行┗颊逷CR陽性持續(xù)長(zhǎng)達(dá)數(shù)周。重癥患者通常會(huì)出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間PCR檢測(cè)仍呈陽性,研究也發(fā)現(xiàn)無癥狀患者和輕癥患者也會(huì)出現(xiàn)這種情況。下呼吸道標(biāo)本PCR陽性的持續(xù)時(shí)間比上呼吸道標(biāo)本和糞便標(biāo)本更長(zhǎng)。另外,COVID-19恢復(fù)期患者,已經(jīng)核酸檢測(cè)兩次陰性,然后會(huì)在沒有新癥狀的情況下出現(xiàn)核酸復(fù)陽。
PCR結(jié)果解讀:Ct值和核酸量
循環(huán)閾值(cycle threshold,Ct)是樣本熒光信號(hào)到達(dá)設(shè)定閾值所經(jīng)歷的循環(huán)次數(shù)。Ct值與樣本中核酸量呈反比,即Ct值越小,核酸量越高。大部分SARS-CoV-2 PCR試劑采用Ct閾值<40即為陽性。感染患者早期樣本的Ct值通常在20-30或者更低,隨著機(jī)體對(duì)于感染發(fā)生免疫應(yīng)答,病毒核酸量越來越低,Ct值則越來越高。
Ct值并不代表真實(shí)的病毒量,因此必須仔細(xì)解讀。Ct值需要參考曲線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,因此不同檢驗(yàn)間不能直接進(jìn)行比較。樣本采集的質(zhì)量以及反應(yīng)條件的差異也會(huì)帶來誤差。當(dāng)采樣點(diǎn)的病毒核酸量接近檢測(cè)的檢測(cè)極限時(shí),PCR檢測(cè)的不精確性最為明顯,這也是一些患者在陰性和陽性結(jié)果之間交替的最常見原因。
通過細(xì)胞培養(yǎng)來評(píng)估傳染期
檢測(cè)到新冠病毒核酸不等于體內(nèi)存在活病毒。病毒的核酸片段與宿主細(xì)胞內(nèi)小泡緊密結(jié)合使其不易被宿主酶降解,這使得許多患者PCR結(jié)果呈現(xiàn)持續(xù)陽性。SARS-CoV-2在培養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的能力能夠更好的代表病毒具有傳染性。因?yàn)镾ARS-CoV-2病毒培養(yǎng)應(yīng)該在符合最低生物安全標(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。我們國(guó)家衛(wèi)健委規(guī)定,新冠病毒培養(yǎng)應(yīng)該在生物安全等級(jí)三級(jí)及以上實(shí)驗(yàn)室開展。因此在日常工作中通過病毒培養(yǎng)來確定傳染性并不可行。越來越多的證據(jù)表明癥狀發(fā)生后的時(shí)間和樣本的Ct值是用于判斷傳染性的可靠指標(biāo)。
表1匯總了相關(guān)證據(jù)表明:PCR檢測(cè)持續(xù)陽性是由于殘存的細(xì)胞碎片,而不是活病毒。
【表1】基于病毒細(xì)胞培養(yǎng)或繼發(fā)感染率評(píng)估SARS-CoV-2傳染期的研究匯總
研究(地區(qū)/機(jī)構(gòu)) | 患者 | 主要發(fā)現(xiàn) |
Wolfel et al (德國(guó)) | 9例輕癥患者(青年、中年) | 癥狀出現(xiàn)后5天內(nèi)病毒載量達(dá)到峰值;盡管病毒載量一直很高,癥狀出現(xiàn)8天后未能從呼吸道樣本中培養(yǎng)到病毒;盡管病毒載量高,未能從糞便中培養(yǎng)到病毒 |
美國(guó)疾病預(yù)防控制中心 | 成人患者(不同年齡組、不同疾病嚴(yán)重程度) | 癥狀出現(xiàn)9天后未能培養(yǎng)到病毒;當(dāng)Ct值>33-35,基本不能從上呼吸道標(biāo)本中培養(yǎng)到病毒;疾病恢復(fù)期上呼吸道標(biāo)本仍可檢測(cè)到病毒RNA的患者中,其水平通常處于未能分離出活病毒的范圍內(nèi) |
Young et al (新加坡) | 100例住院患者(20例接受額外氧療,12例接受機(jī)械通氣) | Ct值>30的PCR陽性標(biāo)本中,都未能培養(yǎng)到病毒;癥狀出現(xiàn)14天后采集的所有標(biāo)本中,其中90%的標(biāo)本Ct值>30 |
La Scola et al (法國(guó)) | 155例患者的183份PCR 陽性標(biāo)本(174份鼻咽拭子、9份痰)患者病情嚴(yán)重程度未知 | 癥狀出現(xiàn)20天后PCR測(cè)試仍陽性,但癥狀出現(xiàn)8天后已培養(yǎng)不到病毒;Ct值在13-17的標(biāo)本中都成功培養(yǎng)到病毒;Ct值≥34的標(biāo)本中未能成功培養(yǎng)到病毒 |
Million et al (法國(guó)) | 11例PCR陽性住院患者,癥狀出現(xiàn)后10天內(nèi)每日進(jìn)行病毒培養(yǎng) | 癥狀出現(xiàn)10天后不能培養(yǎng)到病毒 |
Bullard et al (加拿大) | 癥狀出現(xiàn)后第21天采集的90份PCR陽性標(biāo)本(鼻咽拭子或氣管內(nèi)吸出物) | 癥狀出現(xiàn)后第8天采集的標(biāo)本或Ct值>24的標(biāo)本,未能培養(yǎng)到病毒;癥狀出現(xiàn)后第1天至第5天間培養(yǎng)到病毒的可能性更高,在第3天達(dá)到高峰;Ct值每增加1個(gè)單位,培養(yǎng)得到病毒的幾率就會(huì)降低32% |
Liu et al (中國(guó)臺(tái)灣) | 1例陽性患者,低熱 | 癥狀出現(xiàn)后第63天核酸仍陽性,但癥狀出現(xiàn)18天后培養(yǎng)不到病毒 |
Van Kampen et al (荷蘭) | 690份上、下呼吸道標(biāo)本,來自于129例重癥或危重癥住院患者,包括30例免疫抑制患者 | 病毒培養(yǎng)轉(zhuǎn)陰中位時(shí)間為癥狀出現(xiàn)后8天(5-11天),最長(zhǎng)20天;癥狀出現(xiàn)15天后培養(yǎng)得到病毒的可能性<5%;PCR檢測(cè)RNA超過病毒培養(yǎng) |
Cheng et al(中國(guó)臺(tái)灣) | 100例COIVD-19患者,大部分為輕癥 | 2761例密切接觸者中,在患者癥狀出現(xiàn)后5天內(nèi)與其密切接觸的1818例人群中,繼發(fā)感染率為0.7%;在患者癥狀出現(xiàn)后≥6天與其密切接觸的852例患者中,繼發(fā)感染率為0 |
Lu wt al(中國(guó)) | 87例COVID-19出院后2周內(nèi)復(fù)陽患者(連續(xù)兩次PCR結(jié)果陰性準(zhǔn)許出院) | 病毒培養(yǎng)和全長(zhǎng)基因組測(cè)序在所有病例中均未得到 |
韓國(guó)疾病預(yù)防控制中心 | 285例新冠恢復(fù)期核酸復(fù)陽患者(平均癥狀發(fā)生后45天) | 108例患者未培養(yǎng)到病毒;89.5%的患者標(biāo)本Ct值>30;790例密切接觸者感染率為0 |
傳染性的流行病學(xué)數(shù)據(jù)
中國(guó)臺(tái)灣一項(xiàng)前瞻性研究對(duì)100例確診患者及其密接者進(jìn)行了調(diào)查,根據(jù)癥狀發(fā)生后的不同時(shí)間間隔來計(jì)算繼發(fā)感染率。100例患者密切接觸了2761人,與患者出現(xiàn)癥狀后5天內(nèi)密切接觸的1818人中,繼發(fā)感染率為0.7%;與患者出現(xiàn)癥狀5天以后再密切接觸的852人中,繼發(fā)感染率為0。家庭接觸者中感染率最高(-5%),醫(yī)務(wù)接觸者感染率極低(0.9%)。值得注意的是100例確診患者中只有6例是重癥,這6例重癥患者的786例密接者中發(fā)生感染率是56例輕癥患者的1097例密接者的4倍。
核酸轉(zhuǎn)陰患者再次復(fù)陽的意義
廣東省一項(xiàng)研究分析619例COVID-19住院患者在達(dá)到出院標(biāo)準(zhǔn)后(無發(fā)熱、呼吸道癥狀改善、呼吸道和消化道標(biāo)本間隔24小時(shí)以上2次PCR陰性),所有出院患者進(jìn)入指定旅館隔離觀察,在第7天和第14天復(fù)測(cè)核酸。其中87例患者(14.1%)測(cè)試陽性,77例無癥狀,10例有輕度咳嗽。所有病例均未培養(yǎng)到病毒,所有病例的全長(zhǎng)基因組都不能測(cè)序,表明基因組降解。
韓國(guó)疾病預(yù)防控制中心報(bào)道了285例核酸陰轉(zhuǎn)后再次復(fù)陽患者的密切追蹤情況,復(fù)陽平均時(shí)間出現(xiàn)在癥狀發(fā)生后第45天(范圍8-82天)。37.5%的患者再次進(jìn)行核酸檢測(cè)是因?yàn)槌霈F(xiàn)新癥狀,如咳嗽或咽痛。其中對(duì)108例復(fù)陽患者進(jìn)行了細(xì)胞培養(yǎng),均未能培養(yǎng)到病毒。89.5%的患者PCR Ct值>30,這說明陰性轉(zhuǎn)陽性的現(xiàn)象代表了檢測(cè)極限附近的采樣可變性。285例核酸復(fù)陽患者的密切接觸人群有790人(家庭成員351人),所有密接者均未被感染。
感染后的免疫程度和持續(xù)時(shí)間
COVID-19康復(fù)者是否會(huì)再次感染,免疫反應(yīng)能持續(xù)多久,這是個(gè)非常重要的問題。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明感染至少能夠引起短期免疫反應(yīng)。有研究者利用新冠病毒感染了9只獼猴,所有獼猴體內(nèi)均出現(xiàn)中和抗體。在35天后用相同劑量的病毒再次攻擊這9只獼猴,與初次感染和對(duì)照組獼猴相比,這9只獼猴都表現(xiàn)出記憶免疫反應(yīng),鼻內(nèi)病毒RNA水平更低,病毒RNA水平下降更快。另外一項(xiàng)研究也得到了類似結(jié)論。研究者利用新冠病毒感染了7只獼猴,出現(xiàn)輕、中度的疾病表現(xiàn)。其中4只在28天后再次被感染,這4只經(jīng)過尸檢均無疾病、病毒傳播或組織病理學(xué)改變的征象。
針對(duì)人體,迄今為止目前尚無可靠文章報(bào)道康復(fù)患者再次出現(xiàn)新冠病毒感染并出現(xiàn)臨床癥狀的病例。大部分患者核酸復(fù)陽是因?yàn)轶w內(nèi)高Ct值的殘存核酸片段。人體小樣本病例系列報(bào)道表明大部分COVID-19康復(fù)者中出現(xiàn)中和抗體,其滴度與疾病的嚴(yán)重程度和病毒特異性T細(xì)胞的數(shù)量相關(guān)。但是,在一項(xiàng)74例有癥狀患者和無癥狀患者的研究中,大部分患者在感染后2-3月內(nèi)IgG水平和中和抗體均下降,40%的無癥狀患者在早期恢復(fù)期血清轉(zhuǎn)陰,在有癥狀患者比例為12.9%。另外一項(xiàng)研究表明輕型患者的IgG半衰期為73天。目前尚不清楚的是抗體水平的下降以及下降程度是否會(huì)與免疫功能缺失相關(guān)。
公共衛(wèi)生建議及意義
根據(jù)目前現(xiàn)有證據(jù),研究者得出關(guān)于病毒傳染期和時(shí)間的下列結(jié)論(如圖):
> SARS-CoV-2在癥狀出現(xiàn)前后傳染性最強(qiáng)
> 輕-中型患者在癥狀出現(xiàn)后10天傳染性快速下降近乎為零,在危重型和免疫功能受損患者中則為15天。迄今為止報(bào)告的活病毒最長(zhǎng)存活時(shí)間為癥狀出現(xiàn)后20天
> 恢復(fù)期患者核酸持續(xù)陽性是常見的,這通常與高Ct值相關(guān),反應(yīng)低病毒量,這并不代表病毒具有復(fù)制能力,也與傳染性無關(guān)。
> COVID-19恢復(fù)期患者PCR結(jié)果陰性、陽性交替出現(xiàn)這可能與樣本采集的差異以及殘存病毒碎片的病毒量在檢測(cè)閾值邊緣相關(guān),這些患者沒有傳染性。
> 感染至少引起短期免疫反應(yīng),但是免疫反應(yīng)持續(xù)時(shí)間尚不清楚。血清學(xué)檢查提示感染后2-3個(gè)月抗體水平下降,但其臨床意義尚不可知。
目前,世界衛(wèi)生組織和美國(guó)疾病預(yù)防控制中心對(duì)COVID-19患者停止隔離的建議以及對(duì)持續(xù)或反復(fù)PCR陽性的意見見表2。
【表2】世界衛(wèi)生組織和美國(guó)疾病預(yù)防控制中心對(duì)COVID-19患者停止隔離的建議以及對(duì)持續(xù)或反復(fù)PCR陽性的意見
分類 | 世界衛(wèi)生組織 | 美國(guó)疾病預(yù)防控制中心 |
有癥狀的初次感染者 | 癥狀出現(xiàn)后10天+;至少3天無癥狀(發(fā)熱或呼吸道癥狀) | 輕-中型疾病,免疫功能輕度受損:癥狀出現(xiàn)后10天+上次發(fā)熱24小時(shí)后+癥狀改善;重癥或免疫功能嚴(yán)重受損:癥狀出現(xiàn)后至少10天,可延長(zhǎng)至20天+上次發(fā)熱24小時(shí)后+癥狀改善 |
無癥狀的初次感染者 | 測(cè)試陽性后10天 | 免疫功能輕度受損:首次檢驗(yàn)陽性后10天;免疫功能嚴(yán)重受損:首次檢測(cè)陽性后至少20天 |
COVID-19恢復(fù)期,PCR持續(xù)或反復(fù)陽性 | 無建議 | 無癥狀者:癥狀出現(xiàn)后3個(gè)月內(nèi)不建議復(fù)測(cè)核酸,即使曾與感染者密切接觸;有癥狀者:初始癥狀出現(xiàn)后3個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)新的癥狀,無法確定其他病因,考慮重新檢測(cè)。咨詢傳染病或感控專家可以考慮隔離,特別是對(duì)與感染患者密切接觸14天內(nèi)出現(xiàn)癥狀的人群。 |
注意:世界衛(wèi)生組織也允許基于檢驗(yàn)結(jié)果來停止隔離:間隔24 小時(shí)連續(xù)2次PCR陰性+臨床康復(fù)。美國(guó)疾病預(yù)防控制中心不再推薦基于檢驗(yàn)結(jié)果的方案,除非比基于時(shí)間的策略更早地停止隔離或是針對(duì)免疫功能嚴(yán)重受損的特殊人群。
恢復(fù)期后PCR檢測(cè)的作用
> 美國(guó)疾病預(yù)防控制中心建議,從新冠肺炎康復(fù)并保持無癥狀的患者不應(yīng)在癥狀出現(xiàn)后3個(gè)月內(nèi)再次接受檢測(cè),即使他們?cè)c感染患者有過密切接觸。這是由于觀察發(fā)現(xiàn)感染了地方性人類β冠狀病毒的人僅在約90天后更易于再次感染,因此在最初感染后90天內(nèi)的SARS-CoV-2 PCR檢測(cè)呈陽性很可能是由于病毒碎片,而不是再次感染。
> 對(duì)于3個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)的可能與COVID-19一致的新癥狀,且不能明確歸因于其他疾病,美國(guó)疾病預(yù)防控制中心表明,咨詢傳染病或感控專家當(dāng)考慮SARS-CoV-2再次感染時(shí),可以采取隔離措施
> 初次感染90天后核酸陽性的無癥狀患者最佳隔離方法尚不清楚。這一現(xiàn)象并不罕見,大部分患者PCR 的Ct值較高,提示有病毒殘存碎片。作者認(rèn)為做出是否隔離的決定應(yīng)該咨詢傳染病專家、感控專家和當(dāng)?shù)匦l(wèi)生部門,綜合考慮患者病史、首次陽性檢測(cè)的時(shí)間、PCR的Ct值和免疫狀態(tài),做出個(gè)體化的決定。
> 由于免疫持續(xù)時(shí)間目前尚不清楚,對(duì)于首次感染3個(gè)月后出現(xiàn)新癥狀的所有康復(fù)患者,應(yīng)該進(jìn)行PCR檢測(cè),當(dāng)PCR結(jié)果陽性時(shí),應(yīng)該進(jìn)行隔離。
譯者介紹
黃立學(xué)
首都醫(yī)科大學(xué)內(nèi)科學(xué)系(呼吸系?。┎┦垦芯可谧x,師從中日友好醫(yī)院曹彬教授,以肺部感染,呼吸危重癥為主要研究方向。
本文完
排版:Jerry
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