中国武汉新冠肺炎感染早期传播动力学研究外文翻译资料

中国武汉新冠肺炎感染早期传播动力学研究

Qun Li, M.Med., Xuhua Guan, Ph.D., Peng Wu, Ph.D., Xiaoye Wang, M.P.H., Lei Zhou, M.Med., Yeqing Tong, Ph.D., Ruiqi Ren, M.Med., Kathy S.M. Leung, Ph.D., Eric H.Y. Lau, Ph.D., Jessica Y. Wong, Ph.D., Xuesen Xing, Ph.D., Nijuan Xiang, M.Med., Yang Wu, M.Sc., Chao Li, M.P.H., Qi Chen, M.Sc., Dan Li, M.P.H., Tian Liu, B.Med., Jing Zhao, M.Sc., Man Liu, M.Sc., Wenxiao Tu, M.Med., Chuding Chen, M.Sc., Lianmei Jin, M.Med., Rui Yang, M.Med., Qi Wang, M.P.H., Suhua Zhou, M.Med., Rui Wang, M.D., Hui Liu, M.Med., Yinbo Luo, M.Sc., Yuan Liu, M.Med., Ge Shao, B.Med., Huan Li, M.P.H., Zhongfa Tao, M.P.H., Yang Yang, M.Med., Zhiqiang Deng, M.Med., Boxi Liu, M.P.H., Zhitao Ma, M.Med., Yanping Zhang, M.Med., Guoqing Shi, M.P.H., Tommy T.Y. Lam, Ph.D., Joseph T. Wu, Ph.D., George F. Gao, D.Phil., Benjamin J. Cowling, Ph.D., Bo Yang, M.Sc., Gabriel M. Leung, M.D., and Zijian Feng, M.Med.

The authors affiliations are listed in the Appendix. Address reprint requests to Dr. Feng at the Chinese Center for Disease Control and Prevention, No. 155 Changbai Rd., Changping District, Beijing, China, or at fengzj@chinacdc.cn; to Dr. G.M. Leung or Dr. Cowling at the School of Public Health, Li Ka Shing Faculty of Medicine, University of Hong Kong, 21 Sassoon Rd., Pokfulam, Hong Kong, China, or at gmleung@hku.hk or bcowling@hku.hk, respectively; or to Dr. B. Yang at the Hubei Center for Disease Control and Prevention, No. 35 Zhuodaoquan North Rd., Hongshan District, Wuhan, Hubei, China

背景：新冠状病毒（2019 NCOV）感染性肺炎（NCIP）的最初病例发生在2019年12月中国湖北武汉，我们分析了武汉市首批425例确诊病例的数据，以确定NCIP的流行病学特征。方法收集截至2020年1月22日报告的实验室确诊NCIP病例的人口学特征、接触史和疾病时间线信息。我们描述了病例的特征，并估计了关键的流行病学时滞分布。在指数增长的早期，我们估计了流行病的倍增时间和基本繁殖数。结果前425例确诊的NCIP患者中，中位年龄为59岁，56%为男性。2020年1月1日之前发病的大多数病例（55%）与华南海鲜批发市场有关，而随后的病例为8.6%。平均潜伏期为5.2天（95%置信区间[CI]，4.1至7.0），分布的第95百分位为12.5天。在早期阶段，疫情规模每7.4天翻一番。平均序列间隔为7.5天（95%CI，5.3至19），基本生殖数估计为2.2（95%CI，1.4至3.9）。结论根据这些信息，有证据表明，自2019年12月中旬以来，密切接触者之间发生了人与人之间的传播。如果采用类似的动态，则需要做出相当大的努力来减少传播，以控制疫情 。

2019年12月，在中国中部的武汉市，新冠状病毒（2019 NCOV）感染性肺炎（NCIP）的病例数增加。 2019年12月29日，首批报告的4例病例均与华南（中国南方）海鲜批发市场有关，由当地医院使用2003年严重急性呼吸综合征（SARS）爆发后建立的“病因不明的肺炎”监测机制来识别，目的是及时识别新病原体，如2019 nCoV。最近几天，中国其他城市和世界上十几个国家都发现了感染病例。在这里，我们对武汉首批425例实验室确诊病例的数据进行分析，以描述NCIP的流行病学特征和传播动力学。方法数据来源通过“病因不明肺炎”监测机制确定最早病例。病因不明的肺炎被定义为没有符合以下标准的病原体的疾病：发烧(ge;38°C），肺炎的放射学证据，低或正常的白细胞计数或低淋巴细胞计数，在按照标准临床指南进行抗菌治疗3至5天后，症状没有改善。为了应对肺炎病例的识别，并努力提高早期检测的敏感性，我们在2020年1月3日利用通过对感染者、亲属、密切接触者和医护人员的访谈，将数据收集到标准化表格上。我们收集了有关发病日期、临床设施就诊、住院和临床结果的信息。通过访谈和现场报告收集流行病学数据。调查人员在必要时采访了每名感染患者及其亲属，以确定发病前两周内的接触史，包括接触任何野生动物的日期、时间、频率和模式，尤其是据称在武汉华南海鲜批发市场可买到的野生动物，或暴露于任何相关环境，如特定市场或其他潮湿市场。还包括与其他有类似症状的人接触的信息。现场调查期间收集的所有流行病学信息，包括暴露史、事件时间表和密切接触者识别，都与来自多个来源的信息进行了交叉核对。还调查了已知患者在发病前两周内去过的家庭和地方，以评估可能的动物和环境暴露。

数据被输入中央数据库，一式两份，并通过EpiData软件（EpiData Association）进行验证。基于世界卫生组织（WHO）在2003年和2012年建议的SARS和中东呼吸综合征（MERS）病例定义。疑似NCIP武汉患者在发病前14天内出现发热或呼吸道症状。确诊病例被定义为呼吸道样本通过以下三种方法中的至少一种检测2019年nCoV呈阳性的病例：通过实时逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）检测2019年nCoV或匹配2019年nCoV的基因序列分离2019年nCoV或至少两个阳性结果。实验室测试2019年nCoV实验室测试分析基于之前的世卫组织建议。从患者身上获取10份上下呼吸道标本。提取RNA，用2019个nCoV特异性引物和探针进行实时RT-PCR检测。试验在湖北省疾控中心的生物安全二级设施中进行，然后在中国疾控中心的国家病毒疾病控制研究所进行。如果两个靶点（开放阅读框1a或1b，核衣壳蛋白）通过特异性实时RT-PCR检测呈阳性，则该病例将被视为实验室确诊。循环阈值（Ct值）小于37被定义为阳性试验，Ct值大于等于40被定义为阴性试验。中等负荷（定义为Ct值37到小于40）需要通过重新测试进行确认。如果重复Ct值小于40并且观察到明显的峰值，或者如果重复Ct值小于37，则再次试验被视为阳性。通过三种方法之一在患者支气管肺泡灌洗液样本中鉴定基因组：Sanger测序、Illumina测序

能够的通过对一组病例的发病日期、首次就诊日期和入院日期拟合威布尔分布，并提供详细信息，估计发病至首次就诊和发病至入院的分布。我们对集群调查的数据拟合了伽马分布，以估计序列间隔分布，即传播链中连续病例发病日期之间的延迟。我们通过分析12月10日至1月4日期间发病病例的数据来估计疫情增长率，因为我们预计在12月31日武汉正式宣布疫情暴发后不久，确定的感染比例将增加。我们拟合了一个传播模型（通过使用更新方程制定），将人畜共患传染病的发病日期与华南海鲜批发市场无关，并使用该模型推导了疫情增长率、疫情倍增时间和基本繁殖数（R0），定义为一个病例在其感染期内，在其他未感染人群中平均产生的预期额外病例数。我们使用了基于SARS序列间隔的信息性先验分布，平均值为8.4，标准偏差为3.8.11。使用MATLAB软件（MathWorks）对潜伏期、序列间隔、生长率和R0进行了分析。使用SAS软件进行其他分析（SAS研究所）

。具体而言，曲线的后半部分并不表示事故案例数量减少，而是由于截止日期的案例确定延迟。考虑到随着时间的推移，检测试剂盒的可用性和使用增加，在解释1月份病例的增长速度时应谨慎。大多数最早的病例包括报告的接触华南海鲜批发市场的病例，但从12月底开始，非关联病例数量呈指数级增长。患者的中位年龄为59岁（范围为15至89岁），425名患者中有240名（56%）为男性。15岁以下儿童中没有病例。我们研究了三个时期的病例特征：第一个时期是1月1日之前发病的患者，也就是华南海鲜批发市场关闭的日期；第二期为1月1日至1月11日发病者，即RT-PCR试剂提供给武汉的日期；第三个时期是在1月12日或之后发病的）。发病较早的患者年龄稍小，更可能是男性，更有可能报告接触华南海鲜批发市场。在这三个时期，医护人潜伏期为5.2天（95%置信区间[CI]，4.1至7.0）；分布的第95百分位为12.5天（95%可信区间为9.2至18）（图2A）。我们获得了5组病例的信息，如图3所示。根据这些集群中6对病例的发病日期，我们估计序列间隔分布的平均值（plusmn;SD）为7.5plusmn;3.4天（95%可信区间，5.3至19）（图2B）。在截至2020年1月4日的疫情曲线中，疫情增长率为每天0.10（95%CI，0.050至0.16），倍增时间为7.4天（95%CI，4.2至14）。利用上述序列区间分布，我们估计R0为2.2（95%可信区间，1.4至3.9）。据估计，1月1日之前发病的45名患者从发病到首次就诊的时间平均为5.8天（95%可信区间4.3至7.5），与1月1日至1月11日发病的207名患者的时间相似，平均为4.6天（95%可信区间4.1至5.1）（图2C）。在1月1日之前发病的44例患者中，从发病到入院的平均持续时间估计为12.5天（95%可信区间10.3至14.8），比1月1日至11日发病的189例患者的平均持续时间长（平均9.1天；95%可信区间8.6至9.7）（图2D）。我们没有为1月12日当天或之后发病的患者绘制这些分布图，因为尚未检测到近期发病且持续时间较长的患者中的病例比例逐渐增加。我们检查了10例确诊病例的暴露数据，并估计了平均值 。

SARS的R0估计约为3,12，通过隔离患者和谨慎的感染控制，SARS疫情得到了成功控制。13就NCIP而言，控制的挑战包括许多轻微感染的明显存在14以及隔离病例和隔离密切接触者的资源有限。我们对R0的估计仅限于截至1月4日的这段时间，因为对疫情认识的提高，以及最近几周更多的可用性和检测的使用，将增加确诊感染的比例。武汉随后采取的控制措施，以及最近在该国其他地方以及海外采取的控制措施，可能降低了传染率，但在国内其他地区和世界各地发现的病例数量不断增加，表明疫情规模不断扩大。尽管自1月23日起，武汉及周边城市的人口检疫将减少病例向全国其他地区和海外的传播，但现在的一个优先事项是确定其他地方是否发生了类似强度的本地传播。值得注意的是，早期病例中很少发生在儿童身上，425例中几乎有一半发生在60岁或60岁以上的成年人身上，尽管我们的病例定义规定了严重到需要医疗护理的疾病，这可能因共存条件的存在而有所不同。此外，儿童感染的可能性较低，或者，如果感染，可能会表现出较轻的症状，并且第一波疫情将澄清这个问题。尽管在医护人员中发现了感染，但这一比例并没有SARS和MERS暴发期间那么高。15 SARS和MERS暴发的特征之一是传播的异质性，尤其是超级传播事件的发生，尤其是在医院。目前尚未确定NCIP的16个超级传播事件，但随着疫情的发展，它们可能成为一个特征。虽然发病和就医之间的延迟通常很短，27%的患者在发病后2天内寻求治疗，但住院延迟要长得多，89%的患者至少在发病第5天才住院（图2）。这表明在疾病的早期阶段很难识别和隔离病例。可能有必要投入大量资源，在门诊和急诊科进行检测，以便主动发现病例，这既是在尚未出现局部传播的地区遏制战略的一部分，也是允许对病例进行早期临床管理的一部分。这种方法还将提供有关亚临床感染的重要信息，以便更好地评估严重程度。我们对潜伏期分布的初步估计为14天的医学观察期或接触者隔离提供了重要证据。我们的估计是基于10个病例的信息，有些不精确；这对我来说很重要 。

进一步的研究可以提供更多关于这种分布的信息。当更多关于NCIP流行病学特征的数据可用时，与SARS和MERS的相应特征以及人类特有的四种冠状病毒的详细比较将是有益的。我们的研究受到了对新出现的新病原体感染进行初步调查的通常限制，尤其是在最初阶段，当时对疫情的任何方面都知之甚少，而且缺乏诊断试剂。为了提高早期发现和诊断的敏感性，在病例鉴定中考虑了流行病学史，并在获得更多信息后不断修改。1月11日，PCR诊断试剂送达武汉后，确诊病例更容易被识别，这有助于我们缩短病例确认时间。此外，病例检测的最初重点是肺炎患者，但我们现在了解到，一些患者可能出现胃肠道症状，也有报告称儿童出现无症状感染。17例具有非典型表现的早期感染可能已被遗漏，在确诊病例中，轻度临床严重程度的感染可能尚未得到充分确认。18我们没有关于疾病严

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