抽象的
背景2020年初,新型冠状病毒SARS-CoV-2在中国感染了3300多名医护人员。关于医护人员在最初阶段的医院感染的信息很少。我们分析了来自武汉协和医院(中国武汉)医院感染的医护人员及其家人的数据。
方法我们收集和分析了25名实验室确诊的2019冠状病毒病(COVID-19)医护人员、2名高度怀疑COVID-19的医护人员以及他们的10名COVID-19家庭成员的接触史、发病时间线和流行病学特征数据,2020年1月5日至2月12日。对35例实验室确诊病例的人口学特征和临床特征进行调查,并对12例病毒RNA进行测序分析。
结果在患者中发现了9个群集。所有患者均表现为轻、中度临床表现,病情好转无恶化。平均潜伏期为4.5天,平均±sd临床发病序列间隔(COSI)为5.2±3.2天,中位病毒脱落时间为18.5天。12株不同冠状病毒的全基因组序列表明,该病毒在传播链中结构稳定,具有微小的无关突变,具有显著的传染性溯源特征。
结论无论患者是否有症状,SARS-CoV-2可在医院环境和社会活动中迅速人际传播,这是基于短暂的潜伏期和COSI。公共卫生部门应采取切实可行的措施遏制疫情蔓延,包括隔离病例、追踪密切接触者和控制疫情严重地区。此外,在疫情期间,医护人员应保持警惕,如果自己怀疑感染,应进行自我隔离。
抽象的
尽管患者没有症状,但SARS-COV-2可以从人类迅速传播给医院和社会环境中的人群。https://bit.ly/34BHtB5
介绍
2003年重症急性呼吸综合征(SARS)流行后17年[1,2],一种新型冠状病毒,严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2),从中国武汉市多例不明原因肺炎患者的支气管肺泡灌洗中分离[3.].SARS-CoV-2在国内外引发了2019冠状病毒病(COVID-19)。截至2020年4月7日,中国共报告83 157例COVID-19病例,死亡率为4.02% [4].全球已有180个国家和地区发现确诊病例,除中国外,全球已有130万人感染,其中78 932人死亡[5].寻找零号病人至关重要,但流行病学调查往往是复杂和不明确的[6].Covid-19患者通常具有发烧,非生产性咳嗽,肌痛和萎靡不振。症状包括生产性咳嗽和头痛,不太常见。在超过四分之一的患者中观察到呼吸困难。持续性淋巴细胞症的病例通常会发展致命的致命性症状,包括急性呼吸窘迫综合征,急性心脏损伤,继发感染和多功能功能障碍[7- - - - - -9].
SARS-CoV-2是一种阳性意义的单链RNA病毒,属于乙型冠状病毒系B [3.].它已经成功地跨越了动物与人类之间的屏障,并被证明有能力流行病传播,甚至可能在人类人群中持续流行[10].SARS-CoV-2的计算R0高达2.68 [11],预防措施和干预策略非常具有挑战性。不幸的是,武汉当前综合医院环境和许多其他城市充当流行病热点,以便于传播和加剧蔓延[12].迄今为止,中国已有3300名医护人员被诊断为感染,主要是通过医院传播[13].艾滋病毒/艾滋病感染者是疫情期间最先受害的人群之一。COVID-19在医院,特别是在高卫生工作者之间的最初阶段的传播动态,对于更深入地了解该疾病的流行病学非常重要。
在这里,我们通过整合流行病学数据和25个感染的HCW的全基因组测序和两种HCW来调查可能的传输链路,以及感染受到高度疑似的两种HCW,以及他们在初始期间连续感染SARS-COV-2的家庭成员武汉联盟医院。我们还收集并分析了这些个体中35个实验室确认病例的临床资料。
方法
学习设计与参与者
在2020年1月5日至12日至12月12日之间共有35例实验室确诊的案件和两种高度疑似案件,其中包括七个家庭的27个HCW和10个亲属。所有参与者都采访了使用升高的沟通疾病的标准问卷。评估了与确认的Covid-19患者的HCWS联系历史,包括何时,何地以及如何暴露。我们映射了所有案例,并在症状发作的精确时间。估计集群爆发,潜在的曝光和可能的传输模式。
我们收集了35例实验室确诊病例的临床资料,包括症状和体征、实验室检查、胸部影像学、合并症和并发症、临床治疗和结果,并使用标准化的数据收集表进行安排。参考国际严重急性呼吸系统及新发感染联盟(ISARIC)分享的病例记录表格[14]和世界卫生组织(世卫组织)关于SARS-CoV-2感染的家庭传播调查方案[15].
实时逆转录PCR检测SARS-CoV-2
SARS-COV-2实验室测试测定基于先前的世卫组织建议[16].采用呼吸道样本RNA分离试剂盒从疑似SARS-CoV-2患者口咽拭子中提取RNA。然后对SARS-CoV-2 RNA进行实时逆转录PCR (RT-PCR)检测,扩增并检测两个靶基因,包括开放阅读框1ab (ORF1ab)和核衣壳蛋白(N)补充材料.
全基因组测序和比较基因组分析
采集所有COVID-19病例鼻咽部和/或口咽部拭子进行SARS-CoV-2核酸检测,并对22例进行全基因组测序。全基因组测序使用BioelectronSeq 4000 (CapitalBio Corporation, Beijing, China)测序,组装使用新创基因组汇编程序,SPAdes,版本3.10.1 [17].完整基因组由Prokka注释,版本1.14.5 [18].使用C-Sibelia 3.07版本对突变进行分析[19,基于现有的Wuhan-Hu-1 (NC_045512.2)基因组,并由SnpEff注释,version 4.3 [20.].我们整合了60个已公布的SARS-CoV-2基因组序列的信息。
全长基因组与已发表的SARS-CoV-2基因组和其他冠状病毒结合,并使用MAFFT 7.455版本的FFT-NS-2模型进行比对[21].在广义时间反转(GTR)+ gamma替代模型下推断最大似然系统发育,并使用RAxML(版本8.2.12)bootstrapped 1000次来评估置信[22].采用clustomega[方法]将Spike蛋白组装氨基酸序列突变与Wuhan-Hu-1 (NC_045512.2)、bat-SL-CoVZC45 (MG772933.1)和SARS冠状病毒分离株Tor2/FP1-10851 (JX163927.1)进行比较。23].
流行病学分析
对于有详细发病信息的参与者,采用对数正态分布拟合潜伏期,并估计潜伏期的概率分布。对于具有详细医疗访问信息的参与者,使用威布尔分布来拟合和确定基于疾病发病、首次医疗访问和住院日期的起病至首次医疗访问和起病至入院分布。计算临床起病序列间期(COSI),通过gamma分布估计其概率分布。
统计分析
临床资料中,分类变量以数量(比例)表示。连续变量用中位数表示,并用Mann-Whitney u检验进行比较。p-值<0.05被认为是显著的。除非另有说明,使用SPSS软件23.0版(IBM公司,Armonk, NY, USA)进行统计分析。
伦理批准
医院机构审查委员会放弃伦理审批,因为我们是按照国家卫健委发布的新发传染病突发公共卫生调查政策收集和分析患者的所有数据。
结果
COVID-19肺炎院内暴发及其流行病学传播模式
武汉协和医院神经外科1名男性患者(69岁)于2020年1月6日出现38°C发热,最终于2020年1月16日确诊COVID-19。一名女性患者(55岁)于2020年1月11日发烧,2020年1月18日确诊COVID-19。在此期间,神经外科医务工作者要么在2020年1月12日和13日的科室聚会上直接接触了没有足够有效个人防护装备的两名指标患者,要么通过其同事间接接触。2020年1月16日至24日,神经外科12名医务工作者最终被诊断为实验室确诊的COVID-19。此外,两名HCWs(标记为病例O和Z)被诊断为临床表现相似但病毒核苷酸测试阴性的可能病例。除神经外科外,其他科室还有13名实验室确诊的COVID-19病例。这些部门同时也有嫌疑人加入。
在25次HCW的疾病发作后,43名家庭成员中有10个被证实为Covid-19案件通过核苷酸测试。剩下的33个家庭成员没有牵手感染,由于HCW在疾病开始后立即采取的严格的自治策略,包括在家中佩戴面部面膜,独自生活在分开的房间里,从不与家人一起吃饭,等等.总之,从2012年1月5日至29日起,七个家庭中的25个HCW和10个家庭成员被诊断出在一家医院内进行Covid-19。详细的流行病学和联系历史以及集群信息如图所示补充材料.显示出症状发作和推测传动模式的时间分布图1一个分别和b。
传输,孵化期和序列间隔
根据14例有特定接触日期和症状出现的实验室确诊病例的信息,我们估计平均潜伏期为4.5天(95%可信区间3.0-6.4天)。潜伏期概率分布的第95百分位为11.4天(95% CI 4.0-12.0天)(图2一个).通过九个传动链(图1 b),我们估计平均值±sdCOSI分布为5.2±3.2天(95% CI 3.8-6.8天)(图2 b).在从35例确诊病例(包括HCWs及其家人)和2例疑似病例获得的数据中,估计从发病日期到首次就诊的平均间隔时间为3.0天(95%置信区间2.2-3.9天)(图2 c).在27例住院病例(23例HCWs和4名家庭成员)中,估计从发病到住院的平均时间间隔为6.6天(95% CI 5.3-8.2天)(图2 d).HCWs及其家庭成员在这四个指标上没有显著差异。
35例确诊病例中的人口统计和临床特征
病人的临床结果显示在表格1.在35例确诊病例中,22例(62.9%)为女性,中位年龄为37岁(25-88岁)。少数患者有基础疾病,包括高血压(11.4%)、冠心病(2.9%)、糖尿病(5.7%)和哮喘(5.7%)。截至2020年2月12日,共有21例(60%)康复出院,6例(17.1%)需医学观察患者仍在医院,8例(22.9%)居家自我隔离患者已康复。中位病毒脱落时间为18.5天(12 ~ 25天)。平均住院时间为21天(范围13-28天)。
入院的最常见的迹象和症状是发烧(85.7%)和萎靡不振(74.3%);22名患者(62.9%)食欲不佳,19名患者(54.3%)咳嗽。六名患者因低氧血症接受氧疗法。皮质类固醇在任何患者中都没有给药(补充表S1).
病人的化验结果显示在补充表S2.入院时全血计数显示,大部分患者白细胞计数正常(31例中27例;87.1%)。淋巴细胞减少13例(43.3%)。丙氨酸转氨酶异常4例(15.4%)。所有患者肌酐正常。7例(30.4%)患者乳酸脱氢酶升高。
在入场时,在大多数情况下检测到胸部计算断层扫描(CT)图像中的渗透。总共29例(82.9%)显示底玻璃不透明度,四种(11.4%)显示整合,一种(2.9%)呈现混合磨玻璃不断和整合。只有一个患者(2.9%)有正常的胸部成像(补充表S2).图3显示两组典型的肺炎(HCWS A和C)的典型CT图像补充图S5显示来自疑似案例(HCW O)的一系列CT图像。
测序和系统发育分析
获得12条全基因组序列(GenBank登录号)MT079843- - - - - -MT079854)实施后新创从22例Covid-19患者的22棉签测序。这12个全基因组序列来自患者B,C,E,F,G,H,J,M,Q,R,V和E,如图所示图1 b,其相应的样本编号汇总于补充表S3.其余10个样本由于提取的病毒基因组覆盖不足而被移除。与武汉- hu -1相比,除V外,其余11个病毒基因组均有2个核苷酸突变。我们发现这两个突变位点都存在于16个(26.2%)已发表的病毒基因组(补充表S4-S6).v显示出与其他11例完全不同的两个畸形突变;v是实验室部门的护士,负责递送临床标本,因此我们假设病毒序列的差异可能是因为他因工作而接触到许多其他患者的临床标本。来自r和她的丈夫e的序列是一样的(图4一).在SARS-CoV-2毒株的12个基因组中共发现6个错义突变,但没有一个位于新型冠状病毒结构蛋白的基因中,包括S、E、M或N蛋白(图4一).其中5个突变位于非结构蛋白上,这些非结构蛋白是由病毒编码的多蛋白1a/1ab1水解而来。剩下的一个错义突变(位置28 144,T>C)位于辅因子基因ORF8上。
全基因组系统发育树显示,SARS-CoV-2菌株形成一个单系进化枝,bootstrap支持率为100% (补充图S3).与该进化支最接近的序列是bat-SL-CoV。神经外科6个HCWs (C, H, J, M, Q和R)和1个家族成员(e)的序列在系统发育树中密切相关(图4 b).另一个系的HCW B序列形成了一个单独的谱系。与蝙蝠- sl - covzc45 (MG772933.1)和SARS冠状病毒分离株Tor2/FP1-10851 (JX163927.1)相比,SARS- cov -2分别有4个和3个插入区(图4 c).
讨论
在中国武汉和湖北暴发COVID-19的早期阶段,我们缺乏有效的病毒识别能力,无法诊断可能的COVID-19病例。综合医院没有有效的预防措施来隔离和管理疑似病例,也没有有效的遏制措施来阻断传播途径[12].在SARS和COVID-19等急性呼吸道传染病爆发时,HCWs是风险最高的职业人群,这些疾病是通过接触或呼吸道飞沫、气溶胶或污染物传播的[24].在这里,我们描述了一家医院的几个Covid-19案例,显示了SARS-COV-2的人传播,并评估了Covid-19的流行病学特征。
武汉协和医院先后报告25例实验室确诊病例和2例高度疑似病例。其中14人是神经外科的同事。它们形成了两个聚集群,以两个指数患者为来源,进一步强调了在日常工作中对医务工作者进行充分保护的重要性。此外,已经发生了7起与这些HCWs有关的家庭群集,主要原因是受影响的HCWs与其家庭成员密切接触,没有采取任何隔离措施。幸运的是,大多数艾滋病毒感染者在发病时将自己与家人隔离,有效地保护了家人不受感染。通过绘制发病时间和可能的传播途径(图1 b),我们可以得出结论,综合医院就像一个疫情中心,聚集了大量的患者,这些患者是传染源,这将有效地促进和加剧病毒的传播和传播通过公共交通或其他方式。
通过系统发育分析,我们发现在系统发育树中更接近的聚类病例(图4 b).突变分析表明,每个样本的序列突变位点不同,多数为同义突变。虽然存在一些错义突变,但没有一个位于SARS-CoV-2结构蛋白基因(图4一).此外,结构蛋白的氨基酸序列没有变化(补充图S1和S2).
我们案件中的大部分初始症状是肌痛,不适和发烧。有些患者没有发烧,但只有轻度症状,如鼻塞,这可能导致患者被忽视,导致Covid-19更广泛传播。在我们的案件中,估计疾病发病和疾病发作到医院入院的疾病的间隔分别为3.0天和6.6天,分别比其他研究短25].截至2月12日,27例住院病例中有21例(77.8%)已痊愈出院;他们都没有被送进重症监护室,也没有死亡。从hcs A和C的胸部CT图像来看,表现为非常轻微或中度浸润,且在短时间内明显缓解和消退(图3.).因此,及早诊断、隔离、及时治疗,可加快患者的康复,减少病情恶化的趋势。
在我们的病例中,病毒脱落变为阴性的中位时间是18.5天(12-25天)。值得一提的是,F护士住院期间腹泻严重。发病1个月后,即使鼻咽拭子核酸检测转阴性,肺部CT图像好转,粪便病毒核酸检测仍维持持续阳性。因此,我们必须密切关注COVID-19患者的病毒清除情况。如此长的病毒脱落期可能突出了在病人血浆中以相对延迟的方式有效中和抗体的产生,甚至是不令人满意的滴度。因此,从控制感染的角度考虑,有必要延长住院时间,对使用新冠肺炎恢复期血浆的重症患者应采取谨慎的治疗策略。
我们目前的研究有一些局限性。首先,只注册了37名患者,可能导致我们研究中潜伏期和Cosi的潜在偏见。更精确地计算潜伏期和Cosi,可以采用更大的样本量。其次,由于仅鉴定了新的致病病原体,因此不可能调查病毒脱落和呼吸道和肠道中的相关病毒载荷的调查。第三,未调查感染传播中表面暴露的可能性,这可能需要进一步研究。第四,由于实验室限制,未监测病毒抗体,特别是中和抗体的动力学。最后,尚未进行每位患者的病毒基因组分析和可追溯性,并应在未来的研究中进行。
综上所述,与2003年广州SARS疫情相似,当前武汉SARS- cov -2疫情主要是由于医院和社会活动中发生的有效的人际传播或超传播事件,其潜伏期和COSI较短。隔离患者、追踪和隔离密切接触者、控制疫情严重地区等切实可行的防控策略和措施是阻断疫情传播的关键。尽早发现和诊断COVID-19患者将带来更好的预后。
补充材料
可共享的PDF
确认
我们非常欣赏国际严重急性呼吸和新兴的感染联盟(Isaric),用于公开在网站和世界卫生组织中公开分享数据收集模板,以分享SARS-COV-2感染的家庭传输调查议定书。我们想奉献这篇文章,并为每个正在战斗,投入自己和自我牺牲来控制新型冠状病毒肺炎的爆发的最高致敬。
脚注
这篇文章有补充资料可从www.qdcxjkg.com
作者贡献:Z. GAO和W-L.MA对研究有了并设计的想法,可以完全访问所有数据,对数据的完整性以及数据分析的准确性负责。X. Wang,Y.他,L. Liu和X. Ma有助于起草手稿。Z.Gao,X. Wang,Y. Zheng,Q. Zhou,H. Shi和W-L。MA为有价值的智力内容的稿件进行了贡献。Y.他,L. Liu,L. Liang和X. Ma进行了统计分析。T. Deng,Y.Gao,B. Zhai,W. Liu,X. Bai,T.Pan,G. Wang,Y. Chang和Zhang致力于测序和生物信息学分析。X. Wang,Q. Zhou,X. Wei,Nanchuan Jiang,L. Ma,D. Yang,J. Zhang,B. Yang,Y. Xu和Ning Jiang为数据收购,数据分析或数据解释做出了贡献。最终版本已被所有作者审查和批准。
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- 收到了2020年3月4日。
- 接受2020年4月8日。
- 版权©2020人队
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