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史隽疫情观察|开棺验尸:各国到底何时起出现新冠病毒感染(上)

  撰文 | 史隽

 

全美确诊人数 1622990

全球确诊人数 5344539

(截至发稿时的最新数据)

 

  新冠病毒的传播几乎已经遍布全世界,已经有215个国家和地区有确诊病例。

 

  很多国家都开始对过去保存的旧样品进行测试,试图追溯新冠病毒到底是什么时候开始出现在本地的。今天我们就总结一下这些发现,以及每个发现到底意味着什么。

美国西雅图

 

  西雅图(华盛顿州)的发现来自于Seattle flu project (西雅图流感计划)[1]。

 

  这个研究计划始于2018年,最初意在收集有流感症状的西雅图地区居民的鼻拭子样本,进行检测分析,从而更详尽地了解流感病毒的传播方式。因此,这一计划保存了很多西雅图地区有急性呼吸道感染的人的鼻拭子样本。这些人中一部分有流感样疾病,如果是新冠病毒感染,也会因为症状符合条件被采样。

 

  2月底,西雅图新冠肺炎暴发以后,参与西雅图流感计划的研究人员回去检测了以前冻存的样本里是不是有新冠病毒。

 

  结果显示:

 

  在2020年1月份收集的3600个样本里面0个是新冠病毒。

 

  在2月份收集的3308个样本里面,最早的新冠样本在2月21日被采集到,之后总共有10个样本是新冠测试阳性。这个故事我在以前一篇日记里面特地讲过 (见《117疫情观察:新冠无症状感染的威胁 | 史隽·Ⅲ》)。

 

  此外,2019年10月到2020年2月的样本里面有各种各样的病毒,包括流感病毒、呼吸道合胞病毒、鼻病毒、间质肺病毒和普通的季节性冠状病毒 (包括4种:229E、NL63、OC43和HKU1)。

 

  引起普通感冒最多的病毒是鼻病毒 (rhinovirus),而排在第二位的就是普通的季节性冠状病毒(约占所有感冒的15-30%)。

 

  普通的冠状病毒在核酸检测法中很容易与新冠病毒区分开,没有混淆的可能性,这个发现还是很严谨的。

 

美国加州

 

  2020年4月21日,美国加州宣布通过“开棺验尸”发现了一个2月初新冠病毒死亡的病例。死者是美国加州硅谷的一位57岁女性,名叫帕特里夏·多德(Patricia Dowd)。

 

  多德在一家跨国半导体公司工作,公司在世界各地都设有办事处。她作为审计师,需要接触来自世界各地的员工,并经常需要出差。2019年11月,她曾去北京出差。

 

  2020年2月2日,多德出现流感症状。四天后 (2月6日),她仍然觉得不舒服,在家工作。等到她女儿回家后,发现她倒在厨房的早餐吧台边,已经死亡。多德的流感测试为阴性,尸检发现似乎是严重的心脏病发致死,但是什么原因导致的并不清楚[2]。

 

  新冠肺炎在加州暴发以后,她居住的加州圣克拉拉县 (Santa Clara) 的卫生官员决定,重新调查该县十多例原因不明的死亡。

 

  3月中旬,多德的冻存组织样本被送到亚特兰大的CDC进行进一步检查,4月21日核酸检测结果公布,证实她感染了新冠病毒。美国CDC的科学家们正试图对分离的病毒RNA进行测序,与已经共享的序列进行比较,分析和其他病例的潜在联系。怎样用测序大法来进行流调,在以前的一篇日记里介绍过 (《117疫情观察:详解病毒基因序列追踪流调大法 | 史隽·Ⅶ》)。

 

  可惜,从死亡组织里分离出的病毒RNA,要测序不是件容易的事。全基因组测序对RNA的质量要求比较高,需要较长的、几乎没有断裂的RNA。到目前为止,CDC的科学家们仅获得了相对较短的RNA,虽然用来做RT-PCR确诊足够了,但还不足以用来做全基因组测序。

 

  此外,圣塔克拉拉县2月17日和3月6日发生的两例死亡事件,早先认为没有关联,现在也被确认与新冠病毒有关。这比之前加州公布的首例社区传播病例(2月26日)更提前了。

 

  新冠病毒的潜伏期长达14天,在出现症状之前,就已经可能具有传染性。多德在2月6日死亡之前已经病了几天,所以她很可能最早在一月份就将病毒传染给了其他人。

 

  2020年4月,加州州长加文·纽瑟姆(Gavin Newsom)宣布,一些地区的研究人员正在追溯2019年12月的验尸和尸检报告,看是否有更早的新冠病毒感染致死的病例。

 

美国新泽西

 

  2020年4月30日,美国新泽西州贝尔维尔市的市长提出了一个令人震惊但未经证实的说法,说自己在2019年11月就感染了新冠病毒[3]。

 

  市长迈克尔·梅勒姆(Michael Melham)说,在最近的常规体检几天后,他要求家庭医生检查血液中是否存在新冠病毒抗体。4月29日,他得到了肯定的结果:他血液里检测到了IgG亚型的新冠抗体。

 

  他回忆自己4个月前在大西洋城参加新泽西市政联盟会议时生病了。2019年11月21日开完会回到家后,症状恶化,发烧到38.9°C,身上发冷,出现幻觉和喉咙痛,但没有新冠肺炎常见的呼吸急促或困难。他电话咨询了医生,医生诊断为严重的流感。

 

  然而,梅勒姆“认为”那时候他应该是感染了新冠肺炎。

 

  梅勒姆一个人住,除了1月下旬曾去过波多黎各的旅行外,最近几个月都没有旅行。他也没有打流感疫苗。

 

  然而,除了梅勒姆自己的陈述,新泽西州的卫生官员并没有确认他说的是否属实。

 

  梅勒姆的猜测从科学上讲很不严谨,有两个大问题:

 

  1) 他的抗体检测结果并不一定是正确的。

 

  他的家庭医生不知道使用的是哪个厂家的抗体试剂盒。市面上很多抗体试剂盒的准确率很低,有些甚至会和引起普通季节性感冒的冠状病毒反应,得出阳性结果。

 

  前一段时间,瑞士罗氏 (Roche) 制药公司的CEO就公开批评市面上充斥了许多不靠谱的新冠抗体试剂盒,这些试剂盒的假阳性和假阴性率都非常高。他认为这些试剂盒:

 

  一文不值(These tests are not worth anything, or have very little use)

 

  有些公司很没有职业道德地推出了(不靠谱的)产品(Some of these companies, I tell you, this is ethically very questionable to get out with this stuff,)

 

  任何非专业人员都可以做出一个抗体试剂盒……我们两个在车库里用一晚上时间就能做出一个来。(Every kind of amateur could produce an antibody test…The two of us could do it overnight in the garage.)

图1:路透社报道了罗氏CEO对市面上的抗体试剂盒的评价[4]。

 

  2) 即使他的抗体检测阳性结果是正确的,也无法确认他到底是什么时候感染的新冠病毒。11月份的生病很可能只是流感或者感冒,而真正的新冠感染反而是轻症或者无症状。

 

  抗体测试通常是检测两种类型的抗体:IgM和IgG。IgM抗体通常在感染后约一个星期内产生,这个时候患者可能还带毒。随后人体会产生另一种称为IgG的抗体,IgM水平会随之减弱。IgG抗体可以持续更长的时间,甚至感染过后,IgG抗体还会留在血液中一段时间。然而,新冠病毒 (SARS-CoV-2) 被人体清除后, IgM或IgG的抗体会在体内保留多长时间还不清楚。图2显示了SARS冠状病毒 (SARS-CoV-1) 的抗体在体内出现和存留的时间。这里要提醒大家,不同的病毒引起的免疫反应都会不同,图2只是一个参考。图3是根据目前发表的数据来预测新冠病毒的不同检测方法所适用的时间段。

 

图2:感染SARS病毒以后,产生的抗体在体内存留的时间[5]。

 

图3:新冠病毒感染前后,不同检测方法可能适用的时间段[6]。

 

  好的抗体测试盒需要有:

 

  1) 高灵敏度:可以检测各种各样识别不同病毒蛋白片段的IgM或IgG抗体。如果敏感度不高,就会造成假阴性。

 

  2) 高特异性:只检测到针对新冠病毒的抗体,排除针对别的病毒的抗体。

 

  这两点非常重要。抗体经常会有非特异性的识别,这就会造成假阳性结果。例如,引起普通感冒的季节性冠状病毒也在全球传播,如果一个抗体的灵敏度高而特异性低,就可能会识别出这些普通感冒病毒的抗体,导致假阳性结果。

 

  什么时候做抗体检测也很关键。刚感染病毒的患者,体内抗体还没有产生,结果就会是阴性。如果在恢复很长时间后检测,抗体浓度会随着时间的推移而降低,甚至消失,结果也可能是阴性。

 

  最后,每个人感染以后的反应不同,有些人产生抗体的能力不强。结果,一部分人虽然感染过病毒,却检测不到抗体。

 

  尽管市面上充斥了许多良莠不齐的新冠病毒抗体试剂盒,截至5月24日,美国FDA仅授权12种用于紧急使用。根据生产商提供给FDA的数据,不同试剂盒的敏感度 (88%到100%)和特异性 (90%到100%)的差别很大。

 

  史隽疫情观察|开棺验尸:各国到底何时起出现新冠病毒感染 (下)

 

 

 



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