Первая известная передача от человека человеку тяжелого острого респираторного синдрома коронавируса 2 (SARS-CoV-2) в США

Коронавирусная болезнь 2019 года (COVID-19) представляет собой заболевание, вызванное тяжелым острым респираторным синдромом коронавирус 2 (SARS-CoV-2), впервые выявленное в Китае в декабре 2019 года. В январе 2020 года государственные, местные и федеральные агентства общественного здравоохранения расследовали первый случай COVID-19 в Иллинойсе, США.

Методы. Пациенты с подтвержденным COVID-19 были определены как пациенты с положительным тестом SARS-CoV-2. Контактными лицами были люди, подвергшиеся воздействию пациента с COVID-19 в или после даты появления симптомов у пациента. Контактеры подвергались активному мониторингу симптомов в течение 14 дней после их последнего воздействия. Контактные лица, у которых появился жар, кашель или одышка, стали исследуемыми лицами и прошли тестирование на SARS-CoV-2. Была также проверена выборка из 32 бессимптомных контактов медицинского персонала.

Результаты. Пациент 1 - женщина в возрасте 60 лет - вернулась из Китая в середине января 2020 года. Через неделю она была госпитализирована с пневмонией и с положительным результатом на SARS-CoV-2. Ее муж (пациент 2) не путешествовал, но часто общался с женой. Он был госпитализирован через 8 дней и получил положительный результат на SARS-CoV-2. Всего было выявлено 372 контакта в обоих случаях; 347 прошли активный мониторинг симптомов, в том числе 152 контакта с населением и 195 медицинских работников. Из контролируемых контактов 43 стали наблюдаемыми (симтомными), в дополнение к пациенту 2. Эти 43 наблюдаемых и все 32 бессимптомных медработника дали отрицательный результат на SARS-CoV-2.

Вступление. В январе 2020 года новый вирус, тяжелый острый респираторный синдром коронавирус 2 (SARS-CoV-2), был идентифицирован в качестве возбудителя для группы случаев пневмонии, первоначально выявленных в городе Ухань, провинция Хубэй, Китай. SARS-CoV-2, вызывающий заболевание, которое теперь называется коронавирусной болезнью 2019 года (COVID-19), по состоянию на 18 февраля 2020 года распространился по всему Китаю и в 26 дополнительных странах. Филогенетические данные указывают на зоонозное происхождение; быстрое распространение предполагает передачу от человека к человеку. Тем не менее, остаются значительные пробелы в знаниях о передаче среди людей, в том числе уровень воздействия подтвержденного случая, при котором вероятность передачи наиболее высока.

23 января 2020 года, штат Иллинойс, США, сообщил о первом лабораторно подтвержденном случае заболевания (индексный случай) COVID-19. Это была путешественница, вернувшаяся из Ухани в середине января 2020 года. Впоследствии первые свидетельства вторичной передачи в США установлены 30 января, когда у ее мужа, не побывавшего их за пределами США, был выявлен положительный результат на SARS-CoV-2. Органы общественного здравоохранения провели интенсивное эпидемиологическое расследование двух подтвержденных случаев.

Пациенты с COVID-19 были определены как лица с лабораторно подтвержденной инфекцией SARS-CoV-2. Контактеры были определены как люди, которые сообщили о контакте с зараженным или были определены, в качестве лиц с потенциальнымй риском инфицирования. Самый ранний зарегистрированный день с новыми симптомами использовался как дата появления симптомов. Датой появления симптомов для случая индекса считается день 0 для целей данного расследования, и все последующие даты описывались днем ​​исследования (DOI), начиная с DOI 0.

Пациенты с COVID-19 были опрошены с использованием стандартизированной анкеты, чтобы определить историю возникновения симптомов заболевания, места, посещенные лицами с симптомами, и лица, с которыми они имели контакт, когда у них были симптомы. Исследовательская бригада Иллинойса COVID-19, состоящая из местного и государственного персонала здравоохранения и полевой бригады CDC, работала с местами, которые посещали (например, на рабочих местах, в торговых точках или медицинских учреждениях) пациенты с COVID-19 для выявления дополнительных лиц, кто мог подвергнуться SARS-CoV-2. Для выявления возможных воздействий на медицинский персонал были получены и проверены журналы пациентов и кадровые записи для всех медицинских учреждений, посещенных пациентами с COVID-19. Видеозапись безопасности была рассмотрена для выявления дополнительного медицинского персонала и пациентов, которые имели контакт с пациентами с COVID-19 во время транспортировки через госпитализирующую больницу. Медицинский персонал был определен как все люди, работающие в медицинских учреждениях, которые могли подвергаться воздействию инфекционных материалов, в том числе члены Иллинойсской следственной группы COVID-19. Все остальные контакты были классифицированы как члены сообщества, в том числе пациенты, находящиеся в той же закрытой среде в условиях здравоохранения (например, в комнате ожидания больницы).

Классификация подверженности риску

Медицинский персонал и члены сообщества с потенциальным воздействием SARS-CoV-2 были опрошены с использованием стандартизированных контактных анкет для оценки воздействия и того, имел ли человек настоящий контакт с пациентом с COVID-19. Риск воздействия был классифицирован в соответствии с рамками, разработанными членами Иллинойсской исследовательской группы COVID-19 в консультации с экспертами по предметной области CDC. Эти рамки были основаны на опубликованном руководстве по коронавирусу ближневосточного респираторного синдрома и были разработаны и внедрены до промежуточного руководства по оценке риска для COVID-19, выпущенного CDC. 10 11

Активный мониторинг контактов

Весь медицинский персонал и контакты с населением, которые, по оценкам, имели воздействия низкого, среднего или высокого риска, были включены в активный мониторинг симптомов, который продолжался в течение 14 дней после последнего контакта с пациентом с COVID-19. Активный мониторинг симптомов проводился с использованием программного обеспечения Research Electronic Data Capture (Университет Вандербильта, Нэшвилл, Теннесси). Контактные лица получали автоматические электронные письма два раза в день с запросами о симптомах, включая кашель и одышку, а также запрос на измерение температуры самостоятельно. Если сообщалось о симптомах или лихорадке (температура> 38 ° C), или если контакты не отвечали или отказывались от мониторинга электронной почты, сотрудники здравоохранения ежедневно звонили контактным лицам. Для стационарного медицинского персонала, не исключенного из работы, службы гигиены труда в больницах проводили оценку симптомов перед сменой на предмет лихорадки, кашля или одышки. Для выявления любых контактов (в том числе тех, которые не были доступны для активного мониторинга симптомов) при обращении за помощью при лихорадке, кашле или одышке в отделении неотложной помощи, Департамент здравоохранения штата Иллинойс использовал доступные на местном уровне данные наблюдения, полученные в режиме реального времени из областных больниц неотложной помощи, которые включали данные о симптомах и диагнозах и личную информацию для сопоставления.

Если во время активного мониторинга симптомов у контакта возникли лихорадка, кашель или одышка, их классифицировали как пациента, находящегося под специфическим наблюдением (PUI; стандартное обозначение случая, используемое CDC во время вспышки) и он были изолирован и протестирован на SARS-CoV-2.

Сбор образцов и лабораторные испытания

Для PUI образцы были собраны и отправлены в CDC для тестирования. Образцы включали верхние (носоглоточные и ротоглоточные мазки) и нижние дыхательные образцы (мокроту), полученную самостоятельно. Для пациентов с COVID-19, образцы носоглотки, ротоглотки, сыворотки, мокроты, мочи и стула были собраны и отправлены в CDC для тестирования при первоначальном представлении, а затем каждые 2-3 дня. Кроме того, в удобной выборке из 32 бессимптомных контактов с медицинским персоналом были взяты одноразовые образцы носоглотки и ротоглотки, полученные не менее чем через 7 дней после воздействия наивысшего риска. Всем контактерам с медицинским персоналом предлагалось пройти тестирование, но лабораторные возможности и доступность медицинского персонала для прохождения тестирования были ограничены в условиях этого срочного расследования. До того, как Пациент 2 сообщил о симптомах исследователям общественного здравоохранения, у Пациента 2 также были взяты мазки из носоглотки и ротоглотки из-за его высокого риска воздействия Пациентом 1.

Образцы были собраны в соответствии с указаниями CDC. Все образцы были охлаждены при 2–8 ° C перед отправкой в ​​пакетах со льдом в CDC. CDC провела ОТ-ПЦР в реальном времени (rtPCR) для обнаружения трех отдельных генетических маркеров SARS-CoV-2, как описано ранее.

Результаты

Пациент 1 - женщина в возрасте 60 лет, которая 25 декабря 2019 года поехала в Ухань, а 13 января 2020 года вернулась в Иллинойс, и у нее не было симптомов во время путешествия. В Ухане она регулярно посещала госпитализированную родственницу и посещала других членов семьи, у которых были диагностированы респираторные заболевания, один из которых был позже госпитализирован с вирусной пневмонией. Ни один контакт не имел лабораторно подтвержденного COVID-19, но неизвестно, были ли какие-либо тесты на SARS-CoV-2.

В DOI 6 она обратилась за помощью в амбулаторную клинику по поводу лихорадки, усталости и кашля и была в тот день госпитализирована с пневмонией. О ней сообщили в органы здравоохранения как PUI на DOI 7. Ретроспективно она сообщила, что ее симптомы, включая тошноту, дискомфорт в животе и головокружение, начались еще за 6 дней до поступления

До госпитализации у нее был частый, тесный контакт с мужем во время DOI 0–6, когда у нее был активный кашель. Ее муж не ездил в Ухань. Она и ее муж живут вместе, едят вместе, спят и часто общаются лицом к лицу. Маски для лица или другие средства индивидуальной защиты (СИЗ) не использовались дома. Ее муж был классифицирован как подверженный высокому риску и был начат активный мониторинг симптомов на DOI 7 со сбором образцов на DOI 11, прежде чем он сообщил о каких-либо новых симптомах.

Пациент 2 имеет хроническую обструктивную болезнь легких с хроническим продуктивным кашлем и базовой одышкой; поэтому, время появления симптомов, связанных с COVID-19, было трудно определить. При первом собеседовании в качестве контакта по DOI 7 он сообщил об отсутствии лихорадки или изменения хронических респираторных симптомов. Позже он сообщил об увеличении одышки и мокроты, начиная с DOI 11, который также был первым днем ​​сбора образцов в качестве контакта в исследовании пациента 1. После дальнейшего опроса контактов с пациентом 2 было высказано предположение, что некоторые неспецифические симптомы могли начаться уже в DOI 3, с усталости и ухудшения кашля. На DOI 14 он сообщил о новом кровохарканье и обострении одышки в результате активного мониторинга. Он был незамедлительно доставлен в больницу и помещен в изолятор для воздушно-капельной инфекции (AIIR). Образцы носоглотки и ротоглотки из DOI 11 дали положительный результат на SARS-CoV-2 на DOI 15.

При поступлении в стационар показатели жизненно важных функций и физикальное обследование Пациента 1 были в пределах нормы. Рентгенограмма ее грудной клетки не показала никаких отклонений, но компьютерная томография ее груди показала двусторонние мультифокальные инфильтраты и средостенную и внутригрудную лимфаденопатию. При поступлении Пациент 2 имел легкую тахипноэ и признаки бронхоострукции с двух сторон, хотя неясно, представляли ли эти признаки изменение по сравнению с его исходным состоянием. Рентгенограмма грудной клетки Пациента 2 показала эмфизематозные изменения и инфильтраты правой нижней доли в соответствии с пневмонией. Для обоих пациентов тестирование на другие вирусные и бактериальные респираторные инфекции было отрицательным. У обоих наблюдалась легкая лейкопения (пациент 1, 3. 0 × 103 клеток на мкл, пациент 2 – 3, 4 × 103 клеток на мкл), лимфопения (пациент 1, абсолютное количество лимфоцитов 0·7 × 103 клеток на мкл, Пациент 2 -0·8 × 103 клеток на мкл) и легкое повышение уровня аспартатаминотрансферазы и аланинаминотрансферазы (у пациента 1 - 46 единиц\ л и 66 единиц \л, у пациента 2 -47 единиц \л и 75 единиц\л на л). Других серьезных изменений лабораторных результатов отмечено не было.

Оба пациента выздоровели и были выписаны на домашнюю изоляцию в DOI 23. Прием в больницу был продлен, в то время как были приняты меры для домашней изоляции. Домашняя изоляция для обоих пациентов была снята на DOI 33, после двух отрицательных респираторных образцов, собранных через 24 часа.

Пациентка 1 носила лицевую маску в приемной отделения неотложной помощи и была помещена с мерами предосторожности по воздушно-капельной инфекции в отделении неотложной помощи, в течение первых 10 часов после поступления. Впоследствии она была переведена в AIIR, где медицинский персонал, входящий в палату пациента, должен был соблюдать стандартные, контактные и воздушно-капельные меры предосторожности, включая гигиену рук, перчатки, халат, респиратор и средства защиты глаз.

Медицинский персонал был включен в активный мониторинг и потенциальные симтомы были исследованы для определения классификации риска. Пациент 2 был немедленно оценен и принят в AIIR и помещен с мерами предосторожности на основе передачи, как описано для Пациента 1.

Для пациента 1 исходные образцы носоглотки, ротоглотки и мокроты, взятые на DOI 7, были положительными, тогда как сыворотка и моча были отрицательными. Ее начальные пороговые значения цикла rtPCR мокроты варьировались между 24-25, что указывает на высокую вирусную нагрузку до выделения. Образцы мокроты оставались положительными дольше, чем все другие образцы для обоих случаев). Образцы стула, собранные для пациента 1, также оставались положительными дольше, чем образцы носоглотки и ротоглотки; однако, у Пациента 2 не было положительных образцов стула. Ни у Пациента 1, ни у 2 не было образцов сыворотки или мочи, которые дали положительный результат на SARS-CoV-2.

Было идентифицировано 372 контакта Пациента 1 или Пациента 2. Исследователи общественного здравоохранения смогли оценить риск воздействия и активно отслеживать симптомы для 347 (93%) из 372 контактов, в том числе 222 (94%) из 236 контактов с воздействием на дату или после даты первого сбора положительного образца. У 25 человек не было контактной информации для завершения активного мониторинга. Ни у одного из этих лиц не было обнаружено посещений отделения неотложной помощи с лихорадкой, кашлем или одышкой с использованием данных наблюдения практически в реальном времени, полученных из региональных больниц неотложной помощи в течение 14 дней после их последнего воздействия. Представленные данные были предназначены для тех, кто активно контролировался. Из этих 347 контактов 195 (56%) были медицинскими работниками и 152 (44%) были членами сообщества. Хотя большинство контролируемых контактов (228 [66%] из 347) имели риск низкого риска, 119 (34%) имели риск среднего или более высокого риска.

Хотя пациенты 1 и 2 живут вместе и были госпитализированы в одном и том же учреждении, поэтому у них было несколько общих контактов (65 общих контактов с пациентами из отделения неотложной помощи или амбулаторных приемных и 28 медицинских работников, которые общались с обоими пациентами), у них также было много индивидуальных контактов. Пациент 1 имел 92 индивидуальных контакта с медицинским персоналом и 16 индивидуальных контакта с другими людьми, включая один контакт с родственниками (пациент 2). Пациент 2 имел 75 индивидуальных контактов с медицинским персоналом и 71 индивидуальный контакт с с местным населением, в том числе 51 из амбулаторных приемных.

У большинства контактов (303 [87%] из 347 от общего числа контролируемых контактов и 195 [88%] из 222 отобранных контактов до или после даты первого сбора положительных образцов) симптомы не развивались в соответствии с критериями PUI. Кроме того, данные эпиднадзора из больниц скорой помощи Иллинойса показали, что в отделении неотложной помощи с лихорадкой, кашлем или одышкой во время DOI 6–30 не было выявлено никаких бессимптомно контролируемых контактов или других контактов, которые не могли быть достигнуты для активного мониторинга симптомов.

В качестве контакта с окружающими людьми пациент 2 был единственным участником сообщества, который подвергался высокому риску. Он стал впоследствии единственным другим пациентом с COVID-19 в этом исследовании. Из оставшихся 43 PUI все тесты дали отрицательный результат на SARS-CoV-2, хотя и имели симптомы; 32 из этих PUI были медицинским персоналом, а 11 - контактами с населением. Хотя 18 (41%) из 44 PUI имели риск низкого риска, 26 (59%) имели риск среднего или более высокого риска.

32 контакта с медицинским персоналом, имели одноразовые образцы носоглотки и ротоглотки, собранные через 7–14 дней после воздействия самого высокого риска. Все эти воздействия произошли в день или после даты первого сбора положительного образца пациента с COVID-19. 21 (66%) из этого бессимптомного медицинского персонала подвергались воздействию со средним риском или выше. Все были отрицательными для SARS-CoV-2 на момент тестирования.

Обсуждение

В этой статье описана первая известная передача SARS-CoV-2 от человека к человеку в США. Передача произошла между близкими людьми в ходе домашнего контакта, так пациентка передала инфекцию своему мужу, после поездки в инфицированный район. Их длительный, незащищенный тесный контакт происходил через несколько дней в начале ее болезни, прежде чем пациентка 1 обратилась за медицинской помощью. Никаких дополнительных случаев COVID-19 не было выявлено посредством активного мониторинга симптомов нескольких сотен контактов с населением и медицинским персоналом, тестирования симптоматических пациентов или скрининга подмножества бессимптомных контактов медицинского персонала. Эти данные свидетельствуют о том, что передача COVID-19 от человека к человеку может быть наиболее вероятной при незащищенном длительном контакте с пациентом с симптомами COVID-19. Наш опыт ограниченной передачи SARS-CoV-2 отличается от документированного в Ухане, где, как сообщалось, передача происходила в более широком сообществе и среди медицинского персонала, и от опыта других подобных коронавирусов.

Тяжесть заболевания, степень распространения вируса и время контакта с симптоматическим пациентом, возможно, способствовали ограниченной передаче инфекции, описанной здесь. Меры инфекционного контроля в условиях больницы и агрессивные меры общественного здравоохранения также могли бы предотвратить дальнейшее заражение.

У обоих пациентов в Иллинойсе были легкие и умеренные признаки заболевания, которые начинались с неспецифических симптомов, что затрудняло раннюю идентификацию заболевания. Кроме того, базовый кашель и одышка у пациента 2 затруднили выявление новых симптомов. Эти факторы имеют значение для выявления будущих случаев. Клиницистам и работникам здравоохранения следует поддерживать низкий порог для тестирования у пациентов с сопутствующими заболеваниями, которые могут скрывать явные признаки и симптомы COVID-19.

Время и продолжительность выделения вируса после заражения SARS-CoV-2 неизвестны. У двух пациентов из Иллинойса образцы мокроты оставались rtPCR-положительными дольше, чем другие типы образцов. Признавая, что тестирование rtPCR обнаруживает любую РНК SARS-CoV-2, не обязательно инфекционный вирус, необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять, как выделение вируса и обнаружение связаны с передачей. Такие исследования имеют значение для рекомендаций общественного здравоохранения относительно типа и продолжительности изоляции, требуемой для пациентов с COVID-19, и позволят более целенаправленно отслеживать контакты и тестировать соответствующие образцы на основе продолжительности заболевания.

Эти данные являются предварительными и подлежат нескольким ограничениям. Во-первых, эта статья описывает только одно известное событие передачи и связанное расследование контакта. Результаты не могут быть обобщенными или представлять более широкие схемы передачи. Во-вторых, это расследование, возможно, не выявило всех людей с потенциальным воздействием SARS-CoV-2, потому что эпидемиологические исследования зависят от того, вспоминают ли люди о посещенных местах, увиденных людях и появлении симптомов. Дату появления симптомов у Пациента 2 было особенно трудно установить. Учитывая эту неопределенность, мы применили консервативный подход для выявления контактов с пациентом 2, используя самую раннюю сообщаемую дату возможного появления симптомов, DOI 3. Это могло искусственно увеличить количество контактов и обеспечить ложную уверенность в нечастой передаче. Поэтому мы также представляем данные отдельно для воздействий, которые произошли в или после первой известной даты вирусной позитивности.

В-третьих, это исследование имело место до публикации руководства CDC для классификации риска воздействия среди контактов пациентов с COVID-19.

Классификация рисков, использованная здесь, отличалась от опубликованного руководства в некоторых ключевых областях. Например, мы рассмотрели процедуры генерирования аэрозолей для взятия образцов носоглотки и ротоглотки, и поэтому классифицировали медицинский персонал, выполняющий их без всех рекомендуемых СИЗ, как высокий риск, тогда как они сейчас классифицируются как средний риск, согласно руководству. Кроме того, мы включили членов сообщества в качестве контактов, если они вошли в одну и ту же внутреннюю среду (например, в больничную комнату ожидания) в течение 2 часов после пациентов с COVID-19; подход, основанный на других вирусах с воздушно-капельным путем, таких как корь. Текущее временное руководство требует, чтобы контакты находились в комнате одновременно с пациентом с COVID-19. Следовательно, используемые здесь стратификации риска могут быть несопоставимы с будущими исследованиями с использованием этого руководства.

В-четвертых, образцы носоглотки и ротоглотки, собранные как на PUI, так и на бессимптомных контактах с медицинским персоналом, были собраны в один момент времени; одного отрицательного rtPCR SARS-CoV-2 может быть недостаточно для окончательного исключения инфекции в течение 14-дневного инкубационного периода, и в этом исследовании была протестирована только удобная выборка меньшинства контактов с медицинским персоналом, хотя и взвешенная для сбора данных те, которые подвержены более высокому риску.

Кроме того, активный мониторинг симптомов, используемый здесь, не обнаружил бы бессимптомную передачу. Будущие серологические исследования контактирующих контактов позволят лучше понять уровни бессимптомной инфекции.

Кроме того, обновленное руководство CDC рекомендует включать боль в горле в качестве возможного симптома COVID-19 при оценке медицинского персонала, в то время как в этом исследовании были проверены на SARS-CoV-2 только пациенты с лихорадкой, кашлем или одышкой.

Тем не менее, наше текущее расследование выявило передачу SARS-CoV-2 только в одном домашнем контакте с частыми и длительными взаимодействиями с пациентом. Отсутствие COVID-19 среди медицинского персонала подтверждает рекомендации относительно надлежащего инфекционного контроля. Эти результаты также подтверждают оценку CDC о том, что без использования соответствующих СИЗ люди, живущие в той же квартире, что и лица, у которых имеется симптоматически подтвержденный лабораторно подтвержденный COVID-19, подвержены высокому риску.

В этих условиях рекомендация CDC о том, что людям с высокой степенью риска следует оставаться в карантине без публичных действий, может оказаться эффективной в снижении дальнейшей передачи от человека к человеку SARS-CoV-2. 11.

Учитывая сложность выявления новых симптомов у пациентов с основным заболеванием легких, CDC рекомендует, чтобы врачи, рассматривающие диагноз COVID-19, обсуждали результаты тестирования с отделами общественного здравоохранения в каждом конкретном случае.

Пациенты с потенциальным воздействием SARS-CoV-2 с лихорадкой, кашлем или одышкой должны позвонить своему врачу, прежде чем обращаться за медицинской помощью, чтобы можно было принять соответствующие профилактические меры.

Медицинские учреждения должны быстро сортировать и изолировать подозреваемые PUI и уведомлять службы профилактики инфекций и местные отделы здравоохранения о поддержке усилий по тестированию, лечению и локализации.

Выводы

Передача SARS-CoV-2 от человека к человеку произошла между двумя людьми с длительным незащищенным воздействием, в то время как пациент 1 был симптоматическим. Несмотря на активный мониторинг симптомов и тестирование симптоматических и некоторых бессимптомных контактов, дальнейшая передача не была обнаружена.

Авторы подробно описали длительный незащищенный контакт между пациенткой с симптомами, связанным с поездками, и ее мужем, который впоследствии заболел инфекцией. Это представляет первую известную передачу SARS-CoV-2 от человека к человеку в США. Авторы также подробно рассмотрели тщательное расследование, связанное с этими случаям, выявили, стратифицировали риск и активно отслеживали почти 350 контактов в обоих случаях. У 43 контактеров развились симптомы лихорадки, кашля или одышки в течение 14 дней после их последнего контакта, они были протестированы на SARS-CoV-2; у 32 контактов с бессимптомными медицинскими работниками, которые подвергались воздействию в диапазоне риска были также проверены на SARS-CoV-2. Все 75 дали отрицательный результат.

В итоге. Передача SARS-CoV-2 от человека к человеку произошла между двумя людьми с длительным незащищенным воздействием. Дальнейшая передача не была обнаружена, несмотря на мониторинг контактов на наличие симптомов и тестирование всех, у кого появились лихорадка, кашель или одышка, и тестирование удобного образца бессимптомных медицинских контактов. Более подробные отчеты о контактных расследованиях, связанных со случаями SARS-CoV-2, могут улучшить понимание возможности передачи этого нового вируса.