为什么今年冬天新冠肺炎疫情可能会恶化?
2020-10-27 14:52

为什么今年冬天新冠肺炎疫情可能会恶化?

现在要说新冠肺炎是否像流感一样是季节性的还为时过早——但在群体不受控制的地方,病毒感染将继续恶化。本文来自微信公众号:Nature自然科研(ID:Nature-Research),作者:Smriti Mallapaty,头图来自:unsplash


北半球的冬天就要来临,研究人员提醒说,新冠肺炎疫情很可能将加重,尤其是在病毒传播没有得到控制的地区。


“这种病毒将迎来‘全盛时期’。”斯坦福大学的微生物学家David Relman说,“我们认为未来几个月的形势相当严峻。”


许多呼吸道病毒(包括流感病毒和一些冠状病毒)引起的感染在冬季增多,夏季减少。研究人员说,在新冠肺炎大流行中,要说新冠病毒是否会成为季节性病毒还为时过早。但是基于对病毒传播方式和人们在寒冷月份的行为的了解,越来越多的证据表明,一个小的季节性效应可能会推动冬季更大的暴发。


季节变化可能会影响新冠病毒的传播,但研究人员表示,现在要下定论还为时过早。来源:Beata Zawrzel / NurPhoto / Getty。


哈佛医学院的数学家Mauricio Santillana创建了新冠病毒传播模型,他说在通风不良的地方进行室内活动的频率将增加,这将加剧疾病传播的风险。


但即使有小的季节性效应,加剧病毒传播的主要驱动因素仍然将是大量易感染的人,普林斯顿大学的流行病学家Rachel Baker说。研究人员表示,这意味着即将进入夏季的地方的人们也不应掉以轻心。


“到目前为止,影响疫情规模的最大因素将是控制措施,如保持社交距离和佩戴口罩。”Baker说。


迄今为止的证据


病毒感染的季节性趋势由多种因素驱动,包括人们的行为和病毒的特性——有些病毒不喜欢炎热潮湿的环境。


实验室实验表明,新冠病毒偏好寒冷、干燥的环境,特别是没有阳光直射的地方。例如,人工紫外线辐射可以使表面[1]和气溶胶[2]中的新冠病毒颗粒失活,特别是在40°C左右时。在较温暖、潮湿的环境中,传染性病毒在表面上的降解速度也更快[3]。普林斯顿大学的数学生物学家Dylan Morris说,在冬季,人们往往将房屋加热到20°C左右,空气干燥,通风不畅。“冬季的室内条件对病毒的稳定性相当有利。”


为了评估某种特定病毒的感染率是否随季节上升或下降,研究人员通常会研究其在某一特定地点的传播情况——一年多次,历时多年。但在没有时间优势的情况下,他们试图通过观察世界各地的感染率来研究季节性对于新冠病毒传播的影响。


10月13日发表的一项研究[4]考察了新冠病毒感染率在此次疫情的头4个月,即大多数国家采取控制措施之前的增长情况。结果发现在紫外线较少的地方,感染率上升最快,并预测如果不采取任何干预措施,病例将在夏季下降,冬季达到高峰。在冬季,“风险会上升,但你仍然可以通过良好的个人行为来大幅降低风险。”康涅狄格大学的生态学家、该研究的共同作者Cory Merow说,“天气只是沧海一粟。”


但西班牙巴塞罗那大学的环境经济学家Francois Cohen表示,在疫情初期,检测也相当有限,而且仍然不可靠,所以至今无法确定天气对病毒传播的影响。


Baker曾尝试利用另一种冠状病毒对湿度的敏感度数据,分析气候对大流行期间病例的季节性模式的影响。她和她的同事们模拟了[5]纽约市感染率在几年内的上升和下降情况:对于有和没有气候影响的情景,以及不同级别的控制措施分别进行模拟。他们发现,如果控制措施只是刚刚能控制住病毒,那么当季节变化时,小小的气候效应就会导致大规模的暴发。“那时气候可能是一个关键因素。”Baker说。该团队于9月10日将其研究结果发布在预印本服务器medRxiv上,作者建议,冬季可能需要采取更严格的控制措施,以降低暴发风险。


未来前景


如果新冠病毒可以在寒冷的条件下更好地生存,那么仍然很难将这种影响从人们的行为影响中分离出来,“流感已经存在了几百年,但是为什么在冬季会出现流感高峰,具体的机制仍不太清楚。”伦敦卫生和热带医学院的数学流行病学家Kathleen O'Reilly说。


即使研究人员有更可靠的新冠病毒数据,他们在疫情早期大部分人口仍然易感时,也只能看到小的或小到忽略不计的季节性影响,Relman说。


但是随着时间的推移,季节性影响可能会在推动感染趋势中发挥更重要的作用,因为更多的人会建立起对病毒的免疫力。Baker说,这通过自然感染可能需要长达五年的时间,通过疫苗接种则能缩短这个期限。


但究竟是否会出现季节性模式,以及具体表现如何,将取决于许多尚未完全理解的因素,包括免疫力持续多长时间,恢复需要多长时间,二次感染的可能性有多大,美国乔治敦大学研究新发疾病的生物学家Colin Carlson说。


参考文献:

[1]Ratnesar-Shumate, S. et al. J. Infect. Dis. 222, 214–222 (2020).

[2]Dabisch, P. et al. Aerosol Sci. Technol. https://doi.org/10.1080/02786826.2020.1829536 (2020).

[3]Riddell, R., Goldie, S., Hill, A., Eagles, D. & Drew, T. W. Virol. J. 17, 145 (2020).

[4]Merow, C. & Urban, M. C. Proc. Natl Acad. Sci. USA https://doi.org/10.1073/pnas.2008590117 (2020).

[5]Baker, R. E., Yang, W., Vecchi, G. A., Metcalf, C. J. E. & Grenfell, B. T. Preprint at medRxiv https://doi.org/10.1101/2020.09.08.20190918 (2020).


原文以“Why COVID outbreaks look set to worsen this winter”为标题发表在2020年10月23日的《自然》的新闻版块


本文来自微信公众号:Nature自然科研(ID:Nature-Research),作者:Smriti Mallapaty

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