Az alfa és delta SARS-CoV-2 változatok generációs ideje: Epidemiológiai elemzés

További információért:ali.ma@wecistanche.com

Összegzés

Háttér

2021 májusában a delta (B.1.617.2)SARS-CoV-2változat vált uralkodóvá az Egyesült Királyságban, felváltva aomikron(B.1.1.529)variáns 2021 decemberében. A delta variáns megnövekedett átvihetőséggel jár az alfa variánshoz képest, amely 2020 decembere és 2021 májusa között volt a domináns variáns az Egyesült Királyságban. Az átvitel és a beavatkozások hatékonyságának megértése érdekében azt a célt kerestük, hogy megvizsgáljuk, vajon a A delta variáns generálási ideje (a fertőzések közötti intervallum a fertőző-fertőzött párokban) rövidebb – azaz gyorsabban megy végbe az átvitel –, mint az alfa variánsé.

Mód

Ebben az epidemiológiai elemzésben elemeztük az Egyesült Királyság Egészségbiztonsági Ügynöksége (UKHSA) folyamatban lévő prospektív háztartási tanulmányának átviteli adatait. A háztartásokat azután vonták be a vizsgálatba, hogy egy indexes eset PCR-tesztje pozitív volt, és genomi szekvenálást alkalmaztak a felelős változat meghatározásához. Az adatokhoz matematikai transzmissziós modellt illesztve megbecsültük a belső generációs időt (amely feltételezi a fogékony egyedek állandó utánpótlását a fertőzés során) és a háztartás generációs idejét (amely tükrözi a vizsgált háztartásokban megvalósult átvitelt, figyelembe véve a fogékony kimerülést). alfa és delta változatai.

Megállapítások

Február és augusztus 2021. között 227 háztartást vontak be az UKHSA-tanulmányba, 559 résztvevőből. Február-májusban 131 háztartásban (334 résztvevőben 243 fertőzés), május-augusztusban pedig 96 háztartásban (174 fertőzés 225 résztvevőben) észlelték vagy feltételezték, hogy az alfa-variáns felelős a fertőzésekért. Az átlagos belső generációs idő rövidebb volt a delta változatnál (4,7 nap, 95 százalékos hitelességi intervallum [CI] 4,1–5,6), mint az alfa változatnál (5,5 nap, 4,7–6,5). , 92 százalékos utólagos valószínűséggel. A háztartások átlagos generációs ideje 28 százalékkal (95 százalékos CI 0–48 százalék) rövidebb volt a delta változatnál (3,2 nap, 95 százalékos CI 2,5–4,2), mint az alfa változatnál (4,5 nap, 3 ·7–5·4), 97,5 százalékos utólagos valószínűséggel.

Értelmezés

A delta-változat gyorsabban terjed a háztartásokban, mint az alfa-variáns, ami a háztartásokban a fogékony egyedek gyorsabb kimerülésének és a belső generációs idő esetleges csökkenésének tudható be. Az olyan beavatkozások, mint az érintkezés nyomon követése, a tesztelés és az izolálás, kevésbé hatékonyak lehetnek, ha a vírus gyorsan terjed.

Finanszírozás

Nemzeti Egészségügyi Kutatóintézet, az Egyesült Királyság Egészségbiztonsági Ügynöksége, Mérnöki és Fizikai Tudományok Kutatótanácsa és az Egyesült Királyság Kutatási és Innovációs

William S Hart, Elizabeth Miller, Nick J Andrews, Pauline Waight, Philip K Maini, Sebastian Funk, Robin N Thompson

Matematikai Intézet, Oxfordi Egyetem, Oxford, Egyesült Királyság (WS Hart MMath, Prof PK Maini DPhil); Infectious Disease Epidemiology, London School of Hygiene & Tropical Medicine, London, Egyesült Királyság (Prof E Miller FRCPath, Prof S Funk Ph.D.); Immunizációs és Ellenintézkedések Osztály (Prof E Miller, P Waight BSc) és Adat- és Analitikai Tudományok (Prof NJ Andrews Ph.D.), Egyesült Királyság Egészségbiztonsági Ügynöksége, London, Egyesült Királyság; Matematikai Intézet (RN Thompson Ph.D.) és Zeeman Rendszerbiológiai és Fertőző Betegségek Epidemiológiai Kutatóintézete (RN Thompson), Warwicki Egyetem, Coventry, Egyesült Királyság

Bevezetés

2021 májusában a delta (B.1.617.2)SARS-CoV-2variáns vált dominánssá az Egyesült Királyságban1 és világszerte.2 Ez a változat nagyobb kockázatot jelent a súlyos betegség kialakulására a korábbi változatokhoz képest2,3, bár a vakcinázás még mindig védő hatású.4 A delta-változat növekedési ütemének növekedéséhez vezetett.COVID{0}}esetek az Egyesült Királyságban, felülmúlva a többi változatot.1,5 Ezt a növekedést a megnövekedett átvihetőségnek tulajdonították, egy tanulmány5 szerint a delta variáns 43–68 százalékkal volt átvihetőbb5, mint az alfa (B.1.1.7) variáns, amely az első volt. 2020. szeptemberi mintán azonosították.6

Az egyik módja annak, hogy jellemezzük az aSARS-CoV-2variáns a sebességének és erősségének mérése.7,8 A sebesség arra utal, hogy a változat milyen gyorsan növekszik a populáció szintjén, amit az exponenciális növekedési rátával mérünk, és a betegség előfordulási adataiból következtethetünk.8 Az erő a variáns átvihetőségét8 tükrözi, és jellemzően az időtől függő szaporodási számmal mérve (azaz azon emberek számával, akiket minden fertőzött személy várhatóan megfertőz). A generálási idő (azaz a fertőzési események közötti idő a fertőző-fertőzött párokban) meghatározza a kapcsolatot egy változat sebessége és erőssége között8–11, és egy bemenet, amelyet a modellekben használnak a szaporodási szám becslésére az esetbejelentési adatokból.12,13 In elvben a COVID-19 esetek megnövekedett növekedési üteme, amint azt a delta-változatnál megfigyelték, a megnövekedett átvitelnek, a rövidebb generációs időnek vagy mindkét tényezőnek tulajdonítható.8,14

A korábbi tanulmányok becslések szerint aSARS-CoV-2generációs idő, 15–20, a legtöbb becslés a COVID-19 világjárvány korai szakaszában gyűjtött adatok alapján. Az Egyesült Királyság Egészségügyi Biztonsági Ügynöksége (UKHSA) háztartási tanulmánya18 azt mutatta, hogy a generációs idő aSARS-CoV-2rövidebb lett 2020 szeptembere és novembere között a korábbi hónapokhoz képest. Bár ez az időszak egybeesett az alfa-variáns megjelenésével, az UKHSA-vizsgálatban ez a változat csak két háztartásban volt felelős a fertőzésekért, és a delta-változat még nem jelent meg.18 Ezért ebben az epidemiológiai elemzésben összehasonlítottuk a fertőzések hatását. ezek a változatok aSARS-CoV-2generációs időt egy, az Egyesült Királyságban folyamatban lévő háztartási tanulmány adatai alapján.

Mód

Tanulmánytervezés és adatok

Ebben az epidemiológiai elemzésben egy folyamatban lévő, az UKHSA által végzett prospektív háztartási tanulmány átviteli adatait elemeztük (1. melléklet). Mivel a vizsgálat 2021 januárjában kezdődött, és az adatok 2021 februárja és szeptembere között álltak rendelkezésre, elemezhettük az alfaról a deltára való átmenetet, amely a domináns változattá válik. A háztartásokat azután vonták be a vizsgálatba, hogy egy indexes eset pozitív PCR-tesztet mutatott. Az adatok tartalmazzák a PCR-teszt eredményeit (beleértve a vizsgálat részét képező három tesztet), a tünetek megjelenésének időpontját, életkorát és a részt vevő háztartástagok oltási státuszát (1. melléklet). Genomi szekvenálást használtunk a PCR-rel megerősített fertőzésekért felelős változat meghatározására. Ahol a szekvenálási adatok nem álltak rendelkezésre, azt feltételeztük, hogy az alfa-változat felelős a fertőzésekért azokban a háztartásokban, amelyekben az indexes eset 2021 májusa előtt mutatott először pozitív eredményt, a delta-változat pedig azokban a háztartásokban, amelyekben az indexes eset május után mutatott először pozitív eredményt. 2021 (három, 2021 májusában felvett szekvencia nélküli háztartás adatait kizártuk elemzésünkből).1 Az érzékenységi elemzést csak azon háztartások bevonásával végeztük, amelyekben sorozást végeztek.

A háztartási vizsgálati protokoll teljes leírása a 2. mellékletben található (2. oldal). A háztartási felügyeleti protokollt az UKHSA Research Ethics and Governance Group hagyta jóvá az UKHSA COVID-19 világjárványra adott megerősített felügyeleti tevékenységeinek portfóliójának részeként. A vizsgálatban való részvételhez (beleértve a háztartási átvitel jellemzőinek megértését szolgáló adatelemzéseket is) az ápolónők szóbeli beleegyezését kapták a háztartás tagjaitól, akik bármikor visszautasíthatták a háztartási vizsgálatban való részvételt. A gyermekek beleegyezését egy szülő vagy törvényes gyám szerezte be. Csak anonimizált adatokat szolgáltattak a nem UKHSA szerzőknek.

Matematikai modellezés és statisztikai elemzés

A generálási időt úgy becsültük meg, hogy a háztartási átviteli adatokra egy kompartmentális modellezéssel motivált mechanisztikus modellt illesztettünk (2. melléklet 2–9. oldal). Ebben a modellben minden fertőzés három egymást követő szakaszra oszlik (az egyes szakaszok időtartama független eloszlást követett): látens, tünetmentes, fertőző, valamint tüneti és fertőző.17,18 A generálási idő becslésére szolgáló standard módszerektől eltérően Ez a megközelítés összekapcsolja a fertőzött gazdaszervezet fertőzőképességi profilját a tünetek kialakulásának időpontjával.

Adatbővítés A Markov-lánc Monte Carlo (MCMC) segítségével az átviteli modellt az adatokhoz illesztettük18,21 a következő feltevések mellett: (1) az inkubációs időszak eloszlása ​​átlagosan 5,8 nap (SD 3,1; metaanalízis, amelyet az alfa és delta változatok megjelenése előtt végeztek;22 (2) teljesen tünetmentes, a fertőzött gazdaszervezetek 35%-ban olyan fertőzőképesek, mint azok, akiknél tünetek jelentkeznek;23 (3) a beoltott egyedek csökkent fogékonysága a be nem oltottakhoz képest (pl. a fertőző egyed és egy fogékony egyed közötti átvitel valószínűsége alacsonyabb, ha a fogékony egyed beoltva van, korábbi becslések alapján;24 (4) nincs különbség a fertőzött egyedek között a különböző vakcinázási státuszúak között; és (5) minden háztartási átviteli klaszter egyetlen elsődleges esetből származik, és nincs kívülről további fertőzés a háztartásba.

Érzékenységi elemzéseket végeztünk annak vizsgálatára, hogy eredményeink mennyire megbízhatóak ezekre a feltételezésekre vonatkozóan. A következő négy modellparamétert becsültük meg minden változatra a paraméterillesztési eljárás során: az átlagos látens periódus (azaz a fertőzéstől a fertőzővé válásig eltelt idő), az átlagos lappangási idő arányában; az átlagos tüneti fertőzéses időszak; a tünet előtt álló fertőző gazdaszervezetek relatív fertőzőképessége a tünetekkel járó fertőző gazdaszervezetekhez képest; és az általános átviteli paraméter 0, amely az egyetlen, tünetmentes fertőző által generált háztartási fertőzések várható számát jelenti egy be nem oltott és egyébként teljesen fogékony háztartásban, feltételezve, hogy minden egyes átvitelt követően a fertőzöttet eltávolítják és helyébe egy másik fogékony egyén. A nyomkövetési diagramokat és az illesztett modellparaméter-értékek korábbi és utólagos eloszlásának összehasonlítását a 2. függelék mutatja be (10. oldal).

Az előzőleg használt eloszlásokat és a 95 százalékos hiteles intervallumokkal (CI) rendelkező utólagos eloszlások központi becsléseit a 2. függelék (24. o.) tartalmazza minden változat esetében. Az illesztési eljárás tesztelésére egy szimulációs vizsgálatot is végeztünk, amelyben az egyes változatokra vonatkozó központi paraméterbecsléseket használtuk szintetikus adatok előállításához, és ezekre az adatokra illesztettük a háztartási átviteli modellünket (2. melléklet, 11. oldal). A belső generációs időeloszlás (az az eloszlás, amely feltételezi, hogy a fogékony egyedek száma állandó marad a fertőzés során – azaz, ha feltételezzük, hogy amikor a fertőzés megtörténik, a fertőzöttet azonnal eltávolítják a populációból, és egy másik fogékony egyeddel helyettesítik) általános becslést ad, független a fertőzéstől. háztartásméretet, minden változatra a feltételezett és becsült modellparaméter-értékekből számítottuk (2. melléklet, 4-5. oldal). A háztartások generációs időbeli eloszlását (a megvalósult generációs idők háztartásokon belüli megoszlása, figyelembe véve a fogékony egyedek elfogyását)25 is becsültük minden változatra (2. melléklet p 8).

A háztartás generációs ideje átlagosan rövidebb, mint a belső generációs idő, mivel a fertőzött egyedek kifogyhatnak a fertőzésre fogékony egyedekből a háztartáson belül.9,25 Ezt a hatást gyakran az okozza, hogy több fertőzött gazda verseng egymással a rendelkezésre álló fogékony egyedek megfertőzéséért (csak a Az első potenciális átvitel valósul meg).26,27 Következésképpen a megvalósult átvitel gyorsabban megy végbe a háztartásokon belül, mint amennyire a belső termelési időeloszlás sugallja. Minden változatra kiszámítottuk a belső és a háztartási generációs időeloszlás átlagának és SD-jének utólagos eloszlását. Az MCMC eljárás minden lépésében kapott becsléseket kombináltuk (egy beégési időszak után, hogy a paraméterkövetkeztetési eljárás azonosíthassa a paramétertér releváns régióját, és elvékonyodjon, hogy csökkentsük a különböző iterációkból származó becslések közötti autokorrelációt), hogy megbecsüljük a teljes háztartási generációs időeloszlás (2. melléklet 13. o.).

Az MCMC eljárás minden iterációjában kapott alfa- és delta-változatok átlagos belső és háztartási generációs idejének becsléseinek összehasonlításával kiszámítottuk a delta-változat miatti százalékos csökkenés utólagos becslését ezekben a mennyiségekben (az alfa-változathoz képest). Kiszámoltuk azt a utólagos valószínűséget is, hogy az egyes mennyiségek kisebbek voltak a delta változatnál, mint az alfa változatnál (azaz azon MCMC iterációk aránya, amelyekben a becsült átlagos belső vagy háztartási generálási idő rövidebb volt a delta változatnál). A háztartások generációs idejét is összehasonlították az oltás állapota, dátuma és életkora alapján. Minden elemzést MATLAB-ban (R2021b verzió) végeztünk.

Eredmények

Február és augusztus 2021 között 227 háztartást és 559 résztvevőt vontak be az UKHSA-vizsgálatba (táblázat; vakcinázási állapot és életkor szerint a 2. mellékletben, 21–22. oldal). Február-májusban 131 háztartásban (334 résztvevőben 243 fertőzés), május-augusztusban pedig 96 háztartásban (174 fertőzés 225 résztvevőben) észlelték vagy feltételezték, hogy az alfa-variáns felelős a fertőzésekért. A becslések szerint az átlagos belső generációs idő 4,7 nap (95 százalékos CI 4,1–5,6) a delta változatnál és 5,5 nap (4,7–6,5) az alfa változatnál (1A ábra). ). Az utólagos becslések összehasonlítása azt sugallja, hogy az átlagos belső generálási idő 15 százalékkal (95 százalék CI -7 százalék és 31 százalék között) rövidebb a delta variánsnál, mint az alfa variánsnál, és 92 százalék a posterior valószínűsége annak, hogy a delta variánsnak rövidebb az átlagos intrinsic ideje. a két változat generálási ideje (1A. ábra). Eredményeink azt is jelzik, hogy a delta variáns esetében nagyobb a fertőződés a háztartásokon belül, mint az alfa változatnál (1B. ábra). A háztartások átlagos generációs idejére vonatkozó becslések a két változat esetében (1C. ábra) rövidebbek, mint a megfelelő belső generációs időre vonatkozó becslések (1A. ábra). A háztartások átlagos generációs idejét 28 százalékkal (95 százalékos CI 0–48 százalék) rövidebbre becsülték a delta változatnál (3,2 nap, 95 százalékos CI 2,5–4,2), mint az alfa változatnál (4,5). nap, 3·7–5,4), 97,5 százalékos utólagos valószínűséggel, hogy a delta-változat rövidebb átlagos háztartási generációs idővel rendelkezik a két változat közül.

Az MCMC eljárás minden lépésében kapott becsléseket egyesítettük, hogy megbecsüljük az alfa és delta variánsok teljes háztartási generációs időeloszlását, ami azt mutatta, hogy a háztartási delta variánsok átvitele jellemzően korábban következik be a SARS-CoV-2 fertőzés során, mint a az alfa-változat (2. melléklet 13. o.). Utólagos becsléseket is mutatunk a háztartás sorozatos intervallum eloszlásának átlagára és SD-jére (azaz a fertőző-fertőzött párokban a tünetek jelentkezésének időpontjai közötti időszakra; 2. melléklet, 14. oldal). A háztartási generációs időhöz hasonlóan a delta változatnál is rövidebb átlagos háztartási sorintervallumot találtunk (1,8 nap, 95 százalékos CI 1·{{1{20}}}}–2,4) mint az alfa-változat (3,5 nap, 2,7-4,1). Mindkét változat esetében az átlagos háztartási sorozatintervallum rövidebb volt, mint az átlagos háztartási generációs idő – 1·0 nappal (0,2–1,8) az alfa változatnál és 1,5 nappal (0,7–) 2·4) a delta változat esetében – de a háztartási sorozatintervallum magasabb SD-vel rendelkezik, mint a háztartás generálási ideje.

Feltártuk továbbá a vakcinázás (2A–C. ábra), az életkor (2D–E. ábra) és a hónap, amikor az indexes eset először pozitív lett (2F ábra) hatásait a háztartások generációs idejére. Megbecsültük a különböző oltási státuszú fertőzőkkel és fertőzöttekkel kapcsolatos generációs időket, és figyelembe vettük a fertőző-fertőzött párok különböző kombinációit. A variánsok hatása a háztartás generációs idejére nagyobb volt, mint az oltási állapoté (2A–C. ábra). Mindkét változat esetében nem volt egyértelmű hatása a fertőző vagy a fertőzött korának a generációs időre (2D–E. ábra). 2021 áprilisa és júniusa között csökkent a háztartások generálási ideje, valószínűleg azért, mert a delta változat vált uralkodóvá az Egyesült Királyságban ebben az időszakban (2F. ábra).1

Végül érzékenységi elemzéseket végeztünk, figyelembe véve eredményeink megbízhatóságát a modellezési feltevésekhez képest (2. melléklet, 15–20. oldal). Ha rövidebb inkubációs időt28 feltételeztünk, mint a fő elemzésünkben22 mindkét változatnál vagy csak a delta változatnál (2. melléklet, 15. oldal), az átlagos belső generálási időben nagyobb eltéréshez vezetett a változatok között, mint az 1A. ábrán látható (pl. az érzékenységi elemzésben). amelyben mindkét változatnak rövidebb volt a lappangási ideje, a becsült átlagos belső generációs idő 27 százalékkal [95% CI 5–44%] rövidebb volt a delta-variánsnál, mint az alfa-variánsnál).

Ezzel szemben, amikor csak azon háztartások adatait vettük figyelembe, ahol genomiális szekvenálást végeztek (2. melléklet, 20. oldal), nem találtunk különbséget a változatok átlagos belső generálási idejében; azonban ebben az érzékenységi elemzésben a delta-variáns becsült mennyiségeinek utólagos eloszlása ​​széles volt, mivel a szekvenálási adatok nem álltak rendelkezésre a 2021 júniusa után toborzott háztartásokból, amikorra a delta-variáns volt a domináns.1 Mindazonáltal mindkét érzékenységi elemzésben az a megállapításunk, a delta változatnál rövidebb háztartási generációs idő nem változott, mint az alfa változatnál. Ez a megállapítás erős volt a tünetmentes, fertőzött gazdaszervezetek (2. függelék, 16. oldal) és a vakcinázott, fertőzött gazdaszervezetek (2. melléklet, 17. oldal) különböző fertőzőképességi szintjére, valamint a háztartásokba történő többszöri vírusbejutásra (2. melléklet, 18–19. oldal).

Vita

Az új SARS-CoV-2 változatok eltérő átviteli jellemzőkkel rendelkeznek, mint az eredetileg a kínai Wuhanban megjelent koronavírus.5,14 A legfontosabb jellemző a generációs idő, amely az átviteli sebességet méri.17,25,29 A becsléshez a generációs idő, szükséges olyan adatkészletek elemzése, amelyekben a fertőző-fertőzött párok meghatározhatók vagy becsülhetők.17,25,29 A háztartási vizsgálatok lehetőséget adnak ilyen elemzések elvégzésére.18,21 Egy UKHSA háztartási vizsgálat adatainak elemzése során azt találta, hogy az átlagos belső generálási idő valamivel rövidebb volt a delta variánsnál, mint az alfa variánsnál, de a variánsok közötti CI-k jelentős átfedéssel rendelkeznek. Mindegyik változat esetében a megvalósult háztartási generációs idők átlagosan rövidebbek voltak, mint a belső generációs idők, mivel a háztartás generációs ideje felelős a fogékony egyedek háztartásokon belüli elfogyásáért (ilyenkor kisebb a valószínűsége a hosszabb generációs idővel járó potenciális átvitelnek).

Nagyobb eltérést találtunk a háztartások átlagos generációs idejében a változatok között, mint az csak a belső generációs idő becsült különbségéből következett. Ez a megállapítás a delta-variáns megnövekedett fertőzőképességének tulajdonítható a háztartásokban, ami ahhoz vezet, hogy a fogékony egyedek gyorsan megfertőződnek, ezáltal később nem fertőződhetnek meg (így lerövidül a megvalósult átvitelek közötti átlagos időtartam). A variáns hatása a háztartás generációs idejére nagyobb volt, mint más tényezők, köztük az életkor és az oltottság hatása.

Tudomásunk szerint ez az első olyan tanulmány, amely közvetlenül hasonlítja össze a különböző SARS-CoV-2 változatok generálási idejét, és nincs tudomásunk az alfa-változatra vonatkozó más generációs időbecslésekről. A delta-változatra 55 átviteli páron alapuló becslést közölt a China CDC Weekly 2021-ben,28 bár a becslés alapjául szolgáló módszereket nem mutatták be. Ennek ellenére a 2,9 napra becsült átlagos generációs idejük28 a delta-változat átlagos háztartási generációs idejére vonatkozó becslésünk CI-jén belül van (3,2 nap, 95 százalékos CI 2,5–4,2), és rövidebb, mint az alfa-változatra vonatkozó becslésünk 95 százalékos CI-jének alsó határa (4,5 nap, 3,7-5,4).

Ez a megfigyelés alátámasztja azt a megállapításunkat, hogy a delta variáns gyorsabban terjed a háztartásokban, mint az alfa variáns. Mivel elemzésünket 2021 novembere előtt végeztük, nem elemeztük az újonnan megjelent omikron (B.1.1.529) változat generálási idejét. Mindazonáltal az alfa- és a delta-változat eltérő átlagos háztartási generálási idejére vonatkozó megállapításunk rávilágít arra, hogy a generálási idő becsléseit frissíteni kell az omikron változat esetében, amikor megfelelő adatok állnak rendelkezésre. Más tanulmányok megbecsülték a sorozatos intervallumot (a fertőző–fertőzött párokban a tünetek megjelenési ideje közötti időszakot) a delta-változat esetében.30–32 A közelmúltban az előzetes tanulmányok a sorozatos intervallumot33 és a kapcsolódó teszttől-tesztig terjedő intervallumot34 is megbecsülték az omikron variáns esetében. .

Bár a soros intervallumot néha a generálási idő proxyjaként használják, előfordulhat, hogy ez a két mennyiség nem követi ugyanazt az eloszlást29 – például a generálási idő mindig pozitív értékekkel rendelkezik, míg a soros intervallum negatív is lehet, ha lehetséges a tünet előtti átvitel. A soros intervallum eloszlás gyakran nagyobb SD-vel rendelkezik, mint a generálási idő eloszlásé,29 és előfordulhat, hogy ezeknek az eloszlásoknak nem ugyanaz az átlagértéke.18 A generálási időnél rövidebb átlagos soros intervallum (amint azt elemzésünkben a háztartási átvitelre találtuk) tulajdonítható. a tünet előtti átvitelre, mert a hosszabb lappangási idővel rendelkező egyének átlagosan több átvitelt generálhatnak.

Ez a matematikai modellezési megközelítésünkben megragadt hatás egy olyan várható inkubációs periódushoz vezet, amely hosszabb a fertőzöttek számára, mint a fertőzöttek átviteli párokban, és ezért rövidebb az átlagos sorozatintervallum, mint a generálási idő18 (mivel a generációs idő és a soros intervallum egyenlő a fertőző és a fertőzött lappangási ideje közötti különbséggel29). Az alfa- és delta-változatok által fertőzött egyének vírusterhelési pályáját korábban szintén megbecsülték.35–37 Bár a fertőzőképesség változásának vírusterhelési adatok alapján történő becslése lehetséges lenne,38 a megvalósult átvitelek időpontja további tényezőktől is függ. inherens fertőzőképesség, mint például a viselkedés (pl. előfordulhat, hogy a tünetek kialakulása és az önizoláció után az egyének kisebb valószínűséggel továbbterjednek) és a fogékony egyének elérhetősége.

Megközelítésünk kifejezetten figyelembe veszi az átviteli kockázatban bekövetkező változásokat a tünetek megjelenését követően, a háztartások generációs ideje pedig a fogékony egyedek háztartáson belüli kimerülését. A generációs időre vonatkozó becslések számos epidemiológiai elemzés alapját képezik, beleértve az időben változó szaporodási szám12,13 következtetését a különböző régiókban vagy országokban, valamint a különböző változatok relatív átvihetőségét.5,14 Az ilyen elemzések gyakran figyelmen kívül hagyják a generációs idő időbeli változásait. Eredményeink rávilágítanak továbbá arra, hogy a szaporodási szám befolyásolhatja a megvalósult generációs időt (konkrétan a delta-változat nagyobb átvihetősége gyorsabb átvitelt eredményez a háztartásokon belül). Ez a megállapítás rávilágít annak fontosságára, hogy a szaporodási számok becslésekor naprakész generációs időbecsléseket használjunk.

Az átlagos generációs idő túlbecslése általában olyan szaporodási számbecslésekhez vezet, amelyek növekvő járvány esetén túl magasak, csökkenő járvány esetén pedig túl alacsonyak.10 A delta-változat alfa-variánssal szembeni átvihetőségi előnyének elemzésekor figyelmen kívül hagyjuk a potenciálisan rövidebb generációs időt. a delta változat esetében a transzmissziós előnye túlbecsült lenne.8 Mivel a fogékony érintkezők kimerülése kevésbé fontos a háztartásokon kívüli átvitelek időzítésének meghatározásában, mint a háztartásokon belül, a teljes generációs időeloszlást várjuk (az átvitelt minden beállításon figyelembe véve). ), hogy a háztartásunk és a belső becslések között feküdjünk.

Ezért arra számítunk, hogy ha háztartási generációs időbecsléseink alapján az előfordulási adatokból következtetjük a delta variáns transzmissziós előnyét az alfa variánssal szemben, az alsó korlátot adna az átvihetőségi előnyre (mert a delta variáns megfigyelt megnövekedett növekedési üteme részben a jelentős növekedéssel magyarázható generációs idő csökkentése). Ezzel szemben, ha a delta-változat transzmissziós előnyére következtetnénk a belső generálási idő becslések segítségével, ez egy felső korlátot adna. Megjegyezzük, hogy az alfa- és delta-változatok általános átviteli képességére (0) vonatkozó becsléseinket nem lehet közvetlenül összehasonlítani a delta-változat transzmissziós előnyére vonatkozó korábbi becslésekkel (pl. az előfordulási adatokból kikövetkeztethető 43–68 százalékos becslés5).

A {{0}} értéke az egyetlen, tünetmentes fertőző által generált háztartási fertőzések várható számát jelenti egy oltatlan és teljesen fogékony háztartásban, feltételezve, hogy minden egyes átvitelt követően a fertőzöttet eltávolítják, és egy másikkal helyettesítik. fogékony egyén. Ennek eredményeként a 0 inkább a belső átvitelt tükrözi, mint a megvalósult átvitelt. A delta változat belső átviteli előnye csak akkor valósul meg, ha minden fertőző számára elegendő számú fogékony egyed áll rendelkezésre. Ennek az epidemiológiai modellezési tanulmánynak a korlátai közé tartoznak a modellfeltevések és az, hogy az adatok milyen mértékben reprezentatívak a szélesebb populációra. Bár elemeztük a háztartási adatokat, az átviteli jellemzők eltérhetnek az egyes beállításoktól, ami arra késztetett bennünket, hogy megbecsüljük mind a háztartási, mind a belső generálási időt. A belső generációs idő becslése, amely nem veszi figyelembe a fogékony egyének kimerülését a háztartásokban, meghatározott kapcsolati hálózatokhoz és átviteli beállításokhoz köthető (pl. háztartások, iskolák, munkahelyek és szociális kapcsolati hálózatok).

Érzékenységi elemzéseket is végeztünk, amelyek megerősítették, hogy a delta változatnál rövidebb háztartási generációs idő megállapítása, mint az alfa változat esetében, robusztus volt a fontos modellezési feltételezésekhez. Összefoglalva, elemzésünk azt mutatja, hogy a delta-variáns gyorsabban terjed a háztartásokban, mint az alfa-variáns. Ez a megállapítás hatással van a beavatkozásokra, mivel az olyan intézkedések, mint az érintkezés nyomon követése, kevésbé hatékonyak, ha a vírus gyorsan terjed. Az epidemiológiai modelleket frissíteni kell, hogy tükrözzék az átvitelt elősegítő változatok keletkezési idejét, és tovább kell értékelni, ahogy a SARS-CoV{1}} átvitel jellemzői folyamatosan változnak.

Referencia

1 Közegészségügy Anglia. A SARS-CoV-2 aggodalomra okot adó változatai és a vizsgálat alatt álló változatok Angliában. 2021. szeptember 17.

2 WHO. COVID-19 heti epidemiológiai frissítés, 58. kiadás, 2021. szeptember 21.

3 Twohig KA, Nyberg T, Zaidi A et al. Kórházi felvétel és sürgősségi ellátás kockázata a SARS-CoV-2 delta (B.1.617.2) esetében az alfa (B.1.1.7) aggodalomra okot adó változatokhoz képest: kohorszvizsgálat. Lancet Infect Dis 2022; 22: 35–42.

4 Lopez Bernal J, Andrews N, Gower C és mtsai. A COVID-19 vakcinák hatékonysága a B.1.617.2 (delta) változat ellen. N Engl J Med 2021; 385: 585–94.

5 Campbell F, Archer B, Laurenson-Schafer H, et al. 2021 júniusától a SARS-CoV-2 változatainak fokozott átvihetősége és globális elterjedése. Euro Surveill 2021; 26: 2100509.

6 Public Health England. A SARS-CoV-2 aggodalomra okot adó változatai és a vizsgálat alatt álló változatok Angliában. 2021. március 11.

7 Dushoff J, Park SW. A járványos beavatkozás sebessége és ereje. Proc Biol Sci 2021; 288: 20201556.

8 Park SW, Bolker BM, Funk S et al. A generációk közötti eloszlások szerepe a járvány relatív erősségének, sebességének és az új SARS-CoV-2 variánsok kontrolljának kialakításában. medRxiv 2021; május 5-én jelent meg az interneten.

9 Fraser C. Egyedi és háztartási szaporodási számok becslése egy kialakulóban lévő járványban. PLoS One 2007; 2: e758.

10 Wallinga J, Lipsitch M. Hogyan alakítják a generációs intervallumok a növekedési ráták és a szaporodási számok közötti kapcsolatot. Proc Biol Sci 2007; 274: 599–604.

11 Parag KV, Thompson RN, Donnelly CA. A járvány növekedési üteme informatívabb, mint a szaporodási számok? medRxiv 2021; június 4-én jelent meg az interneten.

12 Gnostic KM, McGough L, Baskerville EB, et al. Gyakorlati szempontok az effektív szaporodási szám mérésére, Rt. PLoS Comput Biol 2020; 16: e1008409.

13 Abbott S, Hellewell J, Thompson RN és mtsai. A SARS-CoV-2 időben változó szaporodási számának becslése nemzeti és szubnacionális esetszámok alapján. Wellcome Open Res 2020; 5:112.

14 Davies NG, Abbott S, Barnard RC, et al. A SARS-CoV-2 B.1.1.7 származási vonal becsült átvihetősége és hatása Angliában. Tudomány 2021; 372: eabg3055.

15 Ferretti L, Wyman C, Kendall M és munkatársai. A SARS-CoV-2 terjedésének számszerűsítése azt sugallja, hogy a járvány leküzdése digitális kontaktus-követéssel történik. Tudomány 2020; 368: eabb6936.

16 Ganyani T, Kremer C, Chen D és munkatársai. A koronavírus-betegség (COVID-19) generációs intervallumának becslése a tünetek megjelenési adatai alapján, 2020. március. Euro Surveill 2020; 25: 2000257.

17 Hart WS, Maini PK, Thompson RN. A közvetlenül a COVID{1}} tünetek megjelenése előtti magas fertőzőképesség rávilágít a folyamatos érintkezés nyomon követésére. eLife 2021; 10: e65534.

18 Hart WS, Abbott S, Endo A et al. Következtetés a SARS-CoV-2 generációs idejére az Egyesült Királyság háztartási adatai alapján. medRxiv 2021; május 30-án jelent meg az interneten.

19 Sun K, Wang W, Gao L et al. A SARS-CoV átviteli heterogenitásai, kinetikája és irányíthatósága-2. Tudomány 2021; 371: eabe2424.

20 Hu S, Wang W, Wang Y et al. A SARS-CoV-2 átvitelével összefüggő fertőzőképesség, fogékonyság és kockázati tényezők intenzív kontaktus nyomon követés mellett Hunanban, Kínában. Nat Commun 2021; 12:1533.

21 Ferguson NM, Cummings DAT, Cauchemez S et al. Stratégiák a kialakuló influenzajárvány megfékezésére Délkelet-Ázsiában. Természet 2005; 437: 209–14.

22 McAloon C, Collins Á, Hunt K et al. A COVID inkubációs időszaka-19: a megfigyelési kutatások gyors, szisztematikus áttekintése és metaanalízise. BMJ Open 2020; 10: e039652.

23 Buitrago-Garcia D, Egli-Gany D, Counotte MJ és társai. Tünetmentes és tünetmentes SARS-CoV-2 fertőzések előfordulása és átviteli lehetősége: élő szisztematikus áttekintés és metaanalízis. PLoS Med 2020; 17: e1003346.

24 Pouwels KB, Pritchard E, Matthews PC et al. A delta-variáns hatása a vírusterhelésre és az új SARS-CoV-2 fertőzések elleni vakcina hatékonyságára az Egyesült Királyságban. Nat Med 2021; 27: 2127–35.

25 Park SW, Champredon D, Dushoff J. Generációs-intervallum-eloszlások következtetése kontaktus-követési adatokból. JR Soc Interface 2020; 17: 20190719.

26 Kenah E, Lipsitch M, Robins JM. Generációs intervallum-összehúzódás és járványadatok elemzése. Math Biosci 2008; 213: 71–79.