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奥密克戎可能通过国际邮件包裹传播吗?

发布时间:2022-01-26    

1.国内多地奥密克戎病例溯源指向“国际快递”

春节临近,奥密克戎在我国引发的小范围疫情牵动着人心。本月15日,北京出现了今年的首例本土确诊病例。蹊跷的是,该病例在发病前14天内均无外省市旅居史,只是工作期间偶尔收发过来自加拿大的国际邮件。疾控人员发现邮件的部分包装外表面、内表面及文件内纸张标本显示新冠病毒核酸阳性,并检测出奥密克戎变异株特异性突变位点。而20日北京新增的5例本土确诊病例均与速冻食品及冷库经营有关。无独有偶,1月17日广东深圳的确诊病例从事境外冷冻试剂收发货工作,确诊前曾分拆过来自北美的快递。此外,珠海市流调溯源结果证实,早期病例经常接触境外入境物品。

从去年青岛进口的冷冻鳕鱼外包装分离到新冠活病毒,到近期北京、深圳、珠海三地国际快递表面样本呈核酸阳性,我们的疫情防控面临着可能的国际快递“物传人”这一全新考验。那么,新冠病毒到底有没有可能通过物体表面传播呢?

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图1. 北京海淀区奥密克戎病例溯源(来源:北京日报)

2.研究表明新冠病毒原始株不能在纸箱表面长期存活

2020年,我们团队发表在国际学术期刊Nature的论文报道了真实医院疫情环境下新冠病毒气溶胶能在物体表面的沉降。我们发现医务人员在病房工作5个小时后,防护服表面可沉降有> 1000的病毒拷贝【1】。多项研究表明,新冠病毒的确可以沉降附着在物体表面,存在接触传播的可能。

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 图2. 新冠病毒气溶胶在真实疫情环境下物体表面的沉降

我们在重症病房内不同位置放置了两个空白滤膜,均放置7天,以明确在自然沉降条件下,病毒气溶胶附着在物体表面的可能性。

著名医学期刊《新英格兰医学杂志》(NEJM)也曾发表论文,评估新冠病毒在不同物体表面及气溶胶中的存活时间。作者发现,在实验条件下(21~23°C,相对湿度40%;典型室内条件),24小时后已无法在纸壳表面检出活的新冠病毒,而其在塑料和不锈钢表面则可存活达72小时(另有研究发现新冠病毒在衣服上存活短于8小时)。(引用自NEJM公众号)【2】

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 图3. SARS-CoV-1和SARS-CoV-2在气溶胶和各种表面上的存活能力

如图A所示,雾化活病毒的效价以每L空气的半数组织培养感染剂量(TCID50)表示。在21~23°C和40%的相对湿度条件下,将病毒施加于铜、纸板、不锈钢和塑料上7天。活病毒的滴度表示为每mL收集培养基的TCID50。

3.新冠病毒变异株“奥密克戎”在环境中的存活时间大大延长

从北美发来的国际快递估计应在三天左右到达我国,按照以往的数据和经验推断,病毒离开人类宿主后,即使沉降在国际快递纸箱的表面,过了24小时后应该已经丧失了活性。值得注意的是,论文中的实验条件与国际邮件运输和保存条件不尽相同。更关键的是以前的实验使用的是新冠病毒的原始株,而经过两年多的演化,目前为止新冠病毒已经有5种变种被列为“密切关注突变体”VOC, 分别是Alpha,Beta,Gamma,Delta和最新的奥密克戎(Omicron)。那么,这些新冠病毒的突变株,尤其是当前在全球流行以及在国内引发小规模疫情的奥密克戎,是否与原始株有着同样或相似的存活时间呢?

根据最新的研究表明,奥密克戎并不按常规出牌,虽然病毒复制减弱,在环境中的稳定性却大大增加。2022年1月21日,香港大学袁国勇团队发表在Nature的研究发现,与原始毒株及Alpha,Beta,Gamma,Delta等其它变异株相比,奥密克戎变异株在人的肺上皮细胞以及肠上皮细胞,以及人源ACE2转基因小鼠的上、下呼吸道中的复制能力显著降低,并且对小鼠的致病性减弱【3】。

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 图4. 奥密克戎变异株感染小鼠后鼻甲及肺部的病毒载量【3】

人源ACE2转基因小鼠分别感染2 × 103 PFU的WT,Delta和Omicron突变株,2天及4天后分别收集鼻甲和肺部进行qPCR检测。

从这个研究来看,奥密克戎变异株复制能力及致病性减弱是个好消息。然而,最新一篇发布在预印本平台bioRxiv的由日本研究者开展的研究却提醒我们对奥密克戎千万不可掉以轻心。该研究发现,与病毒原始株及之前的变异株相比,奥密克戎变异株在物体表面的存活时间达到了近200小时,是原始株的4倍,环境稳定性大大增强!

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图5. 在塑料和皮肤表面的原始株、Alpha、Beta、Delta 和 Omicron变异株的存活时间及半衰期【4】

A、C图分别是在塑料表面的存活时间及半衰期;B、D图分别是在皮肤表面的存活时间及半衰期。存活时间是指病毒涂抹在表面后直到不能检测到时所需的时间。半衰期是指1 × 102 或 1 × 103TCID50的病毒存活时间。

然而,令人宽慰的是,研究人员测试了酒精和异丙醇对各种变异株的消杀作用效果,证实低浓度酒精即可足以在15秒内灭活体外以及皮肤上的新冠病毒原始株和所有变异株,包括奥密克戎。不过体外实验显示,奥密克戎灭活需要至少40%的酒精浓度,稍高于灭活其他变异株所需的32.5%和35%。

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图6. 不同浓度酒精及异丙醇对各变异株的体外(A)及皮肤(B)消毒效果评价【4】。IPA:异丙醇;EA:酒精。

4.小心驶得万年船,疫情当前慎“剁手”

虽然奥密克戎在纸箱表面的存活时间还缺乏实验数据,以上研究表明,与其它变异株相比奥密克戎具有更强的环境稳定性,国际快递“物传人”并不能完全排除。春节将至,快递的需求量也陡然增多,面对“物传人”这一可能的、全新的防疫考验,已有的研究数据提醒大家“海淘”有一定风险。目前国外疫情高发期间,在接收邮件包裹时一定要注意做好个人防护,正确佩戴口罩、手套,拆件时,尽可能在户外通风处进行,用含氯消毒剂或75%医用酒精等消毒剂对内外包装进行消毒,切实阻断境外输入快递及冷链物品传染链条是值得推荐的。 

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图7 来源:央广网

5.奥密克戎可能存在“物传人”背后的科学问题值得关注和研究

上面提到的研究表明,奥密克戎变异株在环境中具有更强的稳定性,它背后的机理是什么呢?病毒基因组的变异如何带来表型上的变化,哪些变异又与病毒的环境稳定性增强有关?值得科研工作者进一步研究,这些科学问题问题的突破,应该对当前和将来的防疫事业大有裨益。


参考文献:

【1】Liu,Y., et al. (2020). "Aerodynamic analysis of SARS-CoV-2 in two Wuhanhospitals." Nature 582(7813): 557-560.

【2】vanDoremalen, N., et al. (2020). "Aerosol and Surface Stability of SARS-CoV-2as Compared with SARS-CoV-1." N Engl J Med.

【3】Shuai,H., et al. (2022). "Attenuated replication and pathogenicity of SARS-CoV-2B.1.1.529 Omicron." Nature.

【4】Hirose,R., et al. (2022)."Differences in environmental stability amongSARS-CoV-2 variants of concern: Omicron has higher stability". bioRxiv2022.01.18.476607.


作者简介

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刘元,武汉大学病毒学国家重点实验室固定成员(PI)、生命科学学院教授。

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蓝柯,武汉大学病毒学国家重点实验室主任、生命科学学院教授。担任中国微生物学会病毒学专业委员会副主任委员、湖北省生物工程学会理事长等;《中国药业》杂志副主编。