4月29日，复旦大学公共卫生学院余宏杰课题组在国际顶尖学术期刊Science发表了题为：Changes in contact patterns shape the dynamics of the COVID-19 outbreak in China 的论文，在增加社会距离对新型冠状病毒传播的影响领域取得重要进展。
在湖北省武汉市发现、确认的新型冠状病毒肺炎已引起全球大流行。余宏杰课题组的前期研究表明，中国政府所采取的迅速隔离病例、追踪病例的密切接触者、严格限制人群流动和接触、提高人群对疾病和预防的认知等防控措施，有效地切断了病毒在社区水平的传播，为阻断湖北省外的本地传播和扩散蔓延做出了重要贡献（Zhang J et al, Lancet Infectious Diseases 2020）。
然而，年龄、接触模式、增加社会距离、人群易感性和疾病传播动态之间的相互作用尚不清楚。
为此，余宏杰课题组开展了一项流行病学模型研究，旨在阐述增加社会距离对新型冠状病毒（SARS-CoV-2）传播的影响。
课题组于2020年2月1日-10日在武汉和上海分别开展了人群社会接触的电话调查，随机抽取了1193个样本，定量测量了疫情暴发期间两地全年龄组人群的社会接触模式的变化。
结果表明，疫情暴发期间，武汉和上海的平均每人每日接触人数减少了约80%。疫情前的社会接触模式呈现典型的同龄人接触和两代人接触的特征，学生间的接触人数最多，上班族次之。
相比之下，暴发期间实施了严格的停工停学等措施，学生之间以及工作相关的接触几乎都消失了，大部分接触仅发生在家庭内部（图1）。
图1：基于年龄的接触矩阵，A：武汉新冠肺炎暴发前的接触矩阵；B：疫情暴发期间的接触矩阵；C：A与B的差值；D-F：上海的接触矩阵
为阐明增加社会距离、改变人群社会接触模式和疾病流行之间的相互作用，还需明确不同年龄段人群疾病易感性的差异。本研究进一步分析了新冠肺炎确诊病例的密切接触者的追踪数据，利用广义混合效应模型估计了各年龄段的相对易感性。研究发现，SARS-CoV-2易感性存在年龄差异。相对于15-64岁人群，0-14岁人群易感性更低（OR=0.34, 95%CI 0.24-0.49），65岁及以上人群易感性更高（OR=1.47, 95%CI: 1.12-1.92）。
基本再生数R0是传染病传播模型中的一个重要参数，R0表示在完全易感的人群中，一个病例引起的二代病例数。基于以上社会接触矩阵以及人群易感性等参数，研究者采用下一代矩阵方法（Next Generation Matrix Approach）估计了干预措施采取前后对R0的改变。为阐明接触矩阵的变化以及人群易感性对疾病传播动态的影响，构建了SIR（易感者、感染者和移除者）模型。
研究结果表明，增加社会距离期间，接触模式的改变引起了R0的大幅降低，武汉和上海均可下降至流行阈值1以下。若假设人群易感性在各年龄段没有差异，结论依然如此。假设无干预措施下，SARS-CoV-2经过一年的传播，人群感染的罹患率平均为53%-92%，武汉和上海的差异较小（图2）。
图2：社会接触模式对疾病传播的影响，A：武汉增加社会距离期间的R0；B：上海增加社会距离期间的R0；C：无干预措施下武汉人群感染的罹患率；D：无干预措施下上海人群感染的罹患率
最后，研究者用相同的模型评价了上海市学校关闭对新冠肺炎流行的影响。基于课题组2017-2018年收集的上海市社会接触数据，估计了两种简化的学校关闭情形：1）学校完全放假时的接触模式，由节假日以及周末的接触数据估计而得；2）正常工作日（周一到周五）学校放假的接触模式，由正常工作日但将学校接触数据移除估计而得。
研究结果表明，学校完全放假模式仅可以阻断R0在1.5以内的传播，正常工作日学校放假的模式仅可以阻断R0在1.2以内的传播。对于新冠肺炎，假设R0为2-3.5，学校关闭可以降低全人群感染的罹患率以及日发病率的峰值，延缓疫情进展，但不会阻断其传播。R0为2.5时，学校完全放假可将日发病率的峰值减少64%，正常工作日学校放假可将日发病率峰值减少42%。
总之，仅采取学校关闭无法完全阻断新冠肺炎的传播，但可影响其传播动态，缓解医院的负荷（图3）。
图3：学校关闭对疾病传播的影响，A：增加社会距离以及学校关闭期间的R0；B：流行曲线和人群感染的罹患率；C-D：假设人群易感性相同时学校关闭对疾病传播的影响
本研究对武汉和上海采取的干预措施的有效性进行了研究。结果表明增加社会距离引起了人群行为的改变，可大幅降低人均每日接触人数，将主要接触控制在家庭内部，从而有效减少了新冠病毒的传播。
在采取类似干预措施的其他地区，可采用家庭内部的接触网络进行模型研究。目前尤为重要的是提出可行的长期干预措施，需综合考虑学校和工作场所关闭，以及大规模检测、密切接触者追踪等。未来还需要更加深入地定量研究干预措施的有效性、不同年龄人群的易感性、出现显性和隐性感染的相对风险、传染性等。
https://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.abb8001
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