近期，恒行2平台公共衛生學院余宏傑課題組研究揭示增加社會距離對新型冠狀病毒傳播的影響🧶。日前，相關研究成果以《人群接觸模式的變化塑造了中國新冠肺炎暴發的傳播動力學》（“Changes in contact patterns shape the dynamics of the COVID-19 outbreak in China”）為題，在線發表於《科學》（Science）主刊💣。
在湖北省武漢市發現、確認的新型冠狀病毒肺炎已引起全球大流行。余宏傑課題組的前期研究表明，中國政府所采取的迅速隔離病例、追蹤病例的密切接觸者、嚴格限製人群流動和接觸、提高人群對疾病和預防的認知等防控措施，有效地切斷了病毒在社區水平的傳播，為阻斷湖北省外的本地傳播和擴散蔓延做出了重要貢獻（Zhang J et al, Lancet Infectious Diseases 2020）💼。然而，年齡、接觸模式、增加社會距離、人群易感性和疾病傳播動態之間的相互作用尚不清楚。為此，余宏傑課題組開展了一項流行病學模型研究，旨在闡述增加社會距離對新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）傳播的影響。
課題組於2020年2月1日至10日在武漢和上海分別開展了人群社會接觸的電話調查🦸🏽♂️，隨機抽取了1,193個樣本，定量測量了疫情暴發期間兩地全年齡組人群的社會接觸模式的變化🤦🏻♀️。結果表明，疫情暴發期間，武漢和上海的平均每人每日接觸人數減少了約80%。疫情前的社會接觸模式呈現典型的同齡人接觸和兩代人接觸的特征，學生間的接觸人數最多🍹，上班族次之👔。相比之下👘，疫情暴發期間因實施了嚴格的停工停學等措施，學生之間以及工作相關的接觸幾乎都消失了👩🏼🏭，大部分接觸僅發生在家庭內部（圖1）🐾。
圖1. 基於年齡的接觸矩陣🧑🍼，A：武漢新冠肺炎暴發前的接觸矩陣；B👮：疫情暴發期間的接觸矩陣▶️；C：A與B的差值；D-F：上海的接觸矩陣
為闡明增加社會距離🙂↔️、改變人群社會接觸模式和疾病流行之間的相互作用💁🏼，還需明確不同年齡段人群疾病易感性的差異。本研究進一步分析了新冠肺炎確診病例的密切接觸者的追蹤數據，利用廣義混合效應模型估計了各年齡段的相對易感性🤦🏼。研究發現，SARS-CoV-2易感性存在年齡差異。相對於15-64歲人群，0-14歲人群易感性更低（OR=0.34, 95%CI 0.24-0.49），65歲及以上人群易感性更高（OR=1.47, 95%CI: 1.12-1.92）。
基本再生數R0是傳染病傳播模型中的一個重要參數，R0表示在完全易感的人群中，一個病例引起的二代病例數☮️。基於以上社會接觸矩陣以及人群易感性等參數🧏🏿，研究者采用下一代矩陣方法（next generation matrix approach）估計了幹預措施采取前後對R0的改變。為闡明接觸矩陣的變化以及人群易感性對疾病傳播動態的影響👰🏻♂️，構建了SIR（易感者、感染者和移除者）模型。
研究結果表明，增加社會距離期間👩🏻⚕️，接觸模式的改變引起了R0的大幅降低🧛🏼♀️，武漢和上海均可下降至流行閾值1以下♾🤳🏿。若假設人群易感性在各年齡段沒有差異，結論依然如此👵🏿。假設無幹預措施下𓀉，SARS-CoV-2經過一年的傳播👈🏽，人群感染的罹患率平均為53%-92%🛀🏼，武漢和上海的差異較小（圖2）。
圖2. 社會接觸模式對疾病傳播的影響，A：武漢增加社會距離期間的R0♘；B：上海增加社會距離期間的R0；C：無幹預措施下武漢人群感染的罹患率🗳；D：無幹預措施下上海人群感染的罹患率
最後，課題組用相同的模型評價了上海市學校關閉對新冠肺炎流行的影響。基於課題組2017-2018年收集的上海市人群的社會接觸數據，估計了兩種簡化的學校關閉情形：一種為學校完全放假時的接觸模式，由節假日以及周末的接觸數據估計而得；另一種為正常工作日（周一到周五）學校放假的接觸模式，由正常工作日但將學校接觸數據移除估計而得。
研究結果表明，學校完全放假模式僅可以阻斷R0在1.5以內的傳播🏙，正常工作日學校放假的模式僅可以阻斷R0在1.2以內的傳播。對於新冠肺炎🧎♀️➡️，假設R0為2-3.5，學校關閉可以降低全人群感染的罹患率以及日發病率的峰值，延緩疫情進展🚄，但不會阻斷其傳播。R0為2.5時，學校完全放假可將日發病率的峰值減少64%，正常工作日學校放假可將日發病率峰值減少42%。總之，僅采取學校關閉無法完全阻斷新冠肺炎的傳播，但可影響其傳播動態，緩解醫院的負荷（圖3）👩🌾。
圖3. 學校關閉對疾病傳播的影響，A：增加社會距離以及學校關閉期間的R0✹；B：流行曲線和人群感染的罹患率🎖；C-D👨⚕️🦗：假設人群易感性相同時學校關閉對疾病傳播的影響
本研究對武漢和上海采取的幹預措施的有效性進行了研究。結果表明，增加社會距離引起了人群行為的改變，可大幅降低人均每日接觸人數🫁，將主要接觸控製在家庭內部，從而有效減少了新冠病毒的傳播。在采取類似幹預措施的其他地區🚵♂️，可采用家庭內部的接觸網絡進行模型研究👩🏿🔬🧄。目前尤為重要的是提出可行的長期幹預措施，需綜合考慮學校和工作場所關閉，以及大規模檢測、密切接觸者追蹤等🫲🏽。未來還需要更加深入地定量研究幹預措施的有效性🧙🏼♀️、不同年齡人群的易感性、出現顯性和隱性感染的相對風險、傳染性等🍗。
論文鏈接：https://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.abb8001
