出現症狀就有高病毒量?新型冠狀病毒感染者體內的病毒量如何變化?

「其中一例,直到第 28 天仍可測出病毒 RNA」

剛有症狀時,病毒量最高;直到第 28 天,仍可測得病毒 RNA

關於新型冠狀病毒 (SARS-CoV-2),德國科學家為了釐清下述疑問,針對慕尼黑醫院的患者,進行研究 1

  • 何時體內病毒量最高?
  • 何時體內病毒仍有可感染他人?
  • 此病毒攻擊上呼吸道、下呼吸道、腸道細胞的能力如何?

研究發現,此病毒「出道即高峰」──研究中所有 COVID-19 的患者出現症狀後,在第 1 至 5 天裡,都可在咽喉測得病毒RNA。

而反觀 2003 年流行的冠狀病毒 SARS,在症狀發作的初期(3.2 天),僅有 32% 能在呼吸道測得病毒2。而香港的研究也得到相仿的結果,COVID-19 症狀初始第一週的唾液裡,病毒 RNA 量即達到最高3

而「病人剛感到不舒服,病毒量就是高峰」的特色,可能就是爆發大流行的主因之一。

患者出現症狀後,唾液和支氣管沖洗液裡的病毒 RNA 量變化。中文資訊為本文作者加注。圖/參考文獻 3

相較於 2003 年的前輩 SARS,2020 年流行的新型冠狀病毒,顯然更適應、喜愛人類的上呼吸道1,而病毒的偏愛,使它更可能透過上呼吸道的分泌物(如:口水、飛沫、鼻水等)傳播,導致更強大的傳染力。

更令人憂心的是,症狀發作的第 28 天,仍有患者可測出病毒 RNA;而香港研究裡,也有一名患者在第 25 天仍測出病毒 RNA1、3、註2

難道感染新型冠狀病毒的患者,發病數十天後仍有傳染力嗎?

難道感染新型冠狀病毒的患者,發病數十天後仍有傳染力嗎?圖/GIPHY

由於測得病毒 RNA ≠ 帶有活病毒能傳染給他人,因此德國除了以 RT-PCR 判讀外,亦將患者體液和活細胞 (Vero E6 cells) 共同培養。

值得開心的是,從第 8 天及之後的體液裡,儘管仍可測到病毒 RNA,但已經都無法在活細胞中培養、分離出活病毒1

換言之,儘管病人體內仍有病毒 RNA,但第 8 天後,患者體內的病毒可能已經無法傳染給其他人了1

上、下呼吸道、腸道細胞,都是它的菜

德國科學家發現,COVID-19 患者,其咽喉(上呼吸道)、痰(下呼吸道)、糞便(腸道)的檢體中,都可測得病毒存在;且不同部位檢體的病毒基因型態有差異註3,顯示新型冠狀病毒能侵襲上、下呼吸道、腸道細胞1

極高比例的患者在感染初期,就能在上呼吸道測得病毒 RNA,顯示此病毒比 2003 年的 SARS 更愛人類的上呼吸道;而能在腸道裡繁殖的特性,更表示了此病毒比 2012 年的 MERS,更加適應了人類的腸道細胞。

新型冠狀病毒和它的前輩們相比,顯然是一隻修改了前兩代缺點後再重生的魔王。

隨著病程的發展,某患者的痰、咽喉、糞便裡的病毒 RNA 量,和抗體產生等變化。可發現在剛有症狀時,上呼吸道的病毒量即達到高峰;而下呼吸道、腸道裡的病毒繁殖高峰稍晚,但持續的時間似乎更久。
而人體內的抗體,在症狀出現後數天才會產生,可合理推測抗體並非早期篩檢的好方法。中文資料為本文作者加註。
圖/參考文獻 1

值得一提的是,德國研究指出,9 例患者中,有 4 名表達味、嗅覺喪失,且表示感官喪失的程度,遠比普通感冒更加嚴重1,是個值得深研的臨床特徵。

而德國科學家更提出建議,由於在第 8 天之後,就已經無法從患者體液裡培養、分離出活病毒。而考量醫療資源有限的現實,且現今多國出現醫療崩潰的情況,可考慮讓痰液中病毒 RNA 量低於 105 copies/毫升,且症狀出現已超過 10 天的患者出院進行居家隔離,以減輕醫護壓力1

德國和香港的研究,提供了我們極大的參考價值。台灣的疫情雖未達崩潰的臨界點,但德國學者的建議,我們應當列入計畫、銘記在心,以防那最糟、最長的一日來臨。

保持冷靜,繼續前進。Keep Calm and Carry On.

註解

  1. 此現象可能有許多的解釋,我嘗試進行假設如下:
    假設一)患者體內雖然有被感染的殭屍細胞,也持續釋出病毒顆粒,但這些病毒顆粒功能不全,無法感染、殺死培養皿的細胞。但患者的免疫力也較低,無法將這些殭屍細胞清除殆盡。
    假設二)患者體內雖殘存病毒,但這些病毒複製出了差錯,導致功能較弱,無法在實驗室的條件下,感染、殺死培養皿的細胞。
    但這些較弱的病毒,因為在患者體內可以持續地嘗試攻擊人體細胞,故仍可在患者體內繁殖。
  2. 香港研究發現,約 33% 患者在症狀出現後第 20 天,仍可測得病毒 RNA。
  3. 在糞便檢體中測出病毒 RNA,其來源可能有二:
    1) 病毒感染腸道細胞。
    2) 病人偶然嚥入痰或口水,因此在排泄物中測得病毒。
    而德國研究發現三處檢體的病毒基因有差異,顯示上、下呼吸道、腸道裡的病毒是獨立發展。

參考文獻

  1. Roman Wölfel, Victor M. Corman, Wolfgang Guggemos, Michael Seilmaier, Sabine Zange, Marcel A. Müller, Daniela Niemeyer, Terry C. Jones, Patrick Vollmar, Camilla Rothe, Michael Hoelscher, Tobias Bleicker, Sebastian Brünink, Julia Schneider, Rosina Ehmann, Katrin Zwirglmaier, Christian Drosten & Clemens Wendtner (2020) Virological assessment of hospitalized patients with COVID-2019. Nature. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2196-x
  2. Prof JSM Peiris, DPhil, CM Chu, MRCP, VCC Cheng, MRCP, KS Chan, FRCP, IFN Hung, MRCP, LLM Poon, DPhil, KI Law, MRCP, BSF Tang, MB, TYW Hon, FRCP, CS Chan, FRCP, KH Chan, PhD, JSC Ng, MB, BJ Zheng, PhD, WL Ng, MRCP, RWM Lai, FRCPA, Y Guan, PhD, Prof KY Yuen, MD (2003) Clinical progression and viral load in a community outbreak of coronavirus-associated SARS pneumonia: a prospective study. Lancet. DOI: 10.1016/S0140-6736(03)13412-5
  3. Kelvin Kai-Wang To, MD, Owen Tak-Yin Tsang, FRCP, Wai-Shing Leung, FRCP, Anthony Raymond Tam, MRCP, Tak-Chiu Wu, FRCP, David Christopher Lung, FRCPath, Cyril Chik-Yan Yip, PhD, Jian-Piao Cai, BSc, Jacky Man-Chun Chan, MPH, Thomas Shiu-Hong Chik, MRCP, Daphne Pui-Ling Lau, MRCP, Chris Yau-Chung Choi, MRCP, Lin-Lei Chen, MPhil, Wan-Mui Chan, PhD, Kwok-Hung Chan, PhD, Jonathan Daniel Ip, MSc, Anthony Chin-Ki Ng, BSc, Rosana Wing-Shan Poon, PhD, Cui-Ting Luo, MD, Vincent Chi-Chung Cheng, MD, Jasper Fuk-Woo Chan, MD, Ivan Fan-Ngai Hung, MD, Zhiwei Chen, PhD, Honglin Chen, PhD, Kwok-Yung Yuen, MD (2020) Temporal profiles of viral load in posterior oropharyngeal saliva samples and serum antibody responses during infection by SARS-CoV-2: an observational cohort study. The Lancet Infectious Disease. DOI: https://doi.org/10.1016/S1473-3099(20)30196-1

關於作者

Chiang Wei-Lun

蔣維倫。喜歡虎斑、橘子、白底虎斑、三花貓。曾意外地先後收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學PanSci專欄作家、故事專欄作家、udn鳴人堂專欄作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。 文章作品:https://pansci.asia/archives/author/miss9 https://www.newsmarket.com.tw/blog/author/miss9ch/

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