基于社区的SARS-CoV-2感染的检测和遗传表征—纽约市，2020年3月

kasimi

为了限制引入SARS-CoV-2（2019年导致冠状病毒疾病的病毒（COVID-19）），美国于2020年2月2日限制了从中国的旅行，于3月13日限制了从欧洲的旅行。以确定SARS-CoV-2是否在本地传播-CoV-2可以检测到，纽约市（NYC）卫生和精神卫生部门（DOHMH）在3月1日至20日对六个纽约市医院急诊科（ED）进行了身份不明的前哨监视。3月8日，尽管SARS-CoV-2的测试可用性仍然受到限制，但DOHMH宣布SARS-CoV-2（1）的社区持续传播。此时，尽管流感病毒传播减少，但仍有26名纽约市居民确认了COVID-19，并且急诊就诊的类流感疾病*增加了。†接下来的一周，即3月15日，当56名已知接触史的患者中有7名（13％）在纽约市以外进行接触时，社区SARS-CoV-2传播状况从持续的社区传播上升为广泛的社区传播（2）。通过3月1日至20日的哨点监视，卫生部卫生部从流感样症状（ILS）§患者中收集了544份标本，这些标本对流感以及在某些情况下对其他呼吸道病原体呈阴性。¶在CDC中对所有544个样本进行了SARS-CoV-2检验；36（6.6％）测试呈阳性。通过基因测序，CDC确定大多数SARS-CoV-2阳性标本的序列类似于在欧洲流通的标本，这表明可能从欧洲，美国其他地方引入SARS-CoV-2，并从纽约内部引入本地。这些发现表明，与卫生保健机构合作并开发快速实施哨点监视所需的系统，再加上在爆发前进行基因测序的能力，可以帮助及时制定遏制和缓解策略。

DOHMH从2020年3月1日至20日在6个前哨急诊室收集了来自ILS患者的身份不明的残留鼻咽拭子标本，但尚无已知的病毒学诊断评估。暴发起源于因居住在邮政编码中且具有20％以上自我识别汉语者的患者而大量使用了五种急诊室。**两名急诊室在曼哈顿，两处在皇后区，一处在布鲁克林，一处在布朗克斯区。冷藏标本在收集后48小时释放到DOHMH，冷冻标本在收集后1周释放。3月1日至9日收集的标本来自各个年龄段的患者。由于对小儿SARS-CoV-2感染知之甚少，在3月10日至20日之间，DOHMH仅从<

使用2019-nCoV实时逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）分析，将标本于2020年3月23日发送到CDC，以进行SARS-CoV-2检测。††。为了节省资源，将最多包含五个样本的样本池一起进行测试，并对正样本池或非结论样本池中的单个样本进行重新测试。然后从RT-PCR阳性标本中提取核酸并进行牛津纳米孔MinION测序，并使用先前描述的方法生成完整的基因组序列（3）。用Nextstrain管道推断系统发生关系（4），包括从2020年4月1日起可从全球共享所有流感数据倡议（GISAID）获得的36例SARS-CoV-2阳性前哨样本和选定的完整基因组序列（5）。该项目由DOHMH和CDC确定为非研究性公共卫生监测。因此，不需要机构的机构审查委员会的批准。

考虑到有限的测试可用性，并且为了更好地了解在没有NYC人群患病率数据的情况下SARS-CoV-2感染的患病率，DOHMH计算了目标人群中每周未发现SARS-CoV-2感染人数的估计人数。DOHMH估计§§每周的目标人群，定义为任何NYC ED与ILS谁了负实验室证据为流感评价这些人（以及在某些情况下，对于其他呼吸道病原体）。使用ED症状监测数据获得了针对ILS的ED访视次数，并在全市范围内通过哨兵ED进行了每周汇总。每位哨兵ED都向DOHMH提供每周的流感检测量和结果。使用估计的真实患病率工具计算了目标人群中的SARS-CoV-2估计患病率¶¶假设SARS-CoV-2 RT-PCR分析的检测灵敏度为85％（范围为75％–95％）和99％的特异性；使用R统计软件（版本3.6.3； R Foundation）分析了结果。

在3月1日至20日期间，从六个定点ED中收集了544个标本（表）。三十六（6.6％）个样本的SARS-CoV-2阳性，包括425个所有年龄段的患者中的22个（5.2％）和119个年龄在18岁以下的患者中的14个（11.8％）。在这36个SARS-CoV-2阳性标本中，在3天8月10日和3月17-19日这两个为期3天的时间中获得了32个（89％）。

在目标人群中，所有年龄段的患者中，SARS-CoV-2的估计患病率在3月1日的一周中分别为0.3％，在3月8日的一周中为11.3％，其中约有15和1,170例未检测到的SARS-CoV-2感染在每个相应的星期内目标人群中所有年龄段的患者（表）。在目标人群中，年龄<18岁的患者中，SARS-CoV-2患病率的估计值在3月8日这一周为2.0％，在3月15日这一周为17.7％，估计有103和227例未检测到的SARS-CoV-2感染每周分别在目标人群中年龄小于18岁的患者中进行调查（表）。在3月1日和3月8日那周，纽约市各个年龄段的确诊COVID-19病例分别为26和1,917例。在3月8日和3月15日这几周内

从所有36个阳性SARS-CoV-2标本中产生了完整的基因组序列。所有序列都分为三个任意定义的组（A，B和C）（补充图，https：//stacks.cdc.gov/view/cdc/90347）。聚集在A组中的两个NYC序列，其序列主要来源于在美国患者中诊断出的病例，这些患者大多来自华盛顿州，还包括来自纽约的其他序列。B组中的七个序列，包括在中国检测到的早期序列和其他全球序列，以及来自纽约的其他序列。剩下的27个序列与C组中的纽约序列最紧密地聚在一起，这在很大程度上由在欧洲和北美检测到的序列所控制。

讨论

在3月5日至14日期间，大约在收集纽约市ILS人群哨兵监测标本的同时，加利福尼亚州圣塔克拉拉县的公共卫生官员发现，经检测的标本中SARS-CoV-2的患病率为11％在四个前哨紧急护理场所从所有年龄段的患者收集的流感阴性（6）；此外，在3月12日至13日和3月15日至16日在洛杉矶的一家医疗中心接受过轻度流感样疾病评估的5.3％的未知旅行暴露或与旅行者接触的患者的SARS呈阳性-冠状病毒2（7）。圣克拉拉县和洛杉矶都使用了确定的监视方法，其中包括收集有关年龄，性别和出行历史的患者信息，而纽约市则使用了不明确的方法。因此，抽样方法和种群的差异限制了直接比较；但是，认识到进行哨兵监视的各种方法可以发现价值。

在3月8日和3月15日的几周内，纽约市18岁以下人群中确诊的COVID-19病例有所增加。在同一时期，DOHMH估计ILS且流感检测结果阴性的18岁以下人群中COVID-19的患病率和未发现病例增加。这些报告和估计的增加表明，有必要进一步调查儿童在社区传播中所扮演的角色，以及关闭学校作为缓解策略可能产生的影响。

2020年3月2日的序列（最早收集到的前哨样本）与欧洲和美国（B组）的早期序列聚在一起，而欧洲和美国的早期序列也与中国的序列聚在一起。没有哨兵序列直接与爆发疫情的中国武汉的序列相关。这是出乎意料的，因为大多数邮编ED被居住在邮政编码较高且讲中文的患者使用。相反，序列分析表明可能从欧洲，美国其他地方引入了SARS-CoV-2，并从纽约内部引入了当地。2月2日实施了国内机场检查和禁止外国公民从中国旅行的规定； ***但是，欧洲申根区的类似旅行限制仅在3月13日开始实施。 尽管出行限制是一项重要的缓解策略，但到实施欧洲限制之时，纽约市已经发生了SARS-CoV-2的进口和社区传播。

根据目标人群的计算，在纽约市的监视期内，可能未发现许多SARS-CoV-2感染。在爆发开始时将检测标准扩大到包括任何旅行暴露和没有替代诊断的ILS患者，将增加通过被动监测发现的病例数量。有限的检测能力和严格的检测标准导致许多COVID-19病例无法被发现，减慢了DOHMH使用监视做出及时公共卫生决策的能力，并最终促进了社区的持续传播（1）。

本报告中的发现至少受六个限制。首先，不确定的监视方法排除了流行病学信息的收集，包括任何个人识别码，人口统计学信息，旅行和接触史以及特定的前哨ED，以支持对标本之间的遗传联系进行解释或进一步研究聚类。其次，在监视期间年龄资格标准的变化限制了整个星期的比较。第三，用于实验室测试的合并方法可能会稀释低病毒载量样品，从而导致假阴性结果。第四，所测试的患者人数少，导致SARS-CoV-2估计患病率和目标人群中未发现的COVID-19病例数不确定。第五，直到大流行后期，才完成一项人口调查以估计没有寻求医疗救助的ILS感染者人数，因此这些数据不能用于估计纽约市普通人群中的感染率。最后，由选定的前哨站点和所服务的人群引入的潜在偏见影响了这些发现的普遍性。

如果在新疾病出现或重新出现后提早进行前哨监视和基因测序，则可以指导公共卫生应对策略。DOHMH敦促各辖区利用现有或新的基础设施来建立前哨监视和标本测序，为随后发生在COVID-19大流行中的浪潮和未来的爆发做好准备。