來源:Nature自然科研

新冠病毒能在門把手和物體表面停留,但這些並不是主要的感染源。

2020年3月,當Emanuel Goldman前往新澤西州一家當地超市購物時,他絲毫不敢大意。當時,美國各地開始出現新冠確診病例,但官方還沒有發出戴手套或戴口罩的建議。他戴上了手套,以免接觸到受污染的物體表面,他還戴了口罩,避免吸入超市其他顧客呼出的帶病毒的飛沫。

3月底,一項實驗室研究顯示,新冠病毒可以在塑料和不鏽鋼表面停留數日[1]。一時之間,聳人聽聞的新聞上了頭條,各種給門把手和生活用品消毒的方法鋪天蓋地。世衛組織(WHO)曾在2月宣佈,新冠病毒會通過被污染的表面——污染物(fomite)——進行傳播,研究結果似乎證實了這一點。

到了5月,世衛組織和全球各地的衛生機構開始推薦普通社區環境(住房、公交、教堂、學校、商店)的市民注意環境和物體表面的清潔消毒,尤其是高頻接觸的表面。消毒劑工廠開始加班加點,努力跟上激增的需求。

Goldman是羅格斯大學新澤西醫學院的微生物學家,他決定仔細研究一下關於污染物的證據。他發現,幾乎沒有證據表明,被污染的表面可以將新冠病毒從一個人傳給另一個人。7月,他爲《柳葉刀-感染病學》撰寫了一篇很有針對性的評論文章,指出物體表面傳播新冠病毒的相對風險小到可以忽略不計[2]。在那以後,他愈發堅定了自己的觀點,再也不帶手套了。

很多研究也得出了相似的結論。事實上,美國疾控中心(CDC)在5月份就更新了關於物體表面傳播病毒的指南,認爲這種方式“不是病毒傳播的主要途徑”。現在,美國疾控中心的指南寫的是:物體表面的病毒傳播“不是COVID-19的常見傳播途徑”。

隨着疫情的持續和證據的累積,對新冠病毒的科學認識也在不斷髮展。針對疫情開展的調查研究一致認爲:大部分的病毒傳播主要源於感染者在咳嗽、說話、呼吸時噴出的大飛沫和名爲氣溶膠的小顆粒。這些飛沫和顆粒會被周圍的人吸入。而表面傳播的風險雖然有,但不被認爲是一種主要風險。

然而,清潔表面比改善通風系統簡單多了——尤其是在冬季。人們都希望公共場所能夠加大消毒,導致政府、企業、個人持續在深度清潔上投入大量時間和金錢。截至2020年底,全球表面消毒劑銷量達到45億美元,比上一年增長了30%以上。管理紐約地鐵公交的紐約大都會運輸署(MTA)在2020年損失了幾十億美元的客運收入,其發言人稱,去年運輸署的防疫支出達4.84億美元,包括增加的清潔殺菌服務。

這裏的部分問題在於,專家無法排除污染物傳播的可能性,由於科學證據的變化,許多衛生機構關於物體表面的防疫指南也是模棱兩可。11月,中國機構發佈了進口冷凍食品包裝的消毒指引。美國疾控中心也公佈了能殺死新冠病毒的消毒劑清單,並指出“對許多人接觸的物體表面進行頻繁消毒非常重要。”

專家肯定了洗手的建議,但一些研究人員並不贊同過多關注物體的表面。12月,弗吉尼亞理工大學的工程師Linsey Marr等人在《華盛頓郵報》寫了一篇觀點文章,呼籲人們適當減少清潔頻率。“現在已經很清楚了,吸入氣溶膠(微小飛沫)纔是重要或者說是主要的傳播途徑。”研究疾病空氣傳播的Marr寫道。保持物體表面一塵不染佔用了本可以用在通風換氣或淨化呼吸空氣上的時間和資源,她說。

病毒RNA的誤導性

疫情一開始,人們就對污染物而不是氣溶膠格外警惕,這主要是基於人們對其他感染性疾病的已有認識。在醫院裏,耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、呼吸道合胞病毒、諾如病毒一類的病原體會停留在病牀欄杆上,或是通過醫生的聽診器從上一人傳給下一人。所以,當新冠病毒引發疾病時,研究人員便開始在醫院病房和隔離場所採樣,尋找病毒的藏身之處,結果發現病毒幾乎無處不在。

檢測病毒RNA是研究人員確定物體受到病毒污染的主要方式。採樣結果顯示,醫院裏的近視眼鏡和水壺等個人物品,以及牀欄杆和通風口的病毒RNA檢測呈陽性;隔離家庭裏的洗臉盆和淋浴設備以及餐館的木頭筷子上也被發現攜帶了病毒RNA。早期研究提示,污染的持續時間可以長達數週。“鑽石公主號”郵輪清空17天后,科學家在新冠病毒檢測呈陽性的712名乘客和工作人員住過的艙室表面上依然能發現病毒RNA[3]。

但Goldman認爲,人們不需要對病毒RNA的污染大驚小怪,“病毒RNA相當於病毒的屍體,是沒有傳染性的。”

爲了弄清楚這方面的問題,研究人員開始檢測能在不同表面上停留數日的新冠病毒樣本能否感染實驗室培養的細胞。4月的一項研究發現,新冠病毒在塑料和不鏽鋼等堅硬表面上能維持6天傳染性;在錢幣上能維持3天;在醫用口罩上能維持至少7天[4]。後來的一項研究發現,病毒在皮膚上最多能存活4天,但在衣服上的存活時間不超過8小時[5]。其他研究還顯示,圖書館使用天然和合成皮裝幀的書籍在8天后還能檢測到具有傳染性的病毒[6]。  

偏離實際的實驗條件

儘管這類實驗證明了新冠病毒能在環境和物體表面上存活,但這並不表示人們能從門把手等表面感染病毒。Goldman等人提醒不要過度解讀這些病毒存活的研究,因爲其中大部分都不檢測實驗室外的條件。“這些實驗一開始就使用大量病毒,和現實中的情況完全不同。”他說。其他實驗使用的是模擬唾液,並控制溼度和溫度,所有這些都拉開了實驗條件與現實情況的差距,Goldman說。

只有少數研究關注的是實驗室外的可存活病毒。以色列阿蘇塔·阿什杜德大學醫院感染科負責人Tal Brosh-Nissimov和同事對醫院的隔離病房以及一家酒店隔離房間的個人物品和傢俱進行了採樣。來自兩家醫院半數以上樣本以及隔離酒店超過三分之一的樣本都檢測到了病毒RNA。但研究人員發現,這些病毒物質都沒有感染細胞的能力[7]。

其實,不只是污染物,研究人員從環境樣本中也很難分離出可存活的病毒。在唯一分離成功的研究[8]中,研究人員在距離COVID-19患者至少2米的位置採集了醫院的空氣樣本,並對病毒顆粒進行了培養。

儘管如此,科學家還是反對妄下結論。“就因爲看不到存活力,不代表病毒在某個階段不具有傳染力。”香港大學流行病學家Ben Cowling說。

人類對其他病原體的暴露研究揭示了呼吸系統病毒經污染物傳播的其他線索。1987年,威斯康星大學麥迪遜分校的研究人員曾讓身體健康的志願者和感染了普通感冒鼻病毒的患者在一個房間裏打撲克[9]。研究人員限制健康志願者的手臂活動,讓他們不能觸碰面部,避免受污染表面的病毒發生轉移,但最後有一半的人感染;在不限制志願者的情況下,被感染人數也差不多。在另一項實驗中,研究人員將感染病毒的患者拿過或咳嗽碰到過的撲克牌和籌碼拿到另一個房間,並讓這個房間的健康志願者在打牌的同時揉眼睛和鼻子——這裏唯一可能的傳播途徑是那些被污染的撲克牌和籌碼,但最後無一人感染。這兩個實驗用強有力的證據表明,鼻病毒是通過空氣傳播的。然而,對新冠患者開展這類實驗被認爲有違倫理,因爲新冠病毒可以致命。

雖然可能性微乎其微,但通過物體表面的傳播也不是沒有,Cowling說,“目前看來,這類事件的發生概率只是看起來很小而已。”

研究人員基於環境中殘留的病毒RNA水平估算了病毒的傳播風險,結果似乎證實了上述觀點。從4月到6月,馬薩諸塞州塔夫茨大學環境工程師Amy Pickering和同事對馬薩諸塞州一個鎮的室內和室外表面進行每週採樣。團隊基於病毒RNA的污染水平以及人們接觸門把手和十字路口行人按鈕的頻率估計[10],接觸受污染表面導致的感染風險還不到萬分之五,低於通過氣溶膠感染新冠病毒的估計風險,也低於流感或諾如病毒經表面傳播的風險。

“污染物傳播確實可能發生,但似乎非常罕見,”目前就職於加州大學伯克利分校的Pickering說,“污染物傳播要滿足許多條件。”

這或許解釋了爲什麼在對全球政府防疫措施的對比中,消毒物體表面的防疫效果排在很後面[11],而效果最好的措施是增加社交距離和旅行限制,包括封城。

雜亂的數據

對此,研究人員只能從揭示病毒傳播方式的大量流行病學數據中理出頭緒。自疫情暴發以來,關於COVID-19傳播的研究不下數百篇,但好像只有一篇報道了經由被污染表面的病毒傳播,文章稱其爲“鼻涕-口傳播” (snot–oral route)。研究報告稱,中國一名COVID-19患者用擤過鼻涕的手摸了他家樓裏的電梯,樓裏的第二名住戶也按了同一個按鈕,然後馬上用牙籤剔牙,從而將按鈕上的病毒帶到了嘴裏[12]。但是,如果不對感染者的病毒分別進行基因組序列,就不能排除感染是另一人傳播的可能性。

在另一個案例中,八名中國的感染者被認爲是在馬路上踩到了含有新冠病毒的污水,然後把污染帶回了家[13]。

雖然污染物傳播的事件很少,但中國權威機構依然要求對進口冷凍食品進行消毒。在這則最新指南發佈前,一份未披露具體細節的報告顯示,天津一家冷凍食品企業的一名工人在接觸受到污染的德國進口冷凍豬肉外包裝後確診感染。不過,世衛組織和其他專家並不贊同食物鏈能以這種方式將新冠病毒傳人的觀點。

Cowling認爲需要開展更詳細的調查,精準追蹤人際感染傳播鏈,確定他們在感染髮生時共用過的表面和空間。“我們真正需要的是對傳播模式開展流行病學調查,無論是家庭內部還是工作場所或其他地方,”他說,“我認爲這方面我們做的還不夠。”

最大威脅

基於一年累積下來的新冠病例數據,研究人員認爲有一點是毋庸置疑的,那就是重點在人,而不在物體表面。超級傳播事件涉及多人同時感染,而且通常發生在擁擠的室內空間,這類事件的證據將矛頭指向空氣傳播,Marr說。“如果你想用被污染的表面解釋超級傳播事件,你就需要想出各種非常複雜的情景。”她說。 

Marr認爲洗手很關鍵,因爲表面傳播無法完全排除。但更重要的是改善通風系統和安裝空氣淨化器,而不是給物體表面消毒,她說。“如果我們已經解決了空氣的問題,還有多餘的時間和資源,那麼把高頻接觸的表面擦擦乾淨還是有幫助的。”她說。

家庭消毒也不用太過頻繁,Pickering說。把商品隔離起來或是給所有表面消毒有點過頭了。“這需要很多人力,對減少病毒暴露的作用也沒那麼顯著,”她說。更多的注意力應該放在適當的手部清潔,以及通過戴口罩和保持社交距離減少對密切接觸者的暴露。

世衛組織在10月20日更新了指南,強調“感染者對着物體表面(桌子、門把手、欄杆)打噴嚏、咳嗽或是接觸”可以傳播病毒。世衛組織發言人告訴《自然》,“雖然污染物傳播的證據很有限。但是,研究結果反覆證實了環境污染的存在,新冠感染者附近也檢測到了病毒RNA,因此污染物傳播仍被認爲是一種可能的傳播途徑。”世衛組織還表示,“清潔消毒對於降低新冠病毒污染風險非常重要。”

美國疾控中心沒有回覆《自然》對其污染物傳播風險聲明爲何前後不一的詢問。

Marr認爲,衛生機構當前面臨的難題在於無法剔除物體表面傳播的可能性。權威機構可能不願意叫大家放鬆警惕。“你永遠不想說,‘不用做什麼,’因爲它可能會發生。而且大家知道要防患於未然。”她說。

儘管不斷有新的證據出現,但當疫情發生幾個月後,公衆還是期待公共場所能增加消毒頻次。根據紐約運輸署去年9月底到10月初對乘客的調查,四分之三的乘客認爲清潔消毒能提高他們乘車時的安全感。

Goldman每次出門還是會戴一個布口罩,但他不會格外擔心被污染的表面感染。“個人防護的一個方法是勤洗手,”他說,“不管有沒有疫情都適用。”

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