根据患者的武汉旅行史,立即通知地方和州卫生部门。华盛顿卫生部与急救医生一起通知了CDC紧急行动中心。尽管该患者报告说他没有去过华南海鲜市场,也没有报告在去中国旅行期间与患病者有任何接触,但疾病预防控制中心的工作人员同意有必要根据目前的疾病预防控制中心对患者进行2023-nCoV测试。八个样本是根据CDC指南收集的,包括血清,鼻咽和口咽拭子样本。标本采集后,患者被送往家庭隔离,并由当地卫生部门进行积极监测。
图1. 患者2023年1月19日(发病第4天)前后位及侧位胸部X光片
未见胸部异常
2023年1月20日,美国疾病预防控制中心(CDC)确认,该患者的鼻咽和口咽拭子通过实时逆转录酶-聚合酶链反应(rRT-PCR)检测为2023-nCoV阳性。在疾病预防控制中心专家、州和地方卫生官员,急诊科医务人员以及医院领导和工作人员的配合下,患者被送往普罗维登斯地区医疗中心的空气隔离病房进行临床观察,遵循CDC的建议,医护人员进行了接触、飞沫和空气传播、眼部的防护。
入院时,患者报告持续咳嗽,并有2天的恶心和呕吐史。他报告说他没有呼吸急促或胸痛。生命体征在正常范围内。体格检查发现患者粘膜干燥。其余的检查无明显异常。入院后,患者接受了支持治疗,包括2升生理盐水和恩丹西酮以缓解恶心。
在住院的第2-5天(患病的第6-9天),患者的生命体征基本保持稳定,除了出现间歇性发烧并伴有心动过速(图2)。患者继续报告干咳,并出现疲倦。到医院第二天的下午,患者出现排便不畅,腹部不适。晚上有第二次大便。收集该粪便的样品用于rRT-PCR测试,同时检测其他呼吸道标本(鼻咽和口咽)和血清。粪便和两个呼吸道标本随后均通过rRT-PCR检测为2023-nCoV阳性,而血清仍为阴性。
图2. 2023年1月16日至1月30日根据发病日和住院日的症状和最高体温
在此期间的治疗在很大程度上是支持性的。为了进行缓解症状,患者需要根据需要接受退热治疗,包括每4小时650mg对乙酰氨基酚和每6小时600mg布洛芬。在住院的前六天,他还因持续咳嗽而服用了600mg愈创甘油醚和约6升生理盐水。
患者隔离单元的性质允许以医疗为目的的实验室检测;从医院第3天开始就可以进行全血细胞计数和血清化学研究。医院第3天和第5天(疾病第7天和第9天)的实验室结果反映出白细胞减少,轻度血小板减少和肌酸激酶水平升高(表1)。此外,肝功能指标也有所变化:碱性磷酸酶(68 U/L),丙氨酸氨基转移酶(105 U/L),天冬氨酸氨基转移酶(77 U/L)和乳酸脱氢酶(465 U/L), 分别在住院的第5天所有升高。鉴于患者反复发烧,在第4天进行了血培养。迄今为止没有细菌生长。
表1. 实验室检查结果
入院第3天(患病第7天)拍摄的胸部X光片未显示渗出或异常迹象(图3)。但是,从入院第5天晚上(患病第9天)晚上进行的第二次胸部X光片检查显示,左肺下叶出现肺炎(图4)。这些影像学发现与从医院第5天晚上开始的呼吸状态变化相吻合,当时患者在呼吸室内空气时通过脉搏血氧饱和度测定的血氧饱和度值降至90%。在入院第6天,患者开始吸氧,鼻导管以每分钟2升的速度。考虑到临床表现的变化和对医院获得性肺炎的关注,开始使用万古霉素(首剂1750 mg,然后每8小时用1 g)和头孢吡肟(每8小时)静脉治疗。
图3. 2023年1月22日(疾病第7天,医院第3天)前后位和侧位胸部X光片
未发现胸部平片异常。
图4. 2023年1月24日(胸部第5天,医院第9天)的后前位胸部X光片
可见左下肺基底段密度增高,引起了对肺炎的警觉
入院第6天(患病第10天),第四次胸部X射线照片显示两肺中都有基底段斑片状高密度影,这一发现与非典型肺炎相符(图5),并且在听诊时在两个肺中都出现了啰音。鉴于影像学表现,决定给予氧气补充,基于患者持续发烧,多个部位标本持续出现2023-nCoV RNA阳性的情况,并发表的严重肺炎的发展报告与与该患者影像学上肺炎发展一致, 对于该患者,临床医生富有同情心地使用了研究性抗病毒治疗。在第7天晚上开始使用静脉注射remdesivir(瑞姆昔韦,一种正在研发中的新型核苷酸类似物前体药物)进行治疗,未观察到与药物输注相关的不良事件。在对甲氧西林耐药的金黄色葡萄球菌进行了连续的降钙素原水平和鼻拭子PCR检测显示阴性后,在第7天晚上停用了万古霉素,并于第二天停用了头孢吡肟。
图5. 2023年1月26日(胸部第10天,医院第6天)前后位和侧位胸部X光片
可见肺基部出现持续存在的斑片状高密度影,表明可能是非典型肺炎的表现。随着时间的推延,病变密度不断增加。
入院第8天(患病第12天),患者的临床状况有所改善。停止吸氧,他在呼吸周围空气时的氧饱和度值提高到94%至96%。先前的双侧下叶啰音消失,食欲得到改善,除了间歇性干咳和流涕外,他没有其他症状。截至2023年1月30日,患者仍住院。他没有发烧,除咳嗽外,其他症状都已消失,且咳嗽的严重程度也正在减轻。
方法
标本收集
根据CDC指南获得2023-nCoV诊断测试的临床标本。鼻咽拭子和口咽拭子标本用合成纤维拭子收集;将每个拭子插入包含2至3 ml病毒转运培养基的单独无菌管中。将血清收集在血清分离管中,然后根据CDC指南进行离心。尿液和粪便标本分别收集在无菌标本容器中。样品在2°C至8°C之间储存,直到准备好运送给CDC。在疾病的第7、11和12天收集了进行2023-nCoV重复测试的标本,包括鼻咽和口咽拭子、血清以及尿液和粪便样本。
2023-nCoV诊断测试
临床标本用从公开发布的病毒序列开发的rRT-PCR分析进行了测试。与先前针对重症急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)和中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)的诊断方法相似,它具有三个核衣壳基因靶标和一个阳性对照靶标。可在CDC实验室信息网站上获取2023-nCoV的rRT-PCR引物、探针的序列信息。
遗传测序
2023年1月7日,中国研究人员通过美国国立卫生研究院GenBank数据库和全球共享所有流感数据倡议(GISAID)数据库共享了2023-nCoV的完整基因序列;随后发表了有关2023-nCoV分离的报告。从rRT-PCR阳性标本(口咽和鼻咽)中提取核酸,并在Sanger和下一代测序平台(Illumina和MinIon)上进行全基因组测序。使用Sequencher软件5.4.6版(Sanger)、minimap软件2.17版(MinIon)和freebayes软件1.3.1版(MiSeq)完成序列组装。将完整基因组与可知的2023-nCoV参考序列(GenBank登录号NC_045512.2)进行比较。
结果
2023-nCoV的样本测试
该患者在患病第4天时获得的初始呼吸道标本(鼻咽和口咽拭子)在2023-nCoV呈阳性(表2)。尽管患者最初表现为轻度症状,但在第4天患病时的低循环阈值(Ct)值(鼻咽标本中为18-20,口咽标本中为21-22)表明这些标本中病毒水平较高。在疾病第7天获得的两个上呼吸道标本在2023-nCoV仍保持阳性,包括鼻咽拭子标本中持续高水平(Ct值23-24)。在疾病第7天获得的粪便在2023-nCoV中也呈阳性(Ct值为36-38)。两次采集日期的血清样本2023-nCoV均为阴性。在疾病第11天和第12天获得的鼻咽和口咽标本显示出病毒水平下降的趋势。口咽标本在患病第12天测试为2023-nCoV阴性。在这些日期获得的血清rRT-PCR结果仍未定。
表2. 2023年新型冠状病毒(2023-nCoV)的实时逆转录酶-聚合酶-链反应测试结果。
低循环阈值(Ct)提示高病毒载量
基因测序
口咽和鼻咽标本的完整基因组序列相同,并且与其他可知的2023-nCoV序列几乎相同。该患者的病毒与2023-nCoV参考序列(NC_045512.2)之间在开放阅读框8处仅有3个核苷酸和1个氨基酸不同。该序列可通过GenBank获得(登录号MN985325)。
讨论
我们关于美国首例确诊的2023-nCoV病例的报告说明了这一爆发的疫情的几个方面尚未完全了解,包括传播动态和临床疾病谱。该病例患者曾去过中国武汉,但报告说他在武汉期间没有去过海鲜批发市场或医疗机构,也没有和病人接触。尽管他的2023-nCoV感染的来源尚不清楚,但已经公开了人际传播的证据。到2023年1月30日,尚未发现与此病例相关的2023-nCoV继发病例,但仍在密切监测中。
在疾病的第4天和第7天从上呼吸道标本中检测到具有低Ct值的2023-nCoV RNA,表明病毒载量高且具有传染的可能。值得注意的是,我们还在患者患病第7天收集的粪便样本中检测到了2023-nCoV RNA。尽管我们病例患者的血清标本反复检测2023-nCoV,但在中国重症患者的血液中已检测出病毒RNA。然而, 检测到肺外病毒RNA并不一定意味着存在感染性,检测呼吸道外病毒RNA的临床意义目前尚不清楚。
目前,我们对2023-nCoV感染的临床范围的了解非常有限。在中国,已经报道了诸如严重的肺炎、呼吸衰竭、急性呼吸窘迫综合征(ARDS)和心脏损伤等并发症,包括致命性的后果。然而,重要的是这些病例是在他们的诊断肺炎的基础确定的,因此可能会产生报告病例更严重的偏性。
我们的病例患者最初表现为轻度咳嗽和轻度间歇性发烧,在患病的第4天没有胸部X光检查的肺炎迹象,而在患病第9天发展为肺炎。在临床上,2023-nCoV感染的临床过程可能与许多其他常见传染病没有明显区别,尤其是在冬季呼吸道病毒季节。此外,本病例患者在发病的第9天发展为肺炎的时机与最近发表论文的呼吸困难发作(发病后中位数为8天)时间一致,尽管决定将remdesivir(瑞姆昔韦)用于实验使用。根据患者临床状况恶化的情况,需要进行随机对照试验以确定瑞姆昔韦和任何其他研究药物治疗2023-nCoV感染的安全性和有效性。
我们报告了美国首例报告的2023-nCoV感染患者的临床特征。该病例的关键方面包括患者在阅读有关暴发的公共卫生警告后决定寻求医疗帮助;由当地医务人员明确了患者最近到武汉的旅行史,通过随后与当地、州和联邦公共卫生官员之间合作;确定2023-nCoV感染的可能,从而可以迅速隔离患者并随后对2023-nCoV进行实验室确诊,并允许患者入院进一步评估和管理。该病例报告强调了临床医生在所有出现急性疾病症状的就诊患者中获取近期旅行史或密切接触史的重要性,以确保识别并迅速隔离可能的2023- nCoV感染者并有助于减少进一步的疫情播散。最后,本报告强调需要确定与2023-nCoV感染相关的临床疾病、发病机理和病毒传染持续时间的全部范围和自然史,为临床管理和公共卫生决策提供依据。
本报告中的发现和结论是作者的发现,并不一定代表疾病控制和预防中心的正式立场。