詳解!新研究揭示新冠病毒可在人體皮膚表面上存活9個小時,突顯保持...

2020年10月29日訊/

生物谷

BIOON/---新型冠狀病毒SARS-CoV-2導致2019年冠狀病毒病（COVID-19），如今正在全球肆虐。SARS-CoV-2病毒表面裝飾著多個拷貝的刺突蛋白（也稱為S蛋白）。S蛋白在這種病毒感染中起著至關重要的作用。S蛋白與人體細胞表面上的ACE2受體結合，使得這種病毒能夠進入宿主細胞並開始複製，從而造成廣泛的損害。

今年3月，美國科學家在NEJM期刊上發文指出，SARS-CoV-2可在氣溶膠中和物體表面上保持穩定數小時至數天的時間。他們發現在氣溶膠中長達3小時內可檢測到SARS-CoV-2，在銅表面上長達4小時內可檢測到SARS-CoV-2，在紙板表面上長達24小時內可檢測到SARS-CoV-2，在塑料和不鏽鋼表面上長達2至3天的時間內可檢測到SARS-CoV-2。這些結果提供了有關SARS-CoV-2穩定性的關鍵信息，並提示著人們可以通過空氣和接觸被汙染的物體而感染這種病毒。

通過人體皮膚的接觸傳播被認為是SARS-CoV-2傳播的一個重要風險因素。因此，了解SARS-CoV-2在人類皮膚上的穩定性（即存活時間）是至關重要的。然而，直接將SARS-CoV-2等高致命性的傳染性病原體施加到人類皮膚上是比較危險的。此外，通過外科手術獲取的皮膚樣本在數量上較少。由於存在這些限制，諸如SARS-CoV-2之類的高致病性傳染性病原體在人類皮膚上的穩定性仍然是未知的。

如今，在一項新的研究中，日本研究人員發現SARS-CoV-2在人體皮膚上的活性可以保持9個小時，這一發現表明需要經常洗手以對抗COVID-19大流行。相比之下，作為引起流感的病原體，甲型流感病毒在人類皮膚上存活的時間約為1.8小時。相關研究結果近期發表在Clinical Infectious Diseases期刊上，論文標題為「Survival of SARS-CoV-2 and influenza virus on the human skin: Importance of hand hygiene in COVID-19」。

為了克服這些限制，這些作者構建出一種模型來評估傳染性病原體在從法醫解剖屍檢組織中採集的人體皮膚樣本上的穩定性。與其他器官相比，人體皮膚（尤其是表皮）在人體死後具有退化較慢的特點，採集的皮膚即使在死亡24 h後也可用於移植等實驗。因此，這種評價模型中使用的從屍檢組織中採集的皮膚在人體死亡大約1天後仍然可以保留皮膚功能，因而可以成功模擬體內條件。

在這項新的研究中，這些作者將SARS-CoV-2在人體皮膚上的穩定性與世界範圍內常見的通過飛沫傳播和接觸傳播的甲型流感病毒（IAV）進行了比較。首先，他們證實了所構建的評估模型能夠準確複製體內的皮膚條件。接著，他們利這種評估模型評估了SARS-CoV-2和IAV在培養基中以及在不鏽鋼、硼矽酸鹽玻璃、聚苯乙烯和人體皮膚表面上的穩定性。此外，鑑於SARS-CoV-2和IAV的病毒顆粒粘附在物體和皮膚上是由傳染性體液（粘液）驅動的，因此他們評估了SARS-CoV-2和IAV與上呼吸道粘液混合後的穩定性。最後，他們評估了80%(w/w)乙醇對暴露於SARS-CoV-2或IAV的人體皮膚的消毒效果。

在不鏽鋼（A）、硼矽酸鹽玻璃（B）、聚苯乙烯（C）和三份人體皮膚樣本[HS1（D）、HS2（E）和HS3（F）]表面上存活的SARS-CoV-2和甲型流感病毒（IAV）滴度的波動情況，圖片來自Clinical Infectious Diseases, 2020, doi:10.1093/cid/ciaa1517。

這些作者發現SARS-CoV-2在不鏽鋼、硼矽酸鹽玻璃和聚苯乙烯表面上的存活時間是IAV在這些表面上存活時間的8倍，而且SARS-CoV-2在這些表面上也表現出更高的穩定性。然而， SARS-CoV-2和IAV在三份人體皮膚樣本（HS1、HS2、HS3）表面上的滅活速度比它們在不鏽鋼、硼矽酸鹽玻璃和聚苯乙烯表面上的滅活速度更快，而且這兩種病毒在在人體皮膚上的存活時間和半衰期明顯短於它們在不鏽鋼、硼矽酸鹽玻璃和聚苯乙烯表面上的存活時間和半衰期。再者，SARS-CoV-2在這三份人體皮膚樣本（HS1、HS2、HS3）表面上的穩定性均高於IAV，SARS-CoV-2在這些皮膚表面上的存活時間和半衰期均顯著長於IAV[前者的存活期為9.04 h (95%CI：7.96-10.20 h)，後者的存活期為1.82 h(95% CI：1.65-2.00 h)；前者的半衰期為3.53 h(95% CI：3.02-4.16 h)，後者的半衰期為0.80 h(95% CI：0.72-0.90 h)]。

對與上呼吸道粘液混合在一起的SARS-CoV-2或IAV病毒的穩定性分析顯示，在不鏽鋼、硼矽酸鹽玻璃和聚苯乙烯表面上，IAV在粘液中的滅活速度比在培養基DMEM中的滅活速度快，而SARS-CoV-2在粘液和DMEM中的穩定性相似。重要的是，在對與上呼吸道粘液混合在一起的SARS-CoV-2或IAV病毒的分析中，SARS-CoV-2在人體皮膚表面上的存活時間和半衰期也明顯長於IAV在人體皮膚表面上的存活時間和半衰期[前者的存活時間為11.09小時(95% CI：10.22-12.00小時)，後者的存活時間為1.69小時(95% CI：1.57-1.81小時)；前者的半衰期為4.16小時(95% CI：3.79-4.58小時) ，後者的半衰期為0.77小時(95% CI：0.71-0.84小時)]。

最後，SARS-CoV-2無論是在粘液還是在培養基DMEM中，用80％（w/w）乙醇處理後，在15秒內，在這三份人體皮膚樣本（HS1，HS2，HS3）表面上完全失活。此外，在相同的評價條件下，IAV也會完全失活。

評價80%(w/w)乙醇對暴露於SARS-CoV-2（上圖）或IAV（下圖）的人體皮膚的消毒效果，圖片來自Clinical Infectious Diseases, 2020, doi:10.1093/cid/ciaa1517。

不過，這項新的研究也存在著有三個較大的局限性。首先，只使用了一種SARS-CoV-2毒株（JPN/TY/WK-521）和一種流感病毒毒株（PR8; A/Puerto Rico/8/1934; H1N1），而PR8毒株並不是相關的臨床分離株。今後有必要進一步增加病毒毒株的數量，並繼續這方面的研究，以了解這些結果是否可以對人類流感和COVID-19有意義。其次，這項研究只使用了3份來自屍檢組織的人體皮膚樣本和3份粘液樣本。由於樣本數量較少，在今後的臨床研究中，這些作者計劃增加樣本數量，對患者的臨床背景進行評估。第三，利用法醫屍體解剖背景下採集的人體皮膚建立一種評價模型，對病毒穩定性和消毒效果進行評價。未來有必要證實這種評價模型中的皮膚表面與活體皮膚相似。但是，將高致病性的傳染性病原體直接施用於受試者的皮膚是很危險的，在臨床上是不可行的，現階段還沒有比這種模型更準確和重複性更好的評價體系。值得注意的是，IAV在屍檢人體皮膚和活體皮膚表面上的滅活率是相似的，這支持了這種評價模型的有效性。

綜上所述，這項研究表明，SARS-CoV-2可能比IAV具有更高的接觸傳播風險，這是因為這種病毒在人類皮膚上比IAV更穩定。這些研究結果支持了這樣的假設，即保持良好的手部衛生對於預防SARS-CoV-2的傳播非常重要。因此，這項研究可能有助於在COVID-19疫情的背景下制定更好的控制策略，以防止這種流行病的第二波或第三波疫情發生。（生物谷 Bioon.com）

參考資料：1.Neeltje van Doremalen et al. Aerosol and Surface Stability of SARS-CoV-2 as Compared with SARS-CoV-1. NEJM, 2020, doi:10.1056/NEJMc2004973.

2.New coronavirus stable for hours on surfaces: study
https://medicalxpress.com/news/2020-03-coronavirus-stable-hours-surfaces.html

3.Ryohei Hirose et al. Survival of SARS-CoV-2 and influenza virus on the human skin: Importance of hand hygiene in COVID-19. Clinical Infectious Diseases, 2020, doi:10.1093/cid/ciaa1517.