การระบุแหล่งที่มาและสายโซ่การแพร่เชื้อ

การระบุแหล่งที่มาของการระบาดและการสร้างใหม่ว่าการติดเชื้อแพร่จากคนหนึ่งหรือพาหะหนึ่งไปยังอีกคนหนึ่งได้อย่างไร ถือเป็นหัวใจสำคัญของการวิเคราะห์ในการสอบสวน การระบุแหล่งที่มาเป็นการถามว่าเชื้อโรคมาจากไหน ในขณะที่การวิเคราะห์สายโซ่การแพร่เชื้อเป็นการถามว่าเชื้อแพร่กระจายไปอย่างไร โดยเชื่อมโยงผู้ป่วยเข้ากับลำดับของการติดเชื้อจากใครไปสู่ใคร และเปิดเผยเส้นทาง ผู้ป่วยรายแรก และเหตุการณ์ที่ทำให้เกิดการแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว

Definition

การระบุแหล่งที่มาคือการกำหนดต้นกำเนิด พาหะ หรือแหล่งรังโรคของการระบาด และการสร้างสายโซ่การแพร่เชื้อใหม่คือการเชื่อมโยงผู้ป่วยเข้ากับลำดับการแพร่เชื้อจากคนสู่คนหรือจากแหล่งสู่คนโดยอนุมาน โดยใช้หลักฐานทางระบาดวิทยา ทางเวลา และหลักฐานทางจีโนมที่เพิ่มขึ้น

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงเหตุผลและเครื่องมือที่ใช้ในการระบุแหล่งที่มาของการระบาดและจัดทำแผนที่สายโซ่การแพร่เชื้อ: การตีความเส้นโค้งการระบาด, ความแตกต่างระหว่างรูปแบบแหล่งกำเนิดเดียวและรูปแบบการแพร่กระจาย, แนวคิดของผู้ป่วยรายแรกและผู้ป่วยต้นตอ, จำนวนการแพร่พันธุ์, การแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว, และการใช้การจัดลำดับจีโนมของเชื้อโรคควบคู่ไปกับการเชื่อมโยงทางระบาดวิทยาที่เพิ่มขึ้น เนื้อหานี้เป็นเชิงแนวคิดและระเบียบวิธี ไม่ใช่ระเบียบปฏิบัติสำหรับเชื้อโรคหรือการตอบสนองเฉพาะใดๆ

Core questions

• เชื้อโรคที่ก่อให้เกิดการระบาดมีต้นกำเนิดมาจากที่ใด และการสัมผัสเกิดขึ้นผ่านพาหะหรือแหล่งรังโรคใด?
• เส้นโค้งการระบาดบ่งชี้ถึงรูปแบบแหล่งกำเนิดเดียว ต่อเนื่อง หรือแพร่กระจายหรือไม่?
• ใครคือผู้ป่วยรายแรกหรือผู้ป่วยต้นตอ และใครติดเชื้อจากใคร?
• จะรวมลำดับจีโนมของเชื้อโรคกับข้อมูลทางระบาดวิทยาเพื่อยืนยันการเชื่อมโยงได้อย่างไร?

Key concepts

• การระบาดแบบแหล่งกำเนิดเดียวเทียบกับการระบาดแบบแพร่กระจาย
• ผู้ป่วยรายแรกและผู้ป่วยต้นตอ
• รูปแบบและเส้นทางการแพร่เชื้อ
• จำนวนการแพร่พันธุ์พื้นฐานและจำนวนการแพร่พันธุ์ที่มีประสิทธิภาพ
• การแพร่กระจายอย่างรวดเร็วและความแปรปรวนของแต่ละบุคคล
• ช่วงเวลาระหว่างรุ่นและเวลาการสร้าง
• ระบาดวิทยาจีโนมและการอนุมานการแพร่เชื้อ

Mechanisms

รูปร่างของเส้นโค้งการระบาดเป็นเบาะแสแรกของแหล่งที่มา: ยอดแหลมเดี่ยวบ่งชี้ถึงแหล่งกำเนิดเดียวที่พบบ่อย, ที่ราบสูงที่ยั่งยืนบ่งชี้ถึงแหล่งกำเนิดต่อเนื่อง, และคลื่นที่ต่อเนื่องกันโดยมีช่วงห่างตามช่วงเวลาระหว่างรุ่นบ่งชี้ถึงการแพร่กระจายจากคนสู่คน นักวิจัยจะย้อนรอยการสัมผัสกลับไปยังพาหะหรือแหล่งรังโรคทั่วไป และระบุผู้ป่วยรายแรกและผู้ป่วยต้นตอ จากนั้นจะสร้างสายโซ่การแพร่เชื้อใหม่โดยเชื่อมโยงผู้ป่วยผ่านเวลา สถานที่ และการสัมผัส และเพิ่มขึ้นโดยการเปรียบเทียบลำดับจีโนมของเชื้อโรค เนื่องจากลำดับที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดสนับสนุนการเชื่อมโยงทางระบาดวิทยาโดยตรง จำนวนการแพร่พันธุ์สรุปว่าผู้ป่วยแต่ละรายสร้างผู้ป่วยทุติยภูมิโดยเฉลี่ยกี่ราย ในขณะที่การแพร่กระจายอย่างรวดเร็วสะท้อนถึงความแปรปรวนของแต่ละบุคคลที่สามารถขับเคลื่อนการแพร่เชื้ออย่างรุนแรง

Clinical relevance

การระบุแหล่งที่มาจะบอกผู้ตอบสนองว่าควรนำอะไรออก เรียกคืน หรือปิด และการทำแผนที่สายโซ่การแพร่เชื้อจะแสดงให้เห็นว่าควรนำการติดตามผู้สัมผัสและมาตรการป้องกันไปใช้ที่ใด สำหรับแพทย์ การตระหนักว่าผู้ป่วยอาจเป็นหนึ่งในห่วงโซ่เน้นย้ำถึงคุณค่าของประวัติการสัมผัสโดยละเอียดและการรายงานที่ทันท่วงที ข้อมูลนี้อธิบายถึงวิธีการอนุมานแหล่งที่มาและการแพร่กระจาย และไม่ใช่แนวทางสำหรับการรักษาผู้ป่วยแต่ละราย

Epidemiology

การแพร่เชื้อจากคนสู่คนได้รับการแสดงให้เห็นตั้งแต่ช่วงต้นของการระบาดของ COVID-19 ผ่านกลุ่มครอบครัวที่มีการติดเชื้อแพร่กระจายระหว่างสมาชิกในครัวเรือน ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการสร้างสายโซ่ใหม่ในระดับที่เล็กที่สุด ในระดับประชากร การวิเคราะห์เส้นโค้งการระบาดของ SARS ได้ประมาณจำนวนการแพร่พันธุ์และผลกระทบของมาตรการควบคุม และการศึกษาการแพร่กระจายอย่างรวดเร็วแสดงให้เห็นว่าผู้ป่วยส่วนน้อยสามารถสร้างการติดเชื้อทุติยภูมิส่วนใหญ่ได้ การจัดลำดับจีโนมของเชื้อโรคในปัจจุบันมักจะเสริมการเชื่อมโยงทางระบาดวิทยาดังกล่าว

History

การระบุแหล่งที่มาของการระบาดของอหิวาตกโรคโดย John Snow ในศตวรรษที่ 19 ว่ามาจากปั๊มน้ำ Broad Street เป็นต้นแบบของการระบุแหล่งที่มาโดยการทำแผนที่ผู้ป่วยไปยังการสัมผัสร่วมกัน ระบาดวิทยาภาคสนามในศตวรรษที่ 20 ได้กำหนดการตีความเส้นโค้งการระบาดและความแตกต่างระหว่างแหล่งกำเนิดเดียวกับการแพร่กระจายอย่างเป็นทางการ ในขณะที่ศตวรรษที่ 21 ได้เพิ่มการสร้างแบบจำลองการแพร่เชื้อเชิงปริมาณ การรับรู้ถึงการแพร่กระจายอย่างรวดเร็วจาก SARS และการจัดลำดับจีโนมทั้งหมด ซึ่งทั้งหมดนี้ได้ช่วยให้การสร้างสายโซ่การแพร่เชื้อใหม่มีความแม่นยำยิ่งขึ้น

Debates

ลำดับจีโนมเพียงอย่างเดียวสามารถระบุได้หรือไม่ว่าใครติดเชื้อจากใคร?

ข้อมูลจีโนมของเชื้อโรคช่วยเสริมการอนุมานการแพร่เชื้อได้อย่างมาก แต่ความหลากหลายภายในโฮสต์ที่จำกัด แหล่งที่มาร่วมกัน และช่องว่างในการสุ่มตัวอย่าง หมายความว่าลำดับมักจะจำกัดมากกว่าที่จะพิสูจน์การเชื่อมโยงโดยตรงได้อย่างชัดเจน ดังนั้นจึงควรนำหลักฐานทางจีโนมและระบาดวิทยามารวมกันจะดีที่สุด

Key figures

• Jacco Wallinga
• James Lloyd-Smith
• Marc Lipsitch
• Yonatan Grad

Seminal works

• wallinga-teunis-2004
• lloyd-smith-2005
• grad-lipsitch-2014

Frequently asked questions

รูปร่างของเส้นโค้งการระบาดบอกอะไรแก่นักวิจัยเกี่ยวกับแหล่งที่มา?

ยอดแหลมเดี่ยวบ่งชี้ถึงแหล่งกำเนิดเดียวที่พบบ่อย ที่ราบสูงที่ยืดเยื้อบ่งชี้ถึงแหล่งกำเนิดต่อเนื่อง และชุดของคลื่นที่ใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ โดยมีช่วงห่างตามช่วงเวลาระหว่างรุ่นของโรคบ่งชี้ถึงการแพร่เชื้อจากคนสู่คนแบบแพร่กระจาย

การแพร่กระจายอย่างรวดเร็วคืออะไร?

การแพร่กระจายอย่างรวดเร็วอธิบายถึงความแปรปรวนอย่างมากระหว่างบุคคลในจำนวนการติดเชื้อทุติยภูมิที่พวกเขาก่อให้เกิด; ผู้ป่วยหรือเหตุการณ์จำนวนน้อยสามารถคิดเป็นสัดส่วนที่ไม่สมส่วนของการแพร่เชื้อ ซึ่งมีผลอย่างมากต่อการเติบโตของการระบาดและวิธีการควบคุม