《Immunity, Inflammation and Disease》:Cycle Threshold (Ct) Value Trends in COVID-19: Analyzing Gender, Age, and Severity Factors Across Major Waves in India
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作為編輯,我們推薦這篇綜述:研究利用印度53485例確診數(shù)據(jù),系統(tǒng)分析RT-PCR循環(huán)閾值(Ct)在疫情不同階段、年齡與性別群體中的變化規(guī)律。結(jié)果顯示,Ct值(與病毒載量負(fù)相關(guān))在第二波(Delta變異主導(dǎo))最低,第一波最高,第三波(Omicron)居中;兒童Ct值高于老年,女性低于男性;Ct值與病例數(shù)、死亡數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)提示Ct值可作為預(yù)測病毒傳播力與疾病嚴(yán)重度的有用標(biāo)志物,為公共衛(wèi)生策略提供數(shù)據(jù)支持。
1 引言
COVID-19大流行由SARS-CoV-2病毒引發(fā),對全球公共衛(wèi)生與社會經(jīng)濟(jì)造成深遠(yuǎn)影響。病毒主要通過呼吸道飛沫與接觸傳播,而RT-PCR(反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng))因其高靈敏度成為檢測的金標(biāo)準(zhǔn)。其中,循環(huán)閾值(Ct)是RT-PCR檢測中的關(guān)鍵指標(biāo),它代表熒光信號達(dá)到可檢測水平所需的循環(huán)數(shù),與病毒載量呈反比關(guān)系:Ct值越低,表明病毒RNA濃度越高,通常Ct值低于40被視為陽性。
Ct值在監(jiān)測感染動態(tài)、指導(dǎo)公共衛(wèi)生干預(yù)(如接觸者追蹤、隔離)以及評估疫苗效果方面具有重要意義。然而,Ct值與不同變異株(如Alpha、Delta、Omicron)、人口學(xué)因素(年齡、性別)以及流行病學(xué)指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)仍存在不一致的結(jié)果。因此,本研究利用印度53485例確診數(shù)據(jù),旨在全面探索Ct值隨時間、疫情浪潮、年齡、性別等因素的變化,以闡明病毒載量進(jìn)展及其與疾病嚴(yán)重度和傳播力的關(guān)聯(lián)。
2 材料與方法
數(shù)據(jù)來源于印度醫(yī)學(xué)研究理事會(ICMR),包含患者人口統(tǒng)計學(xué)(年齡、性別)、樣本采集日期以及E基因、RdRp、ORF1b的Ct值。流行病學(xué)數(shù)據(jù)來自O(shè)ur World in Data(截至2025年2月1日)。納入標(biāo)準(zhǔn)為RT-PCR確診、至少包含一個檢測靶點(diǎn)的數(shù)值型Ct值、有采集日期及至少一個關(guān)鍵協(xié)變量(年齡或性別)。排除缺失日期、非數(shù)值Ct值、質(zhì)控失敗或重復(fù)的記錄。主要分析采用E基因Ct值以保證一致性。
統(tǒng)計分析前使用Tukey四分位距法去除異常值。因數(shù)據(jù)偏離正態(tài)分布,采用非參數(shù)檢驗(Kruskal-Wallis與Mann-Whitney U),事后使用Dunn檢驗進(jìn)行兩兩比較,并以線性回歸分析Ct值與流行病學(xué)變量的關(guān)聯(lián)。顯著性閾值設(shè)為p?0.05。
3 結(jié)果
3.1 不同COVID-19浪潮間的Ct值比較
Ct值在三波疫情中存在顯著差異(p?0.05)。第一波Ct值最高(病毒載量最低),第二波最低(病毒載量最高),第三波介于兩者之間。事后檢驗顯示第一波與第二波、第一波與第三波間差異顯著,而第二波與第三波間無顯著差異。
將Ct值分為低(25)、中(25–30)、高(>?30)三類,全印度低Ct值病例比例最高(57.4%),中、高Ct值分別占29.2%與13.4%。各波次中低Ct值比例均最高,其中第二波低Ct值比例最高(59.0%),第一波最低(46.1%),第三波(56.5%)較第二波有所下降,印證了上述趨勢。
3.2 各浪潮內(nèi)的時間趨勢
將每波疫情進(jìn)一步分為峰前、峰時、峰后三個階段,共九組。Ct值在九組間差異顯著(p?0.05)。兩兩比較顯示,第一波各階段與第二波相應(yīng)階段間存在顯著差異,第二波Ct值持續(xù)較低(病毒載量較高),而第二波與第三波間無顯著差異。總體趨勢顯示,疫情初期Ct值最高,隨后逐漸下降至第二波達(dá)最低點(diǎn),第三波則出現(xiàn)回升。
3.3 基于年齡的Ct值差異
按年齡分為兒童(0–9歲)、青少年(10–19歲)、青壯年(20–39歲)、中年(40–59歲)、老年(≥?60歲)五組。Ct值在組間差異顯著(p?0.05)。兩兩比較顯示,兒童與老年、青少年與老年、青壯年與老年、兒童與中年、青壯年與中年間差異顯著。Ct值在兒童中最高(病毒載量最低),在老年中最低(病毒載量最高),整體趨勢隨年齡增長而下降,但青壯年組略有升高。
在各波疫情中分析各年齡組的Ct值,除兒童組外,其余年齡組在三波間均呈現(xiàn)顯著差異,趨勢與總體一致:第一波Ct值最高,第二波最低,第三波回升。
3.4 性別間的Ct值差異
男性與女性間的Ct值存在顯著差異(p?0.05)。男性平均秩次更高(26,997.94?vs.?26,331.25),表明男性Ct值高于女性,即女性病毒載量更高。兩性在各自的三波疫情分析中均顯示顯著差異,趨勢同上:第一波Ct值最高,第二波最低,第三波回升。
3.5 與流行病學(xué)變量的關(guān)聯(lián)
線性回歸分析顯示,Ct值與多項COVID-19流行病學(xué)指標(biāo)呈顯著負(fù)相關(guān)(p?0.05)。具體而言,Ct值越低,新增病例(平滑后)、每百萬新增病例、新增死亡、每百萬新增死亡等指標(biāo)越高。這表明較低的Ct值(較高病毒載量)與更廣泛的傳播和更嚴(yán)重的疾病結(jié)局相關(guān)。
4 討論
印度經(jīng)歷了三波主要的COVID-19疫情,每波均由不同變異株主導(dǎo),傳播力與嚴(yán)重度各異。本研究證實Ct值在三波間存在顯著差異。第一波Ct值最高,可能與野生型病毒傳播力較低、嚴(yán)格的封鎖與社交隔離政策有關(guān)。第二波Ct值最低,對應(yīng)Delta變異株的高傳播力與高病毒載量,以及相對寬松的防控。第三波Ct值回升,可能歸因于Omicron變異株的致病性相對較弱、大規(guī)模疫苗接種以及前期感染獲得的免疫力。
按疫情階段細(xì)分后,Ct值在九組間差異顯著,呈現(xiàn)從疫情初期高值,到第二波達(dá)谷底,第三波再回升的動態(tài)過程,反映了病毒載量隨防控措施、變異株特性及人群免疫狀態(tài)的變化。
年齡分析顯示,兒童Ct值最高,老年最低。這可能源于兒童更強(qiáng)的先天免疫、更輕的癥狀或不同的病毒動力學(xué),而老年人因免疫衰老與共病負(fù)擔(dān),往往病毒載量更高、病情更重。性別分析發(fā)現(xiàn)女性Ct值顯著低于男性,表明女性病毒載量更高,可能與激素、遺傳等因素導(dǎo)致的免疫反應(yīng)差異有關(guān),但具體機(jī)制需進(jìn)一步研究。
全數(shù)據(jù)集中低Ct值病例比例最高,且該模式在所有浪潮、年齡組和性別中均一致,表明高病毒載量感染在印度占主導(dǎo)。最后,Ct值與病例數(shù)、死亡數(shù)的顯著負(fù)相關(guān),強(qiáng)有力地支持了Ct值可作為預(yù)測疫情傳播強(qiáng)度與疾病嚴(yán)重度的有用生物學(xué)標(biāo)志物。
5 結(jié)論
本研究系統(tǒng)揭示了印度COVID-19大流行期間Ct值的動態(tài)變化規(guī)律。病毒載量隨時間波動顯著,第一波最低,第二波(Delta)最高,第三波(Omicron)居中。年齡與性別是影響Ct值的重要協(xié)變量,兒童病毒載量低于老年,女性高于男性。Ct值與流行病學(xué)結(jié)局的穩(wěn)定負(fù)相關(guān)關(guān)系,凸顯了其作為預(yù)測工具在疫情監(jiān)測與公共衛(wèi)生決策中的潛在價值。持續(xù)監(jiān)測Ct值有助于優(yōu)化資源分配、制定針對性干預(yù)措施,并為未來大流行防范提供科學(xué)依據(jù)。