Attack rates amongst household members of outpatients with confirmed COVID-19 in Bergen, Norway: A case-ascertained study

Abstract

Background Households studies reflect the natural spread of SARS-CoV-2 in immunologically naive populations with limited preventive measures to control transmission.

We hypothesise that seropositivity provides more accurate household attack rates than RT-PCR. Here, we investigated the importance of age in household transmission dynamics.

Methods We enroled 112 households (291 participants) in a case-ascertained study in Bergen, Norway from 28th February to 4th April 2020, collecting demographic and clinical data from index patients and household members. SARS-CoV-2-specific antibodies were measured in sera collected 6–8 weeks after index patient nasopharyngeal testing to define household attack rates.

Findings The overall attack rate was 45% (95% CI 38–53) assessed by serology, and 47% when also including seronegative RT-PCR positives. Serology identified a higher number of infected household members than RT-PCR. Attack rates were equally high in children (48%) and young adults (42%). The attack rate was 16% in asymptomatic household members and 42% in RT-PCR negative contacts. Older adults had higher antibody titres than younger adults. The risk of household transmission was higher when the index patient had fever (aOR 3.31 [95% CI 1.52–7.24]; p = 0.003) or dyspnoea (aOR 2.25 [95% CI 1.80–4.62]; p = 0.027) during acute illness.

Interpretation Serological assays provide more sensitive and robust estimates of household attack rates than RT-PCR. Children are equally susceptible to infection as young adults. Negative RT-PCR or lack of symptoms are not sufficient to rule out infection in household members.

Funding Helse Vest (F-11628), Trond Mohn Foundation (TMS2020TMT05).

Bakgrunn Studier av husstander gjenspeiler den naturlige spredningen av SARS-CoV-2 blant ikke-immune populasjoner med begrensede tiltak for å forebygge smittespredning. Vår hypotese er at antistoff-påvisning gir mer nøyaktige angrepsrater i husstander sammenliknet med RT-PCR. Her undersøker vi betydnignenngen betydningen av alder i smittespredningen.

Metoder Vi rekrutterte 112 husstander (291 studiedeltakere) i en indeks kasus-bekreftet studie i Bergen, Norge fra 28.02.2020 til 04.04.2020, og samlet inn demografiske og kliniske data fra indekspasienter og deres husstandsmedlemmer. Angrepsrate i husstander ble beregnet ved å måle SARS-CoV-2-spesifikke antistoffer i sera samlet 6–8 uker etter nasofarynksprøve av indekspasienten.

Funn Den totale angrepsraten var 45% (95% KI 38–53) vurdert ved serologi, og 47% ved å inkludere antistoff negative, RT-PCR positive husstandsmedlemmer. Spesifikke antistoffer identifiserer en høyere andel infiserte husstandsmedlemmer sammenliknet med RT-PCR. Angrepsraten var like høy hos barn (48%) og unge voksne (42%). Angrepsraten var 16% hos personer uten symptomer og 42% hos RT-PCR negative husstandsmedlemmer. Eldre voksne hadde høyere antistoff titre enn yngre voksne. Risiko for smitte i husstander var høyere når indekspasienten hadde feber (aOR 3.31 [95% KI 1.52–7.24]; p = 0.003) eller dyspne (aOR 2.25 [95% KI 1.80–4.62]; p = 0.027) under akuttfasen.

Tolkning Serologiske analyser gir mer sensitive og robuste estimater av angrepsrate i husstander sammenliknet med RT-PCR. Barn er like utsatt for infeksjon som voksne. Negativ RT-PCR eller fravær av symptomer er ikke tilstrekkelige for å utelukke infeksjon blant husstandsmedlemmer.

Finansiering Helse Vest (F-11628), Trond Mohn Stiftelse (TMS2020TMT05).