BackgroundIn the face of rapidly changing data, a range of case fatality ratio estimates for coronavirus disease 2019 (COVID-19) have been produced that differ substantially in magnitude. We aimed to provide robust estimates, accounting for censoring and ascertainment biases.MethodsWe collected individual-case data for patients who died from COVID-19 in Hubei, mainland China (reported by national and provincial health commissions to Feb 8, 2020), and for cases outside of mainland China (from government or ministry of health websites and media reports for 37 countries, as well as Hong Kong and Macau, until Feb 25, 2020). These individual-case data were used to estimate the time between onset of symptoms and outcome (death or discharge from hospital). We next obtained age-stratified estimates of the case fatality ratio by relating the aggregate distribution of cases to the observed cumulative deaths in China, assuming a constant attack rate by age and adjusting for demography and age-based and location-based under-ascertainment. We also estimated the case fatality ratio from individual line-list data on 1334 cases identified outside of mainland China. Using data on the prevalence of PCR-confirmed cases in international residents repatriated from China, we obtained age-stratified estimates of the infection fatality ratio. Furthermore, data on age-stratified severity in a subset of 3665 cases from China were used to estimate the proportion of infected individuals who are likely to require hospitalisation.FindingsUsing data on 24 deaths that occurred in mainland China and 165 recoveries outside of China, we estimated the mean duration from onset of symptoms to death to be 17·8 days (95% credible interval [CrI] 16·9–19·2) and to hospital discharge to be 24·7 days (22·9–28·1). In all laboratory confirmed and clinically diagnosed cases from mainland China (n=70 117), we estimated a crude case fatality ratio (adjusted for censoring) of 3·67% (95% CrI 3·56–3·80). However, after further adjusting for demography and under-ascertainment, we obtained a best estimate of the case fatality ratio in China of 1·38% (1·23–1·53), with substantially higher ratios in older age groups (0·32% [0·27–0·38] in those aged <60 years vs 6·4% [5·7–7·2] in those aged ≥60 years), up to 13·4% (11·2–15·9) in those aged 80 years or older. Estimates of case fatality ratio from international cases stratified by age were consistent with those from China (parametric estimate 1·4% [0·4–3·5] in those aged <60 years [n=360] and 4·5% [1·8–11·1] in those aged ≥60 years [n=151]). Our estimated overall infection fatality ratio for China was 0·66% (0·39–1·33), with an increasing profile with age. Similarly, estimates of the proportion of infected individuals likely to be hospitalised increased with age up to a maximum of 18·4% (11·0–37·6) in those aged 80 years or older.InterpretationThese early estimates give an indication of the fatality ratio across the spectrum of COVID-19 disease and show a strong age gradient in risk of death.FundingUK Medical Research Council.

Following the detection of the new coronavirus1 severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and its spread outside of China, Europe has experienced large epidemics of coronavirus disease 2019 (COVID-19). In response, many European countries have implemented non-pharmaceutical interventions, such as the closure of schools and national lockdowns. Here we study the effect of major interventions across 11 European countries for the period from the start of the COVID-19 epidemics in February 2020 until 4 May 2020, when lockdowns started to be lifted. Our model calculates backwards from observed deaths to estimate transmission that occurred several weeks previously, allowing for the time lag between infection and death. We use partial pooling of information between countries, with both individual and shared effects on the time-varying reproduction number (Rt). Pooling allows for more information to be used, helps to overcome idiosyncrasies in the data and enables more-timely estimates. Our model relies on fixed estimates of some epidemiological parameters (such as the infection fatality rate), does not include importation or subnational variation and assumes that changes in Rt are an immediate response to interventions rather than gradual changes in behaviour. Amidst the ongoing pandemic, we rely on death data that are incomplete, show systematic biases in reporting and are subject to future consolidation. We estimate that—for all of the countries we consider here—current interventions have been sufficient to drive Rt below 1 (probability Rt < 1.0 is greater than 99%) and achieve control of the epidemic. We estimate that across all 11 countries combined, between 12 and 15 million individuals were infected with SARS-CoV-2 up to 4 May 2020, representing between 3.2% and 4.0% of the population. Our results show that major non-pharmaceutical interventions—and lockdowns in particular—have had a large effect on reducing transmission. Continued intervention should be considered to keep transmission of SARS-CoV-2 under control. Modelling based on pooled data from 11 European countries indicates that non-pharmaceutical interventions—particularly lockdowns—have had a marked effect on SARS-CoV-2 transmission, driving the reproduction number of the infection below 1.

The global impact of COVID-19 has been profound, and the public health threat it represents is the most serious seen in a respiratory virus since the 1918 H1N1 influenza pandemic. Here we present the results of epidemiological modelling which has informed policymaking in the UK and other countries in recent weeks. In the absence of a COVID-19 vaccine, we assess the potential role of a number of public health measures – so-called non-pharmaceutical interventions (NPIs) – aimed at reducing contact rates in the population and thereby reducing transmission of the virus. In the results presented here, we apply a previously published microsimulation model to two countries: the UK (Great Britain specifically) and the US. We conclude that the effectiveness of any one intervention in isolation is likely to be limited, requiring multiple interventions to be combined to have a substantial impact on transmission. Two fundamental strategies are possible: (a) mitigation, which focuses on slowing but not necessarily stopping epidemic spread – reducing peak healthcare demand while protecting those most at risk of severe disease from infection, and (b) suppression, which aims to reverse epidemic growth, reducing case numbers to low levels and maintaining that situation indefinitely. Each policy has major challenges. We find that that optimal mitigation policies (combining home isolation of suspect cases, home quarantine of those living in the same household as suspect cases, and social distancing of the elderly and others at most risk of severe disease) might reduce peak healthcare demand by 2/3 and deaths by half. However, the resulting mitigated epidemic would still likely result in hundreds of thousands of deaths and health systems (most notably intensive care units) being overwhelmed many times over. For countries able to achieve it, this leaves suppression as the preferred policy option. We show that in the UK and US context, suppression will minimally require a combination of social distancing of the entire population, home isolation of cases and household quarantine of their family members. This may need to be supplemented by school and university closures, though it should be recognised that such closures may have negative impacts on health systems due to increased absenteeism. The major challenge of suppression is that this type of intensive intervention package – or something equivalently effective at reducing transmission – will need to be maintained until a vaccine becomes available (potentially 18 months or more) – given that we predict that transmission will quickly rebound if interventions are relaxed. We show that intermittent social distancing – triggered by trends in disease surveillance – may allow interventions to be relaxed temporarily in relative short time windows, but measures will need to be reintroduced if or when case numbers rebound. Last, while experience in China and now South Korea show that suppression is possible in the short term, it remains to be seen whether it is possible long-term, and whether the social and economic costs of the interventions adopted thus far can be reduced.

On 21 February 2020, a resident of the municipality of Vo', a small town near Padua (Italy), died of pneumonia due to severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection1. This was the first coronavirus disease 19 (COVID-19)-related death detected in Italy since the detection of SARS-CoV-2 in the Chinese city of Wuhan, Hubei province2. In response, the regional authorities imposed the lockdown of the whole municipality for 14 days3. Here we collected information on the demography, clinical presentation, hospitalization, contact network and the presence of SARS-CoV-2 infection in nasopharyngeal swabs for 85.9% and 71.5% of the population of Vo' at two consecutive time points. From the first survey, which was conducted around the time the town lockdown started, we found a prevalence of infection of 2.6% (95% confidence interval (CI): 2.1–3.3%). From the second survey, which was conducted at the end of the lockdown, we found a prevalence of 1.2% (95% CI: 0.8–1.8%). Notably, 42.5% (95% CI: 31.5–54.6%) of the confirmed SARS-CoV-2 infections detected across the two surveys were asymptomatic (that is, did not have symptoms at the time of swab testing and did not develop symptoms afterwards). The mean serial interval was 7.2 days (95% CI: 5.9–9.6). We found no statistically significant difference in the viral load of symptomatic versus asymptomatic infections (P = 0.62 and 0.74 for E and RdRp genes, respectively, exact Wilcoxon–Mann–Whitney test). This study sheds light on the frequency of asymptomatic SARS-CoV-2 infection, their infectivity (as measured by the viral load) and provides insights into its transmission dynamics and the efficacy of the implemented control measures. The authors describe the prevalence of SARS-CoV-2 infection, viral load and the frequency of symptomatic versus asymptomatic and presymptomatic infection in an Italian town, before and after a strict 14-day lockdown.

Global prospects for COVID-19 control Lower-income countries have recognized the potential impact of coronavirus disease 2019 (COVID-19) from observing ongoing epidemics. Many have intervened quickly and early with measures to slow viral transmission, which may partly explain the low rates observed so far in these countries. Walker et al. calibrated a global model with country-specific data (see the Perspective by Metcalf et al. ). Despite the potentially protective effects of younger demographics, the closer intergenerational contact, limitations on health care facilities, and frequency of comorbidities in lower-income countries require sustained nonpharmaceutical interventions (NPIs) to avoid overwhelming health care capacity. As a result of strict NPIs, the protective effects of immunity will be reduced, and it will be important to improve testing capacity. Ensuring equitable provision of oxygen and—when they are ready—pharmaceutical interventions should be a global priority. Science , this issue p. 413 ; see also p. 368

BackgroundCOVID-19 has the potential to cause substantial disruptions to health services, due to cases overburdening the health system or response measures limiting usual programmatic activities. We aimed to quantify the extent to which disruptions to services for HIV, tuberculosis, and malaria in low-income and middle-income countries with high burdens of these diseases could lead to additional loss of life over the next 5 years.MethodsAssuming a basic reproduction number of 3·0, we constructed four scenarios for possible responses to the COVID-19 pandemic: no action, mitigation for 6 months, suppression for 2 months, or suppression for 1 year. We used established transmission models of HIV, tuberculosis, and malaria to estimate the additional impact on health that could be caused in selected settings, either due to COVID-19 interventions limiting activities, or due to the high demand on the health system due to the COVID-19 pandemic.FindingsIn high-burden settings, deaths due to HIV, tuberculosis, and malaria over 5 years could increase by up to 10%, 20%, and 36%, respectively, compared with if there was no COVID-19 pandemic. The greatest impact on HIV was estimated to be from interruption to antiretroviral therapy, which could occur during a period of high health system demand. For tuberculosis, the greatest impact would be from reductions in timely diagnosis and treatment of new cases, which could result from any prolonged period of COVID-19 suppression interventions. The greatest impact on malaria burden could be as a result of interruption of planned net campaigns. These disruptions could lead to a loss of life-years over 5 years that is of the same order of magnitude as the direct impact from COVID-19 in places with a high burden of malaria and large HIV and tuberculosis epidemics.InterpretationMaintaining the most critical prevention activities and health-care services for HIV, tuberculosis, and malaria could substantially reduce the overall impact of the COVID-19 pandemic.FundingBill & Melinda Gates Foundation, Wellcome Trust, UK Department for International Development, and Medical Research Council.

Malaria parasite prevalence in endemic populations is an essential indicator for monitoring the progress of malaria control, and has traditionally been assessed by microscopy. However, surveys increasingly use sensitive molecular methods that detect higher numbers of infected individuals, questioning our understanding of the true infection burden and resources required to reduce it. Here we analyse a series of data sets to characterize the distribution and epidemiological factors associated with low-density, submicroscopic infections. We show that submicroscopic parasite carriage is common in adults, in low-endemic settings and in chronic infections. We find a strong, non-linear relationship between microscopy and PCR prevalence in population surveys (n=106), and provide a tool to relate these measures. When transmission reaches very low levels, submicroscopic carriers are estimated to be the source of 20–50% of all human-to-mosquito transmissions. Our findings challenge the idea that individuals with little previous malaria exposure have insufficient immunity to control parasitaemia and suggest a role for molecular screening. Malaria can persist at levels that escape detection by standard microscopy, but can be detected by PCR. Okell et al.now show that rates of submicroscopic infection can be predicted using more widely available microscopy data, and are most epidemiologically significant in areas with low malaria transmission.

Background Over the past decade malaria intervention coverage has been scaled up across Africa. However, it remains unclear what overall reduction in transmission is achievable using currently available tools. Methods and Findings We developed an individual-based simulation model for Plasmodium falciparum transmission in an African context incorporating the three major vector species (Anopheles gambiae s.s., An. arabiensis, and An. funestus) with parameters obtained by fitting to parasite prevalence data from 34 transmission settings across Africa. We incorporated the effect of the switch to artemisinin-combination therapy (ACT) and increasing coverage of long-lasting insecticide treated nets (LLINs) from the year 2000 onwards. We then explored the impact on transmission of continued roll-out of LLINs, additional rounds of indoor residual spraying (IRS), mass screening and treatment (MSAT), and a future RTS,S/AS01 vaccine in six representative settings with varying transmission intensity (as summarized by the annual entomological inoculation rate, EIR: 1 setting with low, 3 with moderate, and 2 with high EIRs), vector–species combinations, and patterns of seasonality. In all settings we considered a realistic target of 80% coverage of interventions. In the low-transmission setting (EIR∼3 ibppy [infectious bites per person per year]), LLINs have the potential to reduce malaria transmission to low levels (<1% parasite prevalence in all age-groups) provided usage levels are high and sustained. In two of the moderate-transmission settings (EIR∼43 and 81 ibppy), additional rounds of IRS with DDT coupled with MSAT could drive parasite prevalence below a 1% threshold. However, in the third (EIR = 46) with An. arabiensis prevailing, these interventions are insufficient to reach this threshold. In both high-transmission settings (EIR∼586 and 675 ibppy), either unrealistically high coverage levels (>90%) or novel tools and/or substantial social improvements will be required, although considerable reductions in prevalence can be achieved with existing tools and realistic coverage levels. Conclusions Interventions using current tools can result in major reductions in P. falciparum malaria transmission and the associated disease burden in Africa. Reduction to the 1% parasite prevalence threshold is possible in low- to moderate-transmission settings when vectors are primarily endophilic (indoor-resting), provided a comprehensive and sustained intervention program is achieved through roll-out of interventions. In high-transmission settings and those in which vectors are mainly exophilic (outdoor-resting), additional new tools that target exophagic (outdoor-biting), exophilic, and partly zoophagic mosquitoes will be required. Please see later in the article for the Editors' Summary