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交错的群体免疫,的民众感染新冠病毒

2020-04-09 09:48 编辑:小狐

4月的第一周,世界并没有变得更好。

4月5日晚,英国首相鲍里斯·约翰逊在医院里度过了本月的首个周末,在他确诊十天以后。他的医生称这只是一种“预防性手段”虽然鲍里斯已经表现出持续性的发热。但就在数个小时后的周一下午,他的情况开始恶化,目前已经转入医院的重症监护室,由外交大臣多米尼克·拉布暂代首相职位。

4月4日,伦敦帝国理工学院流行病模型教授、约翰逊政府的高级顾问格雷厄姆·麦德利建议英国应该重新考虑,是否要采取“群体免疫”政策。他说:“能帮助我们度过这次紧急卫生事件的唯一可行方式,就是让人们感染,因此变得不再脆弱。”

他警告,英国正在采取的“封锁”政策已经把整个国家“逼到了墙角”继续这样下去,会带来比新冠病毒更严重的负面影响—经济会陷入全面崩溃。在他看来,封锁只是争取了一些时间,阻止了短期内的传播,但没有解决任何问题。麦德利指出,在4月13日,首相将会作出一个“重大决定”以确定封锁政策是否要继续。

在英国首席科学顾问帕特里克·瓦兰斯3月13日首次提出“群体免疫”概念后,专家和媒体的批评之外,一种颇为流行的悲观主义论调一直认为,如果有效的疫苗迟迟没有诞生,在未来的1—2年内,“群体免疫”即便不是主动选择的策略,也是被动形成的必然结果。

近期,英国牛津大学发表的一项研究,似乎将这个结果提前了。研究者在进行模型推演后得出结论:截至3月19日,英国可能已经有36%—68%的民众感染新冠病毒;意大利到3月6日可能有60%—80%的民众感染新冠病毒。这意味着,英国和意大利目前可能已经形成了实际意义上的“群体免疫”

这只是基于模型的推测,还有待更确切的检测印证。但如果未来欧美等国实现“群体免疫”对中国等采取严控举措的国家而言,由于绝大多数人未被感染而缺乏免疫力,将会形成“免疫落差”这是一个非常危险的信号。

“68%的英国人已经感染是一个最极端的结果”

3月24日,牛津大学传染病演化生态学团队发表了一项研究,利用英国和意大利报告的新冠死亡病例数据,通过给定不同的参数以模拟三种不同的情景,推导出英国和意大利可能已经感染新冠病毒的实际人数。

前两种模拟场景的“人群中高风险易感人数占比”设定相同,都是1%即100个人中,就有一个是65岁以上老人或有严重基础病,或在感染后出现呼吸衰竭等严重并发症的患者。但第一种场景将基本传染数(R0)设定为2.25,即一个感染者可以传染给2.25个人,据推算,截至3月19日,至少已经有36%的英国民众感染新冠病毒。第二个场景将R0值调高为2.75,在模型中,英国民众感染新冠病毒的比例也水涨船高到了40%

第三种情景将高风险易感人数设定为0.1%依据模型,死亡病例是高风险易感人群中的小部分,所以给定,高风险易感人数在人群中的占比越低,倒推出的人群感染基数就越大。在这种情况下,即便是按2.25这个较小的R0值来计算,至少也有68%的英国人已经感染。对此,研究者之一、牛津大学病毒学教授保罗·凯勒曼说:“68%的英国人已经感染是一个最极端的结果。”

意大利的情况也是如此,分别按上述三种不同的参数设定,可以得出推论:截至3月6日,意大利可能有60%—80%的民众感染新冠病毒。

为验证模型的准确性,研究人员模拟了英国和意大利在第一例死亡病例之后15天内的累积,结果发现3个情景的结果均与两国累计死亡病例数据的增长情况非常吻合。因此,研究指出,英国和意大利目前可能已经积累了足够水平的群体免疫。

但英国布赖特实验室的传染生物学教授西蒙·格宾斯指出,这绝不意味着英国已经有过半的人数感染上新冠,第三种最极端的情境,是建立在高风险易感人数占比只有0.1%的假设之上。一旦这个数字变为1%感染人数就降低了很多,只有36%—40%“但关键在于,目前谁也不知道高风险人群的比例究竟是多少。”

在东英吉利大学的药物学教授保罗·亨特看来,现在做出这样的假设还太早。这个比例与人群的年龄分布、有基础病的人群占比以及一个社会中社交的紧密度都有关系,并且这些都会随着疫情的发展而不断变化。

R0的设定也面临同样的质疑。世卫组织认为新冠病毒的基本传染数是1.4—2.5,中位数是1.95。但最新的一项综合了12个相关研究的报告显示,更合适的R0应该定为3.28,中位数是2.79。而整个3月,随着疫情在欧洲大陆的急剧传播,帝国理工学院的流行病学团队两次上调了他们对R0值的估算,第一次是在3月26日,将R0值的区间设定为2.4—3.3,四天以后,再次提高到3—4.7。

除了参数设定问题,在格宾斯看来,这个模型最大的问题,是将英国和意大利假设为绝对均质的人群聚落,即不同地区的不同群体之间,可以绝对同等地接触到病毒,并且传染给别人。

中国疾控中心首席流行病学家曾光对《中国新闻周刊》表示,人群是很复杂的,是不平衡的,比如意大利内部,不同大区之间的传染情况差异很悬殊。亨特也指出,无症状、轻症和重症患者将病毒传染给别人的能力是不同的。而这个模型没有考虑到这些差异。“这会造成对病毒传染率的高估,从而影响对实际感染人群的推算。”

意大利知名的肾脏病学教授朱塞佩·雷穆齐对《中国新闻周刊》指出,意大利不可能有超过60%的人已经感染,除非是在一些特定的区域,比如疫情重贝加莫。只有大规模的血清检测研究才能更可靠的估算。

在曾光看来,这类模型的用处,在于推演出相应的和感染比例后,一方面推动政府出台更积极的公卫政策;另一方面,在疫情防控结束之后,与实际数据进行对比,是对政策有效性的一个评估。

但他表示,通过模型来推断是否形成“群体免疫”的思路是错误的,更严谨的方式应该是通过扎实的流行病学调查,通过大规模的血清检测来获得真实的数据,即究竟有多例的人群实际上已经感染,这个数字离形成“群体免疫”的门槛还有多远。

是否只是“冰山一角”

英国牛津大学动物学系理论流行病学教授苏涅特拉·古普塔在接受《金融时报》采访时就明确指出,需要立即开始大规模的血清学抗体调查,来验证研究结果,评估疫情阶段。

诺丁汉大学分子病毒学教授乔纳森·鲍尔表示,大规模的血清检测有助于流行病学家了解:人群中无症状感染者的比例,这些人中有多少已经产生了免疫力,有多少是感染者,无症状感染者的感染水平和有症状相比有什么差别。

3月27日,世界卫生组织也宣布将启动一个名为“团结 II(Solidarity II)”的项目,在全球至少六个国家内施行抗体检测,旨在了解新冠病毒感染人群的真实数据(包括轻度病例)WHO负责协调该研究的官员解释说:“这将有助于确定不同年龄组中新冠肺炎的患病率和死亡率,将帮助决策者确定封锁和隔离所应持续的时间。”该调查的初步结果可能在几个月内出来,研究计划持续一年或更长时间。

这些都有助于验证疫情中最令人恐慌的假设:我们看到的病例是否只是全部感染人群的“冰山一角”未来几周至数个月内,这些问题会有一个更加清晰的答案。

4月3日,美国食品及药物局(FDA)首次通过紧急程序授权一家企业生产快速抗体检剂。抗体检测与疫情中大规模使用的核酸检测不同,后者通过对病毒基因的测序只能捕捉到体内还有“活跃病毒”的感染者,前者可以检测出一个人是否曾经感染过病毒,即便他已经恢复。但抗体检测在早期不利于对流行病的筛查,因为人在感染病毒后至少10—14天才能产生足够的抗体,以实现保护性免疫。

在美国科罗拉多州,著名生物医药公司United Biomedical已经对一个县的8000名居民进行了大范围的抗体检测。

据德国《明镜》杂志报道,德国国家实验室亥姆霍兹感染研究中心的研究人员3月27日称,在接下来的几周内,将会进行几十万次抗体检测,并可能给已经产生抗体的人发放”免疫”证书,以便他们可以不再受“封锁”政策的限制,可以出行。

英国约翰逊政府在3月25日宣称已经购买了350万个抗体检剂,并将在未来的数天内给正在居家隔离的人使用。但医学顾问们对此更加谨慎。与卫生大臣马特·汉考克将会“非常快”开始检测的说法不同,他们指出,检测并不会很快进行,在此之前,需要对试剂的有效性进行评估。英国的首席医疗官克里斯·惠蒂警告,比缺乏检测更糟糕的,是错误检测。被诊断为“假阴性”的人将会放松地出门,被感染。但他也表示,一旦确认了这些试剂的准确度,会马上分配到社区里。据了解,对试剂的评估工作正由发布前述研究的牛津大学古普塔团队进行。

曾光对《中国新闻周刊》指出,各国要根据自己的实际防疫情况来决定这一阶段是否要推广大规模的抗体检测。在中国,抗体检测的时机已经成熟。但组织这类流行病学调查需要投入大量的人力、物力和财力。他建议由国家级机构来组织开展这类流行病学调查,而非让地方各自为政,只了解小范围的情况。

中国工程院院士、中国医学科学院院长王辰则在4月3日透露说,中央已经明确,要求重点地区组织人群的流行病学调查,主要就是核酸和血清抗体,调查的目的能明确到底有多少所谓的无症状感染者。要严格地、更科学、更经济地设计和抽样调查,不是简单地找几个健康人做检查,也不是对所有人做检查。

通过这个抽样,要能够对人群整体的免疫力状况和无症状感染者的比例摸底。现在着手做这件事,可以反映当前的基线水平。三个月、六个月后复查,则可以反映未来群体的免疫力和疾病流行情况。

“这个依据拿在手里,我们才能制定科学的防控措施,才能在世界各国普遍受到疫情影响的情况下掌握主动权,不至于陷于被动。”王辰说。

美国对外关系委员会全球卫生高级研究员、美国西东大学外交与国际关系学院教授黄严忠在接受《中国新闻周刊》采访时说,对重点地区的抗体检测,可以先从武汉开始,尽量全方位覆盖或进行大样本的选择,获得了相应的真实数据后,还可以和此前的核酸检测结果相互印证,向外界传达中国在数据上的真实性。“这个意义上看, 检测不仅有经济社会意义,还有外交意义。”

实际上,即便通过抗体检测确认了“冰山一角”的事实,在黄严忠看来,要想实现所谓的“群体免疫”仍需要满足一个前提:病毒不会发生变异。新冠是RNA病毒,突变率高,虽然不能预测它是否会像流感一样变异,但要考虑潜在的变异可能性。

不过,香港大学生物医学学院教授金冬雁指出,新冠病毒的突变率明显低于SARS,人体对该病毒产生的免疫应答不会在短时间内迅速消退。“至少6个月、一年内不会再受感染。”他说。

英国帝国理工学院COVID-19(新冠病毒的国际名称)应急小组发布的一份研究报告也指出,据流感研究平台“流感监测”对与新冠病毒同一种属的冠状病毒而言,已经产生抗体的人不可能在同一个季度或下一个季度内再次感染。

曾光也指出,一旦在体内形成抗体,是短期免疫还是终身免疫,还不好说。现有对抗体的研究还不够,对新冠病毒的很多疑问也没有解决。比如,体内的抗体要到多大滴度,才能确保抵抗下一次冠状病毒的感染?

“交错的群体免疫”

“这将彻底改变整个游戏。”在英国政府宣布“很快”会进行大规模抗体检测之后,鲍里斯这样说。

牛津大学动物学系理论流行病学教授苏涅特拉·古普塔指出,如果抗体检测证实了模型结果,英国当前采取的一系列包括关闭学校、暂停聚会、停止大型活动等限制措施,可能会比英国之前预计的更快结束。

“群体免疫”的讨论背后,最原初的动力来自政府。

如果不陷于“群体免疫要求至少有60%的英国人,也就是约4000万人感染”这类文字游戏,而是仔细考察这一策略的本质,可以发现,在欧洲其他国家和美国,无论在3月之前还是实行“封锁”之后的现在,采取的政策都是“群体免疫”的各类变种。

与英国相比,德国的做法更加“稳扎稳打”并在疫情暴发之初采取了更积极的检测措施,这得益于德国更发达的医疗体系和针对这类流行病的更充分的预案。但即使相差了1—2周,各国几乎都在3月中下旬陆续采取了“封锁”措施,英国从“延缓”进入“遏制”美国各州开始宵禁,德国采取“三步走”从拦截、保护到减损。

在促成约翰逊政府政策转向的帝国理工学院模型中,模型的主要研究人、该校流行病专家尼尔·弗格森提出,虽然与“延缓”相比,“遏制”是当下英国更需要的措施,但关停学校、饭店、娱乐场所并采取社交隔离等措施,虽然会在短期内减缓病毒的传播,一旦放开,很可能迎来更大的反弹,原因是“没有形成在足够的人群中建立起免疫防线”事实上,无论在学术界还是政界,对他的这一点判断并没有异议。

黄严忠指出,这基于同一个认知:“围堵”病毒的黄金窗口期已经错过。所有的措施都旨在减缓病毒的传播,同时减少其带来的危害,这种危害同时包括对公众健康和对经济的危害。即在各种最糟的办法中选择代价最小的方案。

德国埃森大学医学院病毒研究所教授陆蒙吉指出,从目前的情况看,想把新冠病毒彻底清除,从病毒学的角度来讲是非常困难的。新冠病毒传播力强,总是会在一定范围流传,不是依靠人力就能够完全封住的。在有效的疫苗诞生之前,人们注定要和新冠病毒共处,对这个时间,保守的估计是6个月,帝国理工的模型认为至少要18个月。在陆蒙吉看来,至少是两年。

爱丁堡大学的流行病学教授马克·伍尔豪斯对此阐述地更加明确。他指出,目前只有三种出路。第一种是疫苗;第二种是足够的人感染后建立起群体免疫;第三种是永远改变我们的行为。第一个选择,需要等待12—18个月,第二种大概要2年;第三种没有清晰的终点。

陆蒙吉表示,德国和新冠病毒的长期共处思路是“松一下,紧一下,再松一下,再紧”病毒的传播速度和病例数字的增长也就会呈波浪式,一直处在一个可控的水平上,直到大家都有免疫力,才能终结疫情。这个过程中,德国也在通过大数据分析,找到传播的关键点在哪里,也许能找到防治新冠病毒更好的切入点。

“知道在哪里要查控得更紧一点,哪个地方可以放松。通过这一波两波的学习,我们可能就跑过病毒了。病毒继续在流传,但它不会压倒我们整个的医疗体系了。”在陆蒙吉看来,这相当于无群体免疫之名,行群体免疫之实。

在帝国理工的模型中,德国“松紧相间”的思路被证实是有效的。弗格森指出,这是一种“更加灵活的策略”在疫情初期采取严厉的管控措施,但要设定一个“退出”机制,在ICU的确诊患者低于某个“门槛”时,就放松管控,当高于“门槛”就触发新一轮的严厉管控,就像一个“开关”

他指出,这种触发机制比持续性的管控措施更加稳健,也可以让每个地区根据自己的情况灵活调整,比如在美国,可以以州为单位。但他预计,在一年中,至少有2/3的时间要采取严厉的管控,直到疫苗出现。

美国南加州大学经济学院教授Sanjeev Sabhlok在接受《科学》杂志采访时,将这类办法称为“交错的群体免疫”他指出,瑞士、以色列、马耳他和很多东南亚国家目前采取的策略都只是它的变种。英国首席顾问麦德利和澳大利亚流行病学家托尼·布莱克利也持同样的看法。后者的一句著名言论是,压平曲线造成的经济后果也会致人死亡。

Sabhlok认为,“封锁”持续时间越长,边际成本越大。在他看来,“封锁”让政府财政收入锐减的同时,还要发钱给穷人,这种双重打击使政府无法继续履行一些非防疫职责,最终还是要纳税人在接下来的数十年中买单。另外,“封锁”还加剧了社会不平等,有钱人总会找到更好的避难所。

据世界经合组织(OECD)估算,“封锁”会使每个月的GDP减少2%在全球就是22万亿的经济损失。国际货币基金组织(IMF)称,疫情对经济的影响会超过2008年的金融危机。

Sabhlok预言,不久之后,当社会的经济状况进一步恶化以后,现在这些空洞的“尽可能拯救所有生命”的言论就会迅速让位于“让我们尽己所能去拯救我们的国家”“现在是时候思考如何结束游戏。”他说。

3月10日,黄严忠在美国国会听证时就发现,很多小企业已经反映撑不下去。现在,已经又过去了一个月,“封锁”再持续下去,会引发很多社会问题。

此前,特朗普曾不顾国内反对,希望美国在复活节前重新开放经济。随着美国疫情数据的急遽攀升,随后改口称“这就是个理想罢了”并宣布把“社交隔离”措施延长至4月30日。

在英国,在3月23日颁布“封锁政策”指示,约翰逊政府就强调,每三周会重新评估政策的可行性。到4月13日,正好是第一轮结束,因此麦德利在重提“群体免疫”之后紧接着说,届时,首相将会作出一个“重大决定”

迄今为止,英国的“封锁”政策已经进行了两周,法、德、美等更早开始的国家,则已经持续了三周。各国都在思考一个问题;如果至少要在没有疫苗的情况下度过2020年的冬天,社会能否承担如此长久的大规模管控?

欧盟国家的领导人在3月26日的一次会议上呼吁尽快制定一个“退出战略”

王辰指出,一些西方国家在资源短缺的情况下,会断指求存。“这样将来可能出现一个情况,欧美人群在受了大的损失之后,人群免疫能力就上来了,它可以敞开国门,它不怕的。”他说。

黄严忠将其形容为“无心插柳”“不是有心开花,这不是它们主动选择的策略。”他还表示,如果欧美国家在未来形成事实上的“群体免疫”中国届时会处于一个很危险的境地,形成所谓的“免疫落差”他建议,首先要尽快研发出疫苗;其次是一直采取“高筑墙”策略,严防境外输入,一点都不能松懈,否则中国此前做的一切就会前功尽弃。

本文相关词条概念解析:

病毒

病毒是颗粒很小、以纳米为测量单位、结构简单、寄生性严格,以复制进行繁殖的一类非细胞型微生物。病毒是比细菌还小、没有细胞结构、只能在活细胞中增殖的微生物。由蛋白质和核酸组成。多数要用电子显微镜才能观察到。病毒可以利用宿主的细胞系统进行自我复制,但无法独立生长和复制。病毒可以感染所有的具有细胞的生命体。第一个已知的病毒是烟草花叶病毒,由马丁乌斯·贝杰林克于1899年发现并命名,已有超过5000种类型的病毒得到鉴定。研究病毒的科学被称为病毒学,是微生物学的一个分支。

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