科技訊 北京時(shí)間7月16日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,我們戰(zhàn)勝了天花和小兒麻痹癥,新冠肺炎(又稱“2019冠狀病毒病”,縮寫為COVID-19)會(huì)成為下一個(gè)嗎?
群體免疫是指一個(gè)群體對(duì)某種疾病具有足夠的免疫能力,從而防止疾病的傳播。英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的研究人員在1923年首次創(chuàng)造了這個(gè)術(shù)語(yǔ),用來(lái)描述一群被試動(dòng)物(在當(dāng)時(shí)的研究中是小鼠)在并非所有個(gè)體都接種疫苗的情況下,如何對(duì)某種疾病產(chǎn)生免疫力。
廣泛接種疫苗是實(shí)現(xiàn)群體免疫的最可靠方法。整個(gè)群體免疫的概念引出了一個(gè)問(wèn)題:你需要讓人群中多少人接種疫苗,才能根除一種疾?。?/p>
然而,真正實(shí)現(xiàn)群體免疫往往要比這個(gè)問(wèn)題復(fù)雜得多,而且也不是總能實(shí)現(xiàn),特別是涉及一些還沒(méi)有疫苗的病毒,比如導(dǎo)致新冠肺炎的新型冠狀病毒,群體免疫還涉及病毒本身之外的諸多因素。
如何測(cè)量群體免疫力?
計(jì)算出人群對(duì)某種疾病具有免疫力,即不再繼續(xù)感染所需的人數(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單。首先,科學(xué)家們要確定病原體的R0(英文中讀作R-nought),即基本傳染數(shù)。這是一個(gè)變量,根據(jù)病原體的內(nèi)在特性來(lái)估計(jì)一個(gè)傳染個(gè)體將感染的平均人數(shù)。值得注意的是,R0并非一成不變。更精確的數(shù)字是Rt(有效傳染數(shù)),是指在基本傳染數(shù)的基礎(chǔ)上,隨疫情發(fā)展和時(shí)間推移而變化的傳染數(shù),比如采取防疫措施后一個(gè)感染者把疾病傳染給他人的預(yù)期病例數(shù)。不過(guò),為了計(jì)算群體免疫所需的閾值,流行病學(xué)家從R0開(kāi)始。
2014年爆發(fā)的埃博拉病毒的R0約為2,意味著一名感染埃博拉病毒的患者平均感染了另外兩名患者。對(duì)于麻疹,R0接近15。盡管新冠病毒的R0目前還無(wú)法確定,但據(jù)研究人員推測(cè),其數(shù)值大約為3。
某些傳染病的R0值看似很低,但只要略高于1,就仍有可能迅速失控。如果我們假設(shè)新冠肺炎的R0是3,這意味著,每一個(gè)病例最終會(huì)導(dǎo)致3個(gè)次要病例,1、3、9、27,以此類推。
實(shí)現(xiàn)群體免疫的關(guān)鍵是將疾病的R0(如果能獲得最新信息,則為Rt)變成1。當(dāng)個(gè)體通過(guò)接種疫苗,或者從疾病中恢復(fù)后獲得了自然免疫力,從而對(duì)病原體產(chǎn)生免疫時(shí),患病者在人群中可能感染的人數(shù)就越來(lái)越少。對(duì)于麻疹(R0 = 15),當(dāng)15人中有14人,即約93%的個(gè)體具有免疫力時(shí),就實(shí)現(xiàn)了群體免疫。對(duì)于新冠肺炎,約三分之二(約66%)的人具有免疫力可能就足夠了。
如何實(shí)現(xiàn)群體免疫?
當(dāng)科學(xué)家談到群體免疫時(shí),幾乎總是在疫苗的背景下?!叭后w免疫將是(新冠肺炎)疫苗項(xiàng)目的主要目標(biāo),”英國(guó)倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的免疫學(xué)教授丹尼·阿爾特曼(Danny Altmann)說(shuō),“這就是為什么需要冷靜和客觀地評(píng)估并比較候選疫苗。我們需要具有免疫原性(產(chǎn)生免疫反應(yīng))的疫苗,它們具有保護(hù)性、安全性,并能產(chǎn)生持續(xù)的反應(yīng)?!?/p>
不過(guò),還有另一種方法可以獲得群體免疫力。如果是那些會(huì)引起終身免疫的病原體感染,并且疾病的傳播不受控制,則感染率將成倍增加,然后自然拉平、下降;隨著越來(lái)越多的人感染疾病、康復(fù)并獲得免疫力,最終也能實(shí)現(xiàn)群體免疫。這一過(guò)程并沒(méi)有疫苗的介入。
然而,這種方法并不可靠,原因有二。
首先,該方法只在相對(duì)封閉的人群中起作用,而且人群中沒(méi)有足夠多未接觸過(guò)病原體的個(gè)體,為其提供宿主。然而,即使是與世隔絕的社區(qū)也不能完全避免這種風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)閮和⒎巧鷣?lái)就具有免疫力,由于群體免疫系統(tǒng)的存在,許多疾病會(huì)消失,但由于有足夠多的新生兒進(jìn)入人口中,使這些疾病繼續(xù)蔓延。
其次,獲得性感染的群體免疫只有在足夠比例的人口實(shí)際感染了這種疾病時(shí)才會(huì)產(chǎn)生。這并不是一個(gè)不可否認(rèn)的結(jié)論,但根據(jù)受疫情影響的歐洲國(guó)家的初步數(shù)據(jù),以及2020年7月發(fā)表在《柳葉刀》(the Lancet)雜志上的一項(xiàng)西班牙的研究,幾乎可以肯定新冠肺炎不會(huì)出現(xiàn)這種情況。疫情數(shù)據(jù)表明,盡管損失慘重,但新型冠狀病毒只感染了一小部分人口——遠(yuǎn)低于群體免疫的門檻。瑞典有很多感染病例,很多死亡病例,但沒(méi)有達(dá)到群體免疫。西班牙和意大利也沒(méi)有實(shí)現(xiàn)群體免疫,調(diào)查發(fā)現(xiàn),這些國(guó)家的免疫率可能是15%。
盡管許多人認(rèn)為,一旦患者從新冠肺炎中康復(fù),他們就會(huì)對(duì)未來(lái)的感染具有免疫力,但研究越來(lái)越表明,情況可能并非如此。
“我們看到了有人搞‘新冠派對(duì)’,他們想的是‘我會(huì)去,被感染,然后就沒(méi)事了’,”亨特補(bǔ)充道,“除了愚蠢地把自己暴露在潛在致命疾病的危險(xiǎn)中,這也是一種無(wú)知的做法,它假定了一個(gè)可能不存在的事實(shí),即一旦感染,就能免疫?!?/p>
群體免疫并不總是有效
對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)自然的群體免疫,科學(xué)家已經(jīng)有了清晰的認(rèn)識(shí)。你要求的是一種能夠保證產(chǎn)生強(qiáng)大免疫力,基本上無(wú)癥狀傳播,而且R0較低的疾病。但是,即使R0相對(duì)較高,而且大多數(shù)患者都有癥狀的疾病,通過(guò)有效的疫苗和疫苗計(jì)劃,也仍然可能實(shí)現(xiàn)群體免疫。想想我們那些大型的、疫苗接種成功的公共衛(wèi)生案例,比如天花和小兒麻痹癥。它們的根除完全是由于持續(xù)的大規(guī)模疫苗接種計(jì)劃和簡(jiǎn)單、高效的疫苗。
對(duì)于群體免疫,強(qiáng)大的免疫系統(tǒng)是必要的,這可以確保那些有免疫力的人保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間,讓病原體消失;無(wú)癥狀傳播也是有幫助的,因?yàn)檫@意味著在人群等待群體免疫形成的過(guò)程中,死亡的人數(shù)可能更少,而且足夠多的幸存者首先就會(huì)影響群體免疫成功的概率。當(dāng)然,較低的R0降低了具有免疫力的人數(shù)門檻,我們才能看到感染率的拉平和下降。
盡管如此,一些看似很可能形成群體免疫的疾病卻從未真正實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。例如,盡管廣泛感染并接種疫苗,但水痘從未從世界人口中完全根除。這是因?yàn)椋词乖诟腥菊呖祻?fù)并獲得免疫力之后,導(dǎo)致水痘的病毒仍潛伏于他們的神經(jīng)根。一旦曾被感染的人變老,他們的免疫系統(tǒng)就會(huì)變?nèi)酰《揪涂赡苤匦录せ畈?dǎo)致帶狀皰疹,而帶狀皰疹又會(huì)引發(fā)水痘。
在一個(gè)小型島嶼社區(qū),你可能通過(guò)努力根除了水痘,但可能在某人的奶奶患上帶狀皰疹之后的幾個(gè)星期里,島上的每個(gè)孩子都患上水痘,這個(gè)社區(qū)已經(jīng)獲得了群體免疫力,(看起來(lái))病毒已經(jīng)消失了,但實(shí)際上它仍在等待爆發(fā)。世界衛(wèi)生組織表示,結(jié)核病也出現(xiàn)了類似的現(xiàn)象。
如果疫苗只在人群中產(chǎn)生短暫的免疫,那么疫苗誘導(dǎo)的群體免疫也會(huì)失敗。以百日咳和腮腺炎為例,在人們普遍認(rèn)為疫苗計(jì)劃已經(jīng)根除了這些疾病很久之后,最近又重新出現(xiàn)。研究表明,盡管有疫苗不合規(guī)的因素,但這些疾病爆發(fā)的部分原因是疫苗隨著時(shí)間的推移失去了效力。在過(guò)去幾年里,百日咳和腮腺炎都爆發(fā)了,這主要是由于疫苗的免疫力逐漸下降。
新冠肺炎是否有可能獲得群體免疫?
有了有效的疫苗,我們就有可能實(shí)現(xiàn)群體免疫,結(jié)束新冠肺炎大流行。不過(guò),我們可能必須定期進(jìn)行后續(xù)疫苗注射,因?yàn)榭祻?fù)患者的早期數(shù)據(jù)顯示,新型冠狀病毒僅能提供幾個(gè)月或幾年的免疫力。
我們知道,非典型肺炎(SARS)、中東呼吸綜合征(MERS)和季節(jié)性冠狀病毒患者在感染后兩三年時(shí)就檢測(cè)不到抗體,所以這并不奇怪,想要通過(guò)接種疫苗,像麻疹、風(fēng)疹、天花或小兒麻痹癥的疫苗那樣獲得永久的免疫力,這樣的想法在目前的情況下是不正確的。
然而,在另一方面,如果沒(méi)有疫苗,新冠肺炎產(chǎn)生自然群體免疫的可能性將非常低,因?yàn)楦腥韭噬踔翢o(wú)法接近將R0降低到1所需的百分比。我們可能需要幾個(gè)月或幾年的時(shí)間才能達(dá)到這個(gè)閾值,而到那時(shí),許多感染過(guò)該疾病的人可能都會(huì)失去免疫力,這又為再次感染和又一場(chǎng)疾病和損失的循環(huán)創(chuàng)造了條件。
發(fā)人深省的一點(diǎn)是,即使新冠肺炎有可能自然形成群體免疫,但這一過(guò)程中造成的損失將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們的想象。你可能要忍受這樣一種可怕的流行病,它將摧毀社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施,造成大量死亡,但仍無(wú)法獲得群體免疫。(任天)