群體免疫夢碎 全球首個 實現群體免疫 的城市 如今再度面臨崩潰

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馬瑙斯市下葬新冠死者的墓地 | 視頻截圖


去年9月,一項研究指出,巴西的馬瑙斯市在有66%的人受過新冠病毒感染後,可能成為首個實現“群體免疫”的城市。但就在不久後,夢想破滅了。從10月起,馬瑙斯市的疫情迅速反彈,嚴重程度甚至超過第一輪。馬瑙斯“群體免疫”失敗的原因是什麼?被動等待群體免疫,等來的將會是疫情的平穩,還是新一輪的猛烈反撲?
撰文 | 吳非

馬瑙斯位於亞馬孫雨林腹地,雖然是亞馬孫州首府以及巴西第八大城市,但由於被雨林環抱、交通相對閉塞,這座人口200多萬的城市保留了相對原始的面貌,也很少受到外界的關註。

但在疫情之下,這座在去年9月被認為可能被動實現“群體免疫”的城市,一度成為全球焦點,也似乎為一些疫情防控不利的地區點燃了希望。

作為全球新冠確診人數第三多的國家,巴西的防疫工作一直飽受質疑,而馬瑙斯也未能幸免。去年3月13日確診了首位新冠患者後,馬瑙斯的病例數迅速上漲。到4月末,因為新冠疫情,當地居民的超額死亡率是19年同期的4.5倍,醫院內擠滿了新冠患者,醫療系統近乎崩潰。一個清晰的對照是,即使只統計確診的新冠患者(更多疑似死於新冠肺炎的居民未被列入),即使因為年輕人比重較大,當地的致死率只有0.17%~0.28%,但馬瑙斯的每百萬人新冠死亡人數,也幾乎達到了美國、英國的兩倍。

然而,與其他地區不同的是,在經歷了這段難熬的時間後,馬瑙斯的病例數卻從5月開始突然減少了,這一趨勢一連持續了好幾個月。4月末疫情最嚴重時,當地每天有120人死於新冠肺炎;但到了8月,這一數字幾乎降為0。

馬瑙斯的情況令人欣喜,但也讓人感到意外。畢竟,如果僅僅考慮3月開始的“封城”,以及佩戴口罩等措施,似乎難以解釋這座城市病例曲線的特殊性。


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在醫院等待就診的馬瑙斯市居民 | 馬瑙斯市政府



群體免疫已達成?


這時,一個更加大膽的猜想逐漸浮現:這裡的實際感染人數或許遠超統計數據,已經實現了群體免疫。而去年9月公開的研究,也為這一觀點提供了證據。

“群體免疫”這個概念首次受到關註是在去年3月。當時英國政府提出,由於在全球範圍內完全控制病毒難度較大,因此延緩病毒在人群中傳播的速度、最終實現群體免疫,是長期抗疫的有效方式。

消息一齣,自然是受到各界的猛烈批評——在達到群體免疫之前,大規模感染將導致不計其數的死亡。

事實上,“群體免疫”本身是一個科學概念,它指的是人群中已有相當比例具備對病毒的免疫力、不易受到感染,這時病毒傳播的速度將減緩。此前,群體免疫往往是通過疫苗來實現的。當疫苗得到大規模接種,多數人都擁有了免疫力,這時就可以保護那些未接種疫苗的少數人群。

但這一概念在去年再次被提出時,卻指向了另一條道路——既然疫苗在當時還處於研發早期,疫情也控制不住,那麼乾脆讓病毒儘量慢一點傳播,等感染過病毒、擁有抗體的人足夠多了,就能實現群體免疫了。

半年多後,我們看到這個飽受批評的“策略”,卻逐漸在一些地區逼近現實。

對於新冠病毒,當多大比例的人獲得免疫力後,可以實現群體免疫的效果?這個結果與基本再生數(R0密切相關:達到群體免疫的閾值=1-1/R0。R0反映了一位感染者平均能感染的人數。當R0越大,也就是病毒的傳染能力越強,那麼需要有更多人受感染才能實現群體免疫。對於新冠病毒的R0值,各地的不同研究得到的結論相差較大,但多數在2~3之間。

去年7月,一項發表於《自然·人類行為》的研究推測,馬瑙斯所在的亞馬孫州的R0範圍為2.5~3.0。按照這個數值,大致需要有60%~67%的人具有免疫力(對於馬瑙斯,等同於感染後獲得抗體),群體免疫才能達成。

而在去年9月及10月,預印本平臺medrxiv上的兩篇論文相繼指出,新冠病毒在馬瑙斯傳播速度的放緩,可能是因為當地已經有太多感染者。因此,馬瑙斯被視作全球首個可能實現群體免疫的城市。

其中一項由聖保羅大學領導的研究,利用馬瑙斯當地獻血者的血樣,檢測了血清中針對新冠病毒核衣殼蛋白的特異性抗體(免疫球蛋白G,IgG)。在他們的研究中,去年6月,44%的樣本為陽性,檢測出了特異性的IgG。這意味着在當時,至少有44%的人被新冠病毒感染。對抗體檢測中的假陰性結果進行校正後,這一數字來到52%。

不過,這還不是最終的結果。研究團隊還對血清轉陰(seroreversion)效應做了校正。這部分人遭受過新冠病毒感染,但隨後抗體可能減弱,在檢測出呈現陰性。因此,經過重新調整的數字反映出累積感染情況。去年7月,馬瑙斯的累積感染率達到66%。(由於計算過程存在不確定性,作者在論文中指出,去年夏季,馬瑙斯的實際感染率在44%~66%之間。)

結合馬瑙斯感染病例的持續下降,研究人員紛紛猜想,在這座可能有超過六成人感染過新冠病毒的城市,群體免疫或許已經實現了。

此後的補充研究中,同一組團隊推測,去年10月馬瑙斯的新冠病毒累積感染率更是來到了76%。不過這時,人們已經顧不上感到慶幸了,取而代之的是更大的擔憂。因為在馬瑙斯,新一輪更加嚴重的疫情出現了。



疫情為何復燃


去年10月,當地的新增患者人數再次上升,增長幅度比第一輪更加迅猛。目前,馬瑙斯的住院人數及每日死亡人數都超過了第一輪,並且未見放緩之勢。這時,一連串的問題接踵而至。馬瑙斯的“群體免疫”失敗了?穩定了幾個月的疫情,為什麼會突然反彈?前面的數據該如何解釋?

疫情複發顯然與此前可能的“群體免疫”存在衝突。對此,一種可能的解釋是,66%也好,76%也罷,聖保羅大學這項研究得出的數據有誤——當地的真實感染率被高估了。的確,研究團隊得出的血清陽性率最高為52%,在此基礎上,他們通過校正得出了最終的累積感染率。但即使按照52%來考慮,這個數字也應該接近群體免疫,至少不應該出現新一輪的快速傳播。

一旦這項研究的數據沒有問題,在餘下的可能性中,每一項都值得擔心。

一種可能性是,新冠病毒突變,變得更加狡猾了。最近,研究人員在馬瑙斯對31份於去年12月收集的樣本進行了檢測,結果在其中13份樣本中,他們都發現了一種全新的病毒株——P.1.。要知道,在3-10月的檢測中,從未發現過這種突變株。P.1.是否演化出了某些特性,變得更加難以應付?比如說,病毒如在英國發現的B.1.1.7突變株那樣,在人群中的傳播能力加強了;或者類似於在南非發現的B.1.325突變株,可能逃避人體免疫系統的攻擊?由於出現時間簡短,目前尚未對P.1.病毒株開展深入研究,這些猜想都沒有確切答案。不過近期的基因組初步研究,的確發現了一些值得警惕的突變。

關於免疫逃逸的可能性,一個名為E484K的刺突蛋白突變尤其值得關註。此前在對B.1.325突變株的研究中,就發現了這個位於受體結合域,可能增強病毒免疫逃逸能力的突變。而在馬瑙斯,從一位再次感染的P.1.病毒株感染者體內,研究者也發現了E484K突變。

與此相似,雖然現在談P.1.的傳染能力還為時尚早,但一篇尚未正式發表的預印本論文發現,P.1.也獨立獲得了幾個B.1.1.7和B.1.325擁有的突變,而這些突變似乎在後面這些突變株中起到增強傳染能力的作用。

如果不是病毒本身的突變加速了疫情複發,那麼第一輪患者抗體水平的下降值得警惕。需要指出的是,在感染新冠病毒後,抗體可以維持多久,目前也沒有明確的答案。一項對英國醫護人員的研究給出了一定的線索:在初次感染的6個月內,很少出現再度感染的情況。

但別忘了,馬瑙斯第一輪疫情的高峰是在去年4-5月,而第二輪疫情的加速,距離第一波高峰已經過了7~8個月,因此抗體減弱效應不可避免地出現了。現在,第一波感染者中有多少仍然具備對新冠病毒的特異性免疫力,也是個未知數。

當然,另一種可能性也同樣存在:此前的研究低估了實現群體免疫的難度。基於2.5~3的基本再生數,群體免疫需要至少60%的人具有免疫能力。但如果新冠病毒(至少在馬瑙斯)的傳染能力更強——做個極端的假設,R0達到一些研究的5,那麼需要80%的人具有抗體,才能實現群體免疫。

無論最終成立的是其中哪一項解釋,馬瑙斯的情形都提醒我們,新冠病毒比人們預想的更難對付。儘管在這座雨林深處的城市裡仍藏着大量謎團,但馬瑙斯如同一位哨兵,向全世界發出警告:即使付出慘重的代價達到了高感染率,但病毒的傳播速率可能並不會如預期那樣放緩,而是仍然不受控制地快速傳播。

最後提一句,前面那篇由聖保羅大學領導的研究已經正式發表了。就在今年1月,報告發表在《科學》雜誌上。不過,研究的主體內容雖然沒有大的改動,但結論卻出現了天翻地覆的變化——從去年9月預印本的“馬瑙斯可能首次實現群體免疫”,到1月疫情復燃後的“馬瑙斯已有76%的人受過感染,但依然未能達到群體免疫”,多少有些令人遺憾……


參考文獻:

https://science.sciencemag.org/content/371/6526/288?ijkey=18fb8b057398e6b829e60427536d93f328d7e337&keytype2=tf_ipsecsha

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.09.16.20194787v1

https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(21)00183-5/fulltext



本文經授權轉載自環球科學(ID:huanqiukexue),如需二次轉載請聯繫原作者

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