即使疫苗普及,COVID群體免疫可能也不會發生

科學家現在認為,未來幾年之內人類很可能依然活在恐懼與隔離之中。 

 

  隨著全球COVID-19疫苗接種率提高,人們不禁想問:這場瘟疫究竟還要持續多久?這是一個充滿不確定性的問題,但曾經流行的看法是,當夠多的人獲得免疫力達到「群體免疫門檻」時,就能阻止大部分的傳染。然而,科學家現在認為,未來幾年之內人類很可能依然活在恐懼與隔離之中。

 

  群體免疫門檻只有在高接種率的情況下才能實現,很多科學家過去相信,當人們開始群體免疫就能讓社會恢復正常。普遍估計認為透過接種疫苗或接觸病毒而獲得自然免疫力的群體免疫門檻為60%至70%。但隨著疫情進入第二年,這種想法產生了轉變。2021年2月,獨立數據科學家顧友陽(Youyang Gu,音譯)將他廣為流傳的預測模型名稱從「群體免疫之路」改為「正常化之路」。他表示由於人們對接種疫苗的猶豫、新型變種病毒出現,以及兒童疫苗的延誤開發等因素,想要達到群體免疫門檻似乎不太可能成真。

 

  儘管顧友陽是一名數據科學家,但他的看法與流行病學領域的多數科學家一致。德州大學奧斯丁分校的流行病學家勞倫‧梅耶斯(Lauren Ancel Meyers)說:「我們以為達到群體免疫門檻,瘟疫就會永遠消失,但現在我們越來越不覺得結果會是這樣。」疫苗正在發揮作用是事實,但隨著新的變種病毒出現,以及時間導致免疫力消退,情況並不如想像中那麼樂觀,梅耶斯說:「疫苗的問世意味著病毒會開始消失,但我們會發現幾個月或一年之後仍在與這些威脅搏鬥,並且不得不應對未來可能出現的新危機。」

 

  目前還不清楚疫苗是否能預防傳

 

  群體免疫的關鍵是「即使一個人被病毒感染,但由於周圍的易感宿主太少,而無法維持傳播力(無法傳染給接種過疫苗或曾經感染病毒的人)」。雖然莫德納(Moderna)和輝瑞(Pfizer)所開發的疫苗在預防症狀性疾病方面極為有效,但目前仍不清楚它是否能保護人們免受感染,或者防止病毒傳播給別人,這是能否達到群體免疫的隱憂。

 

  喬治城大學數理生物學家絲薇塔‧邦薩爾(Shweta Bansal)說:「當我們擁有一種能夠阻止傳染的疫苗時,群體免疫才有意義。如果沒辦法做到,那麼要想獲得群體免疫的唯一方法就是讓每個人接種疫苗。」利用疫苗阻止傳播必須具備「相當高」的有效性才能發揮作用,但目前的數據還不明確,她補充說:「莫德納和輝瑞的數據看似鼓舞人心,但這些疫苗與其他疫苗阻止病毒傳播的能耐才是最關鍵的。」

 

  疫苗阻止傳播的能力並不需要達到100%才有效,東北大學研究傳染病的網路科學家撒母耳‧斯卡皮諾(Samuel Scarpino)說:「即使是70%的有效性也『非常有幫助』。」然而,目前仍有病毒大量傳播的情形,使得破壞病毒傳播鏈變得更加困難。

 

「雖然在技術上可行,但現實是我們不太可能讓全世界都有疫苗施打。在國與國之間,乃至國家內部,疫苗分配的效率都存在巨大差異。」

 

  疫苗分配不均

 

  賓州大學傳染病動態中心的流行病學家麥特‧法拉利(Matt Ferrari)指出,疫苗分配的速度與分佈相當重要,至少從理論上來說,一場完美協調的全球行動能夠消滅武漢肺炎,他說:「雖然在技術上可行,但現實是我們不太可能讓全世界達到。在國與國之間,乃至國家內部,疫苗分配的效率都存在巨大差異。」

 

  以色列從2020年12月開始為公民接種疫苗,部分得益於他們與輝瑞達成「分享資料換取疫苗劑量」的一項協議,以色列目前在疫苗接種率領先全球。以色列理工學院的生物醫學數據科學家德維爾‧阿蘭(Dvir Aran)指出,醫療工作者在初期每天為以色列超過1%的人口接種疫苗,截至2021年3月中,以色列約有50%人口已經接種兩劑疫苗,阿蘭說:「現在的問題是年輕人不想接種疫苗。」因此,當地政府祭出免費披薩和啤酒等東西,吸引年輕人前來接種疫苗。與此同時,以色列的鄰國黎巴嫩、敘利亞、約旦和埃及,甚至還沒有為1%人口接種疫苗。

 

  美國各地接種疫苗的情形也很不均。一些州(如喬治亞州和猶他州)完全接種疫苗的人口不到10%,阿拉斯加和新墨西哥州完全接種疫苗的人口則已經超過16%。

 

  疫苗在大部分國家是按年齡層分配,優先為老年人施打,因為他們死於武漢肺炎的風險最高。然而,何時以及是否會出現一種被批准用於兒童的疫苗還有待觀察,輝瑞和莫德納已經開始招募青少年參與疫苗的臨床試驗,牛津AZ (Oxford-AstraZeneca)和科興生物(Sinovac Biotech)的疫苗正在三歲兒童身上進行試驗,但研究結果仍需好幾個月才能知道。邦薩爾表明,如果兒童無法接種疫苗,那就需要更多成年人接種疫苗才能實現群體免疫。例如根據2010年的人口普查資料,美國18歲以下的人口比例為24%。假如大部分18歲以下的人口無法接種疫苗,那就需要18歲以上的人100%接種疫苗,才能達到76%的群體免疫。

 

  另一個需要思考的重要問題是群體免疫的地理結構,邦薩爾說:「沒有一個社區是孤島,社區周圍的免疫力同樣重要。」由於人們的行為或地方政策,武漢肺炎依然在美國各地群集發生。過去的疫苗接種工作表明,疫苗接種傾向於集中進行,但例如對麻疹疫苗耐藥性增加的情況,很可能導致疾病死灰復燃造成小規模爆發,她說:「地理因素使群體免疫的路徑不再是一條直線,意味著我們將與武漢肺炎病毒玩打地鼠的遊戲。即使是一個疫苗接種率很高的國家(例如以色列),如果周邊國家沒有採取相同措施,新的疫情爆發可能性依然存在。」

 

「即使擁有較高程度的群體免疫,疫情仍可能捲土重來。」

 

  新的變種病毒改變了群體免疫公式

 

  疫苗面臨著供應與分配困難,新型的變種病毒也正不斷湧現,它們變得更具傳染性,對疫苗也具有耐藥性。新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室的流行病學家莎拉•德爾•瓦萊(Sara Del Valle)說:「我們正在與新型的變種病毒賽跑。」阻止病毒傳播的時間拖得越長,變種病毒出現與傳播的可能性就越高。

 

  巴西發生的事情就是一個警訊。發表在《科學》期刊的研究表明,巴西瑪瑙斯市在2020年5月至10月期間疫情減緩,很可能是由於群體免疫效應。聖保羅大學免疫學家埃斯特‧薩比諾(Ester Sabino)與同事估計,截至2020年6月瑪瑙斯市約有超過60%的人口曾感染過武漢肺炎,應該足以讓這座城市達到群體免疫門檻。但是在2021年1月時,瑪瑙斯市的病例突然增加,就在巴西發現變種病毒(P.1)不久後,表明過去的感染對新的變種病毒並沒有免疫力,薩比諾說:「2021年1月,瑪瑙斯市的所有新增病例都是由P.1所引起。」斯卡皮諾則懷疑被感染過的數字(60%人口)可能高估了,他說:「即使擁有較高程度的群體免疫,疫情仍可能捲土重來。」

 

  法拉利說,隨著群體免疫的增加,還有另一個問題需要解決。較高的免疫力可能產生選擇性壓力,使變種病毒更傾向感染已接種疫苗的人群。迅速而徹底地接種疫苗能夠防止新型變種病毒立足,但現實是目前疫苗的供應與分配不均,他補充說:「雖然你有一定的免疫力,但還是可能感染變種病毒帶來的疾病。」

 

  免疫可能不會永遠持續

 

  群體免疫與個體免疫的兩個來源有關:疫苗和自然感染。邦薩爾表示,被感染過武漢肺炎的人似乎對病毒產生了一定的免疫力,但這種免疫力能持續多久仍是未知數。鑒於對其他冠狀病毒的已知情況與初步證據,自然感染的免疫力似乎會隨時間而減弱,因此在計算時也必須考量到這點,邦薩爾說:「我們仍然缺乏關於免疫力下滑的確切資料,但我們知道它不是0,也不可能是100。」

 

  當計算一個群體是否接近免疫門檻時,建模者無法計算所有被感染過的人,也必須考慮到疫苗並非100%有效的現實面。如果自然感染的免疫力只能持續幾個月,那麼施打疫苗的大限就迫在眉睫。同樣重要的是瞭解疫苗提供的免疫力能持續多久,以及隨時間是否需要重新施打,出於這兩個原因,武漢肺炎最終可能變得像流感那樣。

 

很難阻止人們渴望回到疫情之前的生活,但繼續採取有用的預防措施(例如限制室內聚會和戴口罩)對結束疫情大有幫助。

 

  疫苗可能會改變人類的行為

 

  以目前的疫苗接種率來看,以色列正接近理論上的群體免疫門檻,但問題是隨著接種疫苗的人越來越多,他們與別人的互動也有所增加,從而改變了群體免疫公式,阿蘭說:「疫苗不是無敵的。試想一下,如果一種疫苗可以提供90%保護,在接種疫苗前你一天最多只跟一個人見面;但現在接種完疫苗,你可能一天見了十個人,這就跟原本的情況一樣。」

 

  梅爾斯表示,為武漢肺炎建模最具挑戰性的層面是社會學的組成部分,他說:「迄今為止,我們對人類行為的瞭解都被拋諸腦後,因為我們生活在前所未有的時代,以前所未有的方式行動。」邁耶斯和其他科學家嘗試不斷調整模型,以適應戴口罩與社交距離等行為的變化。

 

  瓦萊表示,非藥物的干預措施將繼續在控制病例方面發揮關鍵作用。她說,關鍵在於破壞傳播途徑,限制社會接觸與持續的預防行為(例如戴口罩),這些措施能在疫苗穩定供應前,減少新型變種病毒的傳播。

 

  但是,很難阻止人們渴望回到疫情之前的生活。德州和一些州政府已經取消了戴口罩規定,這些州還有很多人沒有接種疫苗。人們越來越放下戒心也令人沮喪,因為繼續採取有用的預防措施(例如限制室內聚會和戴口罩)對結束疫情大有幫助,斯卡皮諾無奈地說:「群體免疫門檻並不代表『我們完全安全』,而是『我們相對安全』。即使超過群體免疫門檻,仍有可能發生獨立的疫情爆發。」

 

  阻止病毒傳播是讓全世界回歸正常的方法之一,但疫苗流行病學家史蒂芬‧弗拉什(Stefan Flasche)指出,鑒於目前對武漢肺炎的瞭解,是時候提出更現實的期望,他說:「單純透過疫苗達到群體免疫幾乎不可能了。」疫苗的研發絕對有助於減緩疫情,但它不太可能完全阻止病毒傳播,因此我們需要思考的是如何與病毒共存。它或許不會很快消失,但重要性有可能會減弱。

 

 

圖片來源:UN Women Asia and the Pacific@flickrWorld Bank@flickr

 

原文出處:Nature

 

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