多少人感染冠狀病毒有免疫力後,大家才安全?——群體免疫

多少人感染冠狀病毒有免疫力後,大家才安全?——群體免疫

3 月 12 日,英國總理鮑里斯·約翰遜(Boris Johnson)宣佈,針對冠狀病毒,國家從第一階段遏制,進入第二階段:拖延。措施包括:有症狀的在家隔離至少 7 天,老年人不要外出,大眾注意洗手等等。但目前和其他歐洲國家不一樣,英國不採取關閉學校和禁止大規模集會的措施

英國政府首席科學顧問帕特里克·瓦朗斯(Patrick Vallance)為英國的決定進行解釋時提到這樣一個觀點:

政府在應對冠狀病毒方面,是拖延疾病到達高峰的時間,並不是要“完全抑制”這種疾病,阻止所有人感染是不可能的。

而這段時間,大多數人通過感染(症狀輕,不會死亡)產生抗體,創造一定程度的“群體免疫”,減少疾病傳播,同時保護免疫力最脆弱的人群免受這種疾病的侵害。

P.S.大家需要知道一點,症狀重的人就可能死亡了,英國首相也說了,家庭要做好失去所愛的準備!

這話一出,民眾沸騰啊,政府這是不管大家,讓大家自生自滅,適者生存嗎?3 月 15 日,衛生部長馬特·漢考克(Matt Hancock)快速回應說,群體免疫從來不是我們的目標和策略,只是一種科學概念

政府的目標是保護生命,避免受到這些種病毒的侵害,我們的戰略是通過遏制、拖延、研究和緩解這些措施,保護最脆弱的人群,保護英國國家醫療服務體系(NHS)。

嗯,好吧。咱們不管英國政府到底想怎樣,我們就講講什麼是“群體免疫”呢?沒有疫苗的情況下,就靠感染能實現群體免疫嗎?為達到這個目的,要付出多少代價呢?沒有其他辦法了嗎?

一 什麼是“群體免疫”?

群體免疫(英語:herd immunity 或 community immunity)是指人或動物群體中的很大比例因接種疫苗而獲得免疫力,使得其他沒有免疫力的個體因此受到保護而不被傳染。

群體免疫理論表明,當群體中有大量個體對某一傳染病免疫或易感個體很少時,那些在個體之間傳播的傳染病的感染鏈便會被中斷。擁有抵抗力的個體的比例越高,易感個體與受感染個體間接觸的可能性便越小。

我們瞭解到“群體免疫”的概念其實來自於描述疫苗的保護作用。大家都知道疫苗有保護自己不受感染的作用,而對於它保護其他人群的不生病的作用不是非常瞭解。

對傳播能力很強的傳染性疾病來說,群體中接種疫苗人數比例越高,疾病的傳播機會就越少,傳播鏈就也容易被中斷,形成類似於“木桶保護效應”,因此即使那些沒有接種疫苗的人也得到了相應的保護。

這就是疫苗的群體性(herd immunity)。

上圖中:藍色是未接種疫苗、健康人群,黃色是接種疫苗人群,紅色是沒有接種疫苗,生病和被傳染的人群。

第一幅圖如果都不接種疫苗,那麼大部分人都會被感染;第二幅如果小部分人接種疫苗,還是會導致剩下大部分感染;第三幅圖,大部分人接種疫苗後,疾病就沒法傳染了。

二 群體免疫保護的是誰?

不同人群的免疫體質不同,基於疫苗形成的群體免疫,保護的是那麼無法獲得主動免疫以及被動免疫的人群:

比如,因為太小而無法接種疫苗的嬰幼兒,因為基礎疾病而存在疫苗接種禁忌,或者免疫缺陷而無法產生足夠的免疫抗體的,以及對疫苗過敏等原因無法接種疫苗的,或者由於家長認知不足而未給孩子接種疫苗的人群。

接種疫苗是讓身體自己產生抗體,是主動免疫。

三 要產生群體免疫,需要多少人群獲得免疫?

群體免疫產生對非免疫人群的保護,需要免疫個體達到特定比例閾值,即群體免疫閾值, 而這個閾值因疾病的不同而不同。

上圖的百分比是接種疫苗的百分比,左上角的圖是 0%,那幾乎所有人都感染了(變紅色了);往後圖片中,接種比例越來越高,到最後一幅圖,95%人群接種疫苗,疾病無法傳染了。

我們可以通過數學公式來大概推導出群體免疫閾值,我們首先要了解一個傳染病學 R0 的概念,R0 是基本傳染數(Basic reproduction number),它的意思是,在沒有外力的干預下,一個感染者平均能夠傳染給幾個人。

R0 的數字愈大,代表流行病的控制愈難。如果 R0<1,傳染病將會逐漸消失,很難形成大規模的傳染。若 R0 > 1,傳染病會以指數方式散佈,成為流行病。部分人口可能死於該傳染病,部分則可能病癒後產生免疫力。

若 R0 = 1,傳染病會變成人口中的地方性流行病。

一個簡易數學公式計算的群體免疫閾值,也就是必須免疫的人口臨界比例( critical proportion of the population),即 Pc = 1-1/R0 。

假設按照新冠病毒的 R0=3(各種資料數據不一,都是根據不同數據計算出來的,WHO 是 2-2.5,Lacent 是 1.5-3.5,國內還有更高的數據)來計算,那就是一位感染者,不經干預的話,平均要傳染 3 人。

理論上,如果形成群體免疫,需要人群中超過 67%(1- 1/3)的人形成了免疫(也就是 2/3 的人被感染後,並獲得免疫),感染者可以造成的傳染人數才會小於 1 人,這樣會導致 R0<1,流行病就得到了控制,群體就形成了免疫。

四 英國專家希望的群體免疫,能夠控制新冠病毒麼?

我們知道新冠病毒是對於人類來說是全新的病毒,也沒有疫苗,我們對於這個病毒還不是完全瞭解。

根據模型我們要形成群體免疫則需要 67%的人獲得免疫(英國首席可科學顧問說至少得 60%),而且這個 67%是屬於被感染後康復了,有抗體且沒有傳染性的人群(有些新冠肺炎康復後,核酸檢查復陽的病例存在,讓人一度擔心康復後的人群的傳染性可能)。

如果沒有形成 67%以上的免疫人群,病毒是控制不住的,而且我們知道這個疾病的一個特點是潛伏期和感染期長。

那能感染這麼多人嗎?誰會站那裡,不做任何防護,就讓病毒感染,就想當那 67%,不管是不是會死亡?

現在,有衛生觀念的人,也在積極預防、保護自己,想感染這麼多人,不容易。另外,現在英國是輕症的,讓在家裡呆著,雖然不治療,也不要出去感染別人;重症的檢測、治療,也在防止感染增加,如果後期政策調整,人為干預增強,英國人宅在家裡不出門,更不會感染這麼多人。

當然如果完全不管不做任何處理,那感染的人數可能比這個數字還要高很多。

感染後就一定能有免疫力嗎?能維持多久呢?這些都沒有數據,只是想當然的認為,感染了就有效果了。

且不說形成群體免疫的可能性,就英國 6400 萬人,需要被感染約 4300 萬人,而新冠肺炎的死亡率 1-2%,就意味著可能需要付出 43 萬-86 萬人死亡的代價。

事實上,如果醫療資源缺乏時,死亡率將急劇攀升,意大利現在的新冠死亡率高達 7%了。這樣的生命的代價,是作為一個現代社會絕對是不忍直視的。

慢慢的感染、死亡,國家醫療還能承擔,如果大批人同時感染、同時死亡,英國能承擔的了嗎?會亂嗎?

最後,即使能形成了大部分免疫了,但是病毒還會變異啊,這次的抗體,對於新的病毒類型,沒有用啊,就像流感一樣,每年都得打疫苗預防當年流行的病毒株。當形成群體免疫後,病毒變異了,你說你想不想哭?

總之,從以上分析,這種靠感染形成群體免疫不太靠譜。

五 想群體免疫,有更好的方法嗎?

在這場疫情中,中國採取的方法,通過嚴密的控制和隔離,基本控制住了疫情。但是確實可能會如英國專家所言,如果不形成群體免疫,新冠病毒有可能只是暫時被抑制,隨時可能會捲土重來

無論如何,在病毒大規模擴散後,社會必須形成群體免疫才能度過難關。但是,不是隻能被動感染後形成免疫啊,還有開發疫苗免疫,接種疫苗後形成免疫呢,這種不是更加安全嗎?

我們現在需要的是給科學家時間研製出,能夠不用冒死亡的風險而產生群體免疫的疫苗,而在這個等待的過程中,我們是要付出生命的代價呢,還是付出自由的代價和經濟的代價?

我想這是不同的文化背景下,不同政體背景下,選擇不同的防控措施主要的考量。

參考文獻

[1]. Herd immunity.https://en.wikipedia.org/wiki/Herd_immunity

[2]. C J E Metcalf, et al. Understanding Herd Immunity.Trends Immunol , 36 (12), 753-755 Dec 2015

[3]. Joel Hellewell.Feasibility of controlling COVID-19 outbreaks by isolation ofcases and contacts.www.thelancet.com/lancetgh Published online February 28, 2020 https://doi.org/10.1016/S2214-109X(20)30074-7

[4].Health Secretary Matt Hancock outlines the steps taken over recent days in the fight against COVID-19.

[5].COVID-19: government announces moving out of contain phase and into delay.

本文作者:劉華,公眾號華少科普時間

編審:孔令凱

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