群体免疫破灭:这座城市76%人口曾感染新冠,疫情却再次爆发

2021
01/30

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PDs. / 丁香园
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巴西一座曾被认为达到“群体免疫”的城市,再次遭遇了疫情高峰……

“群体免疫”这个概念,从疫情开始到现在一直饱受争议。

最近TheLancet和Science的两篇论文再次将“群体免疫”带回人们的视野:巴西一座曾被认为达到“群体免疫”的城市,再次遭遇了疫情高峰。

76%感染率,群体免疫形成

这座巴西第八大的城市名叫马瑙斯,坐落于亚马逊热带雨林中,拥有超过500年历史的辉煌岁月。

然而,炎热的环境和糟糕的抗疫,让马瑙斯不堪一击的医疗系统在数月前已经土崩瓦解过一次。

但是,在最初的疫情高峰过后,马瑙斯市的感染率出乎意料地出现了下降的趋势。5月开始,马瑙斯的日增确诊病例数开始下降,到了8月,日增死亡人数更是趋近于0。

1月15日,Science发表了一篇关于马瑙斯疫情的论文。

图片Science论文截图

研究人员选取了自玛瑙斯的不同月份血液样本,并对其中的新冠病毒抗体IgG进行检测。

在感染新冠之后,新冠病毒抗体IgG可以在患者康复后的一段时间里测出。因此,普通人群中,IgG阳性率可以近似等同于人群中的新冠患病率。

4月,巴西马瑙斯新冠的人群患病率为4.8%(95%置信区间3.3~6.8%)。到了5月,这个数字增长到44.5%(95%置信区间39.2~50.0%)。6月,这个数字达到了峰值52.5%(95%置信区间47.6~57.5%)。

图源:参考资料1

研究人员据此预估,马瑙斯人群感染率在7月时达到约66.2%(95%置信区间61.5~80.1%),在10月时则达到约76.0%(95%置信区间66.6~97.9%)。

而据文献显示,亚马逊地区新冠病毒的基本传染数R0为2.5~3.0,按照公式[1-(1/R0)]x100%计算,达到群体免疫的阈值为60%~67%。

也就是说,当人群中有超过67%的人形成对病毒的免疫后,病毒传播速度就会大大减缓,无法在人群中进一步传播。

仅从数字来看,马瑙斯在10月就已经达到了理论上的“群体免疫”。

群体免疫为何失效?

被雨林包裹、与世隔绝的马瑙斯,在达到了76%的感染率后,“意外地”成为了全球首个完成群体免疫的地方。

而从数据上来看,7~10月马瑙斯的病例数在“群体免疫”建立起来之后,确实有了明显的下降。

图源:参考文献2

然而,在进入2021年后,看似早已风平浪静的马瑙斯疫情死灰复燃。

仅2021年1月的头三个星期,马瑙斯就新增了1333例新增新冠病例。据CNN报道,仅仅1月14、15两日,马瑙斯就有29名患者由于氧气短缺而死于新冠肺炎。

1月11日。巴西卫生部长帕祖耶洛前往马瑙斯视察疫情时表示:“这是所有人始料未及的情况”,“疫情发展得太快了”。

所谓“群体免疫”为何失效?1月27日发表在TheLancet上的一篇文章提出了4点见解。

Lancet论文截图

第一,76%感染率这个数据毕竟是一个通过建模、修正等方式得出的数字,存在出错的可能性。在12月新的一波疫情高峰来临前,马瑙斯实际上可能并没有达到群体免疫的标准。

第二,英国一项研究提示,感染后的血清抗体滴度会随着时间的推移而降低,这或许也可以解释为什么会出现二次感染病例。

而马瑙斯大多数病例都是在2020年3至5月感染的,那么在7到9个月后,康复者血清中的新冠抗体浓度可能不足以起到有效的保护作用。

第三,既往感染者血清中的新冠抗体可能并不能对抗变异毒株。

目前,正在巴西流行的变异毒株包括了B.1.1.7和P.1两种,其中P.1突变株正是1月12日在马瑙斯被首次检出。一项初步研究发现,马瑙斯目前的新冠感染病例中,P.1突变株的占比达42%。

此外,包括马瑙斯在内的巴西多个地区最近又检出了一种新的突变株:P.2,这是一种B.1.128的亚谱系突变株,和P.1突变株一样,都在刺突蛋白发生了E484K突变。

而此前多个体外实验表明,E484K突变可能会使新冠病毒发生免疫逃逸,让中和性抗体的作用减弱。

也就是说,马瑙斯的既往感染者仍有可能二次感染新的突变病毒。

最后,如果高传播性的变异毒株成为流行毒株后,R0因此提高,达到全体免疫所需要的人口百分比也随之上涨,原本形成的群体免疫,可能被再次打破。

不过目前,P.1毒株传播力是否提高,还需要进一步研究证明。

失败的案例,高昂的代价

Science的另一篇评论文章认为,马瑙斯的例子是对全球抗疫的一次警示:即便在高水平感染的情况下,群体免疫也很有可能无法实现。

而在追求“群体免疫”的过程中,付出的代价可能是惨痛的。马瑙斯的死亡率目前在0.17%至0.28%之间,但该地区人口比较年轻,对于其他老年人口比例更高的地区来说,结果可能会更加严重。

一年来,人类一直在寻找新冠疫情的解答。但目前来看,通过自然感染获得群体免疫,显然不是一种明智的策略。

截至1月30日,巴西累计确诊9119477例,仍是全球疫情最为严重的三个国家之一。

致谢:本文经中科院上海巴斯德研究所免疫学博士@最后一次吃糖专业审核

【注】

中科院上海巴斯德研究所免疫学博士@最后一次吃糖审核意见:

“群体免疫”是指整个群体获得了对某种疾病的免疫力,其实这个词容易让人误解,“群体保护”可能更接近真实的意思,因为在个人身上,易感者仍然易感,并没有获得免疫力,只是足够比例获得免疫力的人切断了传播途径。

这是一个动态变化的过程,并非一劳永逸,主要考虑到初始抗体持续时间。而巴西马瑙斯的情况比较复杂,因为出现突变株,传染性增加使得R0值升高,相应的群体免疫阈值也升高;出现免疫逃逸则使得群体已经获得的免疫力减弱。因此,对马瑙斯的深入研究还需更多的建模与数据更新。

对于新冠病毒来说,目前来看,想要通过自然感染达到群体免疫基本不太可能,依赖疫苗(可能还需要更新)几乎是唯一的选择。

参考资料:

[1] Buss LF, Prete CA Jr, Sabino EC, et al. Three-quarters attack rate of SARS-CoV-2 in the Brazilian Amazon during a largely unmitigated epidemic. Science. 2021 Jan 15;371(6526):288-292. 

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

[3]https://science.sciencemag.org/content/371/6526/230

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关键词:
突变,疫情,群体免疫,感染

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