新冠病毒或將長期存在,我們該如何應對?
2021年03月02日10:43

  來源:Nature Portfolio

  參與《自然》調查的多數科學家認為,新冠病毒會成為地方性流行,但對社會的威脅性會逐漸減弱。

  去年的大部分時間里,澳州西部的生活並沒有受到新冠病毒的驚擾——酒吧里好友把酒言歡,親人間親吻擁抱,孩子上學不用測體溫戴口罩。西澳之所以能保持這種令人羨慕的生活狀態,是因為官方實行了嚴格的出行限製和封鎖——去年初,一家定點隔離酒店的安保人員檢測出新冠陽性,導致部分地區一夜之間進入封鎖狀態。不過,西澳的經曆也讓我們看到了沒有新冠的世界。在疫苗的幫助下,如果其他地方也決心採取這種“零新冠”策略,我們是否能期待著新冠有一天會從地球上徹底消失?

  這是個美好的夢想,但大部分科學家覺得可能性不大。今年1月,《自然》採訪了100多位研究新冠病毒的免疫學家、傳染病研究人員、病毒學家,詢問他們新冠病毒是否能被徹底消滅?幾乎90%的受訪者一致認為,新冠病毒會成為地方性流行(endemic),也就是說,今後幾年里它將繼續在全球部分人群中傳播。

來源:《自然》調查
來源:《自然》調查

  “現在就讓新冠病毒從世界上消失就好比搭建通往月球的階梯一樣,是不現實的。”明尼蘇達大學流行病學家Michael Osterholm說。

  但是,無法消滅它並不意味著死亡、病痛或是社交疏離會像現在這般繼續下去。未來怎樣主要取決於人們能從感染或疫苗接種中獲得哪種免疫,以及新冠病毒會如何演化。流感病毒和導致普通感冒的四種人冠狀病毒就屬於地方性流行——借助每年打疫苗和獲得性免疫,即使沒有封鎖、口罩和社交距離,這些病毒導致的季節性死亡和疾病也在整個社會的承受範圍之內。

  在《自然》的調查中,超過三分之一的科學家認為,新冠病毒會在一些地區消失,但會在其他地區繼續傳播。零新冠地區也有複發的風險,但如果大部分人都接種了疫苗,群體免疫就能將這種勢頭扼殺在搖籃裡。“我的猜測是,一些國家會擺脫新冠病毒,但依舊面臨病毒重新引入的持續性(或許是季節性)風險,這些風險主要來自一些疫苗覆蓋率或公共衛生措施不足的地區。”牛津大學流行病學家Christopher Dye說。

  “新冠病毒可能會成為地方性流行,但流行的模式很難預測。”華盛頓州喬治城大學的病毒學家Angela Rasmussen說。流行模式決定了新冠病毒在未來5年、10年乃至15年的社會成本。

  童年的病毒

  5年後,當托兒所在電話裡告訴家長他們的孩子流鼻涕發燒時,新冠大流行可能會成為一段遙遠的回憶。但他們孩子生病的原因可能正是2020年奪去150萬條生命的新冠病毒。

  這是科學家預測的一種場景。雖然新冠病毒揮之不去,但一旦人體對其產生了一定的免疫——無論是通過自然感染還是疫苗——即使感染了也不至於發展成重症。“新冠病毒會成為人們在童年早期遇到的病毒,感染後的症狀一般較輕或沒有。”佐治亞州埃默里大學傳染病研究員Jennie Lavine說。

  科學家之所以考慮這種可能性,是因為四種地方性流行的冠狀病毒(OC43、229E、NL63、HKU1)正是這種情況。其中至少有三種病毒已經在人群中傳播數百年了;有兩種病毒導致了約15%的呼吸道感染。Lavine和她的同事利用先前的研究數據開發了一個模型,模型顯示,大部分兒童最早在6歲前就染上了這些病毒,然後就對這些病毒免疫了[1]。這種防禦能力掉得很快,不足以阻斷重複感染,但好像能讓他們在成年後不會因此生病,Lavine說。即使對兒童來說,第一次感染都是相對很輕的。

  現在還不清楚對新冠病毒的免疫力是否也是如此。一項對曾感染過新冠病毒的人群開展的大規模研究顯示,他們的中和抗體(能預防再感染)水平大概在6到8個月後開始下降[2]。“但他們體內會產生記憶B細胞——這類細胞能在新感染出現時產生抗體,還會產生能消滅被病毒感染細胞的T細胞。”該研究的共同作者、加州La Jolla免疫學研究所免疫學家Daniela Weiskopf說。這種免疫記憶是否能防止再感染還不確定——雖然已有再感染的病例,加上新變異株可能會增加再感染風險,但這種情況仍被認為是非常罕見的。

  Weiskopf和她的同事在跟蹤新冠感染者的免疫記憶能否保持下去。如果絕大多數人能對新冠病毒終身免疫——無論是通過自然感染還是疫苗接種——那麼新冠病毒變成地方性流行的可能性就不大了,她說。但免疫力可能會在一兩年後減弱,而且已經有線索提示,新冠病毒演化後能逃逸這種免疫。《自然》採訪的超半數科學家都認為,免疫力減弱將是新冠病毒成為地方性流行的主要誘因之一。

  在整個世界傳播的新冠病毒,或許已經屬於地方性流行了。但由於全球感染人數持續攀升,很多人群仍然易感,所以科學家依舊認定其屬於大流行階段。到了地方性流行階段,幾年內的感染人數會相對持平,伴隨偶爾的暴發,Lavine說。

  要達到這種穩定的狀態可能要好幾年或幾十年,關鍵要看人群產生免疫力的速度有多快,Lavine說。讓新冠病毒不受控地傳播是最快的方式——但這會犧牲數以百萬計的生命。“這種方式的代價太大了。”她說。最好的方式其實是疫苗接種。

  疫苗與群體免疫

  已經開始分發新冠疫苗的國家預計很快將看到重症病例下降,但疫苗減少病毒傳播的效果還要更長時間才能看到。臨床試驗的數據顯示,能預防有症狀感染的疫苗或許也能預防病毒的人傳人。

  如果疫苗真的能阻斷傳播,而且對新的變異株有效,那麼在疫苗接種率足夠高的地區,病毒可能會被消滅,讓沒有接種的人群受到保護,幫助實現群體免疫。根據倫敦帝國理工學院的Alexandra Hogan和她同事開發的一個模型[3],如果不解除保持社交距離的防控措施(如戴口罩和很多人居家辦公),想要達到暫時性的群體免疫,就要讓至少55%的人接種阻斷傳播效率為90%的疫苗。(如果解除所有保持社交距離的措施,實現群體免疫就要讓近67%的人接種疫苗。)如果新變異株讓傳播率上升,或是疫苗阻斷傳播的效率不足90%,那麼就需要更大的疫苗覆蓋率。

  在許多國家,即使是接種55%的人口也夠難的了。“只要世界上還有地區沒有接種疫苗,病毒就不會消失。”紐約哥倫比亞大學傳染病研究員Jeffrey Shaman說。

  即使新冠病毒在許多地區繼續保持地方性流行,只要重症感染減少到醫療系統能負荷的程度,或是大部分重症易感人群都接種了疫苗,國際旅行很有可能會重新恢復,Dye說。

  很像流感?

  1918年的流感大流行奪去了5000萬人的生命,已經成為了其他大流行的參照標準。那場疫情是由一種源自禽類的甲型流感病毒引起的,那以後所有的甲流病例和由此引發流感大流行基本都是1918年這個病毒的後代惹得禍。這些後代在全球傳播,每年感染幾百萬人。流感大流行的發生是因為人們碰到了一種新的病毒,當大流行病毒變成季節性流行後,大多數人都對它產生了免疫。不過,季節性流感每年仍能導致全球約65萬人喪生。

 1918年的流感大流行中,美國通勤人員和電話接線員佩戴口罩。來源:PhotoQuest/Getty; Bettmann/Getty
 1918年的流感大流行中,美國通勤人員和電話接線員佩戴口罩。來源:PhotoQuest/Getty; Bettmann/Getty

  西雅圖福瑞德·哈金森癌症研究中心的演化生物學家Jesse Bloom認為新冠病毒也會走這個路線。他說:“我相信新冠病毒的威脅性會逐漸減小,最後和流感差不多。”Shaman等人認為新冠病毒還會向季節性模式轉變,像流感一樣每年冬季暴發。

  流感病毒的演化似乎比新冠病毒快得多,從而能逃脫免疫系統的防禦。這一特點決定了流感疫苗必須每年重新設計,而新冠病毒可能沒這個必要。

  話雖如此,新冠病毒還是可能逃避人體從感染中獲得的免疫力,並讓疫苗失去效力。目前已有實驗室研究顯示,曾感染新冠病毒的人,其血液中的中和抗體識別南非最早發現的變異株501Y.V2的能力比識別之前傳播的其他變異株的能力要差[4]。這或許是因為新冠病毒的刺突蛋白髮生了突變——刺突蛋白是新冠疫苗的靶點。臨床試驗的結果顯示,一些疫苗對501Y.V2的效力比對其他變異株的效力差,一些疫苗廠商正設法重新設計它們的疫苗。

  不過,免疫系統還有其他招數,除了刺突蛋白外,免疫系統對新冠病毒的許多其他特徵都有反應,Lavine說,“想要讓疫苗失效,新冠病毒可能要發生很多突變才行。”初步試驗結果還顯示,疫苗能防止501Y.V2的感染者發展為重症,Rasmussen說。

  《自然》採訪的70%以上的研究人員認為,免疫逃逸也是促使新冠病毒繼續傳播的另一個因素。這在人類冠狀病毒中並非首次。在一篇尚未經過同行評議的研究[5]中,Bloom和同事的研究表明,地方性流行的冠狀病毒229E一直在演化,致使80年代末到90年代初流行變異株的感染者血液中的中和抗體對最近變異株的效力弱了不少。人們會在一生中反複感染229E,Bloom推測人們很難完全避開演化後能逃避之前免疫的變異株。但科學家不知道這些重複感染是否與症狀加重有關。Bloom說:“我猜很多年後,新冠病毒積累的突變會像CoV-229E一樣,更完全地抵抗中和抗體免疫,但我不好說這兩種冠狀病毒的逃逸程度孰高孰低。”

 來源:《自然》調查
 來源:《自然》調查

  Bloom認為新冠疫苗可能每年都要更新換代。但他也說,到那時,既往免疫接種或感染產生的免疫力應該也能預防重症。Lavine也指出,再感染可能也不是什麼大事。從那些地方性流行的冠狀病毒來看,頻繁的再感染似乎能增強人體對相關變異株的免疫力,而且感染後一般只會出現溫和的症狀,她說。但對某些人來說,疫苗可能無法防止重症,這種情況下,病毒將給整個社會造成巨大負擔,Shaman說。

  麻疹樣病毒

  如果新冠疫苗能終身預防感染和傳播,新冠病毒可能會變得和麻疹一樣。“這種情況的可能性(比其他情況)小,但也不是沒可能。”Shaman說。

  強效的麻疹疫苗只需兩劑就能讓人終身免疫,麻疹也因此在世界上許多地方銷聲匿跡。在疫苗於1963年推出前,主要的大流行每年會奪去約260萬人的生命,其中大多是兒童。和流感疫苗不同,麻疹疫苗從來不需要更新,因為麻疹病毒還沒有演化出能逃避免疫系統的方式。

  在世界上一些接種不足的地方,麻疹依然屬於地方性流行。2018年,麻疹在全球捲土重來,導致14萬人死亡。如果人們拒絕接種,新冠病毒可能也會舊景重現。一項針對1600多位美國公民的調查顯示,超過四分之一的人絕對或可能會拒絕新冠疫苗,即使疫苗是安全的,且免費提供(見go.nature.com/3a9b44s)。“我們如何成功化解這些問題,將決定多少人接種疫苗以及易感人群的多寡。” Rasmussen說。

  動物宿主

  新冠病毒的未來還取決於它是否會在野生動物種群中形成傳播鏈。許多得到控制的疾病之所以痼疾難除,就在於它們以昆蟲等動物作為宿主,讓病原體有重新感染人群的機會,包括黃熱病、伊波拉、基孔肯雅病毒等。

  新冠病毒很有可能來自蝙蝠,又通過某種中間宿主傳給了人類。新冠病毒可以感染貓、兔、倉鼠等多種動物。水貂尤其易感——丹麥和荷蘭的水貂養殖場大暴發迫使人們開展大規模捕殺。新冠病毒還能在水貂和人之間互傳。如果該病毒在某個野生動物種群中形成了傳播鏈,就能重新回到人類身上,到時候就更難控制了,Osterholm說,“在人類歷史上,當人畜共患病在疾病傳播中起到如此重要的作用時,還沒有哪種疾病能徹底從地球上消失。”

  目前很難預測新冠病毒會以哪種方式成為地方性流行,但全球社會還是有辦法對付它的。在接下來的一兩年內,各國可以繼續保持防控態勢,減少病毒傳播,直到足夠多的人接種了疫苗,足以實現群體免疫或是能極大緩解感染症狀。這將顯著減少死亡和重症人數,Osterholm說,但是,如果各國放棄採取遏製疫情的策略,任由病毒大行其道,那麼“大流行的至暗時刻依舊在不遠處等著我們”。

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