群體免疫的虛假承諾

今年5月，巴西城市馬瑙斯爆發了大規模的2019冠狀病毒疾病。醫院已經人滿為患，城市正在周圍的森林裡挖掘新的墓地。但到了8月，情況發生了變化。儘管在6月初放寬了社會距離的要求，這個擁有200萬人口的城市已經把每天超額死亡的人數從120人左右減少到幾乎為零。

九月份，兩組研究人員發布了預印文件，暗示馬瑙斯夏末2019冠狀病毒疾病病例增長放緩已經發生，至少部分是因為該社區的大部分人口已經接觸到病毒，現在已經免疫了。聖保羅大學的免疫學家 Ester Sabino 和她的同事檢測了來自馬瑙斯血庫的6000多份樣本中 SARS-CoV-2的抗體。

Sabino 說: "我們的研究表明，感染病毒的人數確實很高，在第一波感染的最後達到了66% 。"。她的小組得出結論1，如此高的感染率意味著仍然易受病毒感染的人數太少，無法維持新的疫情爆發ーー這種現象稱為群體免疫。巴西的另一組人得出了類似的結論。

來自馬瑙斯的這些報告，以及有關義大利部分地區在流感大流行初期遭受重創的類似爭論，有助於鼓勵追求群體免疫的提議。該計劃建議讓社會大部分恢復正常，同時採取一些措施保護那些最有可能患上嚴重疾病的人。支持者說，這將從根本上讓冠狀病毒順其自然。

但是流行病學家一再反駁這種觀點。"向病毒投降"並不是一個站得住腳的計劃，基斯甸·安達臣的免疫學家，斯克裡普斯研究所在拉霍亞說。他說，這種方法將導致災難性的人命損失，而不一定會加速社會回歸正常。"我們以前從未成功地做到這一點，這將導致不可接受和不必要的人類死亡和痛苦。"

儘管受到廣泛的批評，這個想法仍然在許多國家的政治家和政策制定者中間不斷出現，包括瑞典、英國和美國。美國總統唐納德 · 川普9月份對此發表了正面評論，使用了誤用的"從眾心理"。甚至一些科學家也推動了這一議程。10月初，一個自由意志主義智囊團和一小群科學家發布了一份名為《大巴靈頓(麻薩諸塞州)宣言》的文件。在這篇文章中，他們呼籲重症2019冠狀病毒疾病風險較低的人群恢復正常生活，使 SARS-CoV-2擴散到足夠的水平，以提供群體免疫力。報告說，高危人群，比如老年人，可以通過在很大程度上未指明的措施得到保護。宣言的作者在白宮接受了聽眾，並在《柳葉刀》(The Lancet)雜誌上引發了另一組科學家的反備忘錄，稱群體免疫方法是一種"沒有科學證據支持的危險謬論"。

支持讓病毒順其自然的觀點在很大程度上是不受約束的，這些觀點都有一個共同的誤解，那就是什麼是群體免疫，以及如何最好地實現群體免疫。在這裡，《自然》雜誌回答了關於這個有爭議的想法的五個問題。

什麼是群體免疫？

當病毒不能傳播時，群體免疫就會發生，因為它不斷遇到免受感染的人。一旦足夠比例的人口不再易受感染，任何新的疫情就會消失。麻薩諸塞州波士頓哈佛大學公共衛生學院(Harvard t.h. Chan School of Public Health)的流行病學家卡羅琳•巴基(Caroline Buckee)表示: "不需要人群中的每個人都具有免疫力，只需要足夠多的人具有免疫力即可。"。

通常，群體免疫被認為是大規模疫苗接種計劃的理想結果。在人群中，高水平的疫苗誘導免疫有利於那些不能接受疫苗或對疫苗沒有足夠反應的人，例如免疫系統受損的人。巴基說，許多醫學專業人士討厭"群體免疫"這個詞，寧願稱之為"群體保護"。這是因為這種現象實際上並沒有賦予病毒本身免疫力，它只是降低了易感人群接觸病原體的風險。

但是公共衛生專家在沒有疫苗的情況下通常不會把群體免疫作為一種工具。洛桑聯邦理工學院的流行病學家 Marcel salathé 說: "我有點困惑，現在這個詞的意思是需要多少人感染才能停止。"。

你是如何做到的呢？

在群體免疫開始發揮作用之前，流行病學家可以估計需要免疫的人群比例。香港中文大學的傳染病流行病學家和數學模型專家 Kin On Kwok 說，這個閾值取決於基本傳染數，即 R0，即平均每個感染者在一個完全易感、混合人群中產生的病例數。計算群體免疫閾值的公式為1-1/R0，即每個人感染病毒的人數越多，需要免疫才能達到群體免疫的人口比例越高。例如，麻疹具有極強的傳染性，R0通常在12到18之間，這相當於人群免疫閾值的92-94% 。對於傳染性較低(繁殖數較低)的病毒，閾值會更低。R0假設每個人都易感染這種病毒，但是隨著疫情的發展，情況會發生變化，因為有些人會被感染並獲得免疫力。由於這個原因，R0的一個變化稱為 R有效(縮寫 Rt 或 Re)有時被用在這些計算中，因為它考慮到了人口磁化率的變化。

雖然在公式中輸入數字可以得到群體免疫的理論數字，但實際上，這並不是在一個精確的點上實現的。馬裡蘭州巴爾的摩市約翰·霍普金斯大學的流行病學家 Gypsyamber d' souza 說: 相反，最好把它看作是一個梯度。而且因為變量可以改變，包括R0和容易感染病毒的人數，群體免疫不是一個穩定的狀態。

即使一旦群體免疫力在整個人群中達到，仍然有可能出現大規模的疫情爆發，比如在疫苗接種率低的地區。"我們已經看到這種情況在某些國家發生，疫苗安全性的錯誤信息已經傳播開來，" salathé 說。"在當地，你開始看到疫苗接種的下降，然後你就可以看到當地疫情的大規模爆發，即使你已經達到了數學上的群體免疫。"最終的目標是防止人們變得不適，而不是達到一個模型中的數字。

SARS-CoV-2的閾值有多高？

達到群體免疫在一定程度上取決於群體中發生了什麼。閾值的計算對 r 值非常敏感，郭說。六月，他和他的同事在《感染雜誌》上發表了一封給編輯的信，證明了這一點。和他的團隊使用3月份以來每天新增2019冠狀病毒疾病病例的數據估計了30多個國家的 Rt。然後，他們使用這些數值來計算每個國家人口的群體免疫閾值。這一數字在巴林高達85% ，當時的 Rt 為6.64，而在科威特低至5.66% ，Rt 為1.06。科威特的低數字反映了這樣一個事實，即它正在採取許多措施控制病毒，例如實行當地宵禁和禁止來自許多國家的商業航班。如果中國停止這些措施，群體免疫門檻就會提高。

麻薩諸塞州波士頓傳染病東北大學研究中心的網絡科學家 Samuel Scarpino 說，像 Kwok 的例子中的群體免疫性計算是建立在可能不反映真實生活的假設之上的。"大多數群體免疫計算對行為沒有任何意義。他們認為沒有任何幹預，沒有任何行為改變或類似的東西，"他說。這意味著，如果人們行為的短暫變化(例如身體距離)使 Rt 下降，那麼"一旦行為回歸正常，群體免疫閾值就會發生變化。"

SARS-CoV-2的閾值估計在10% 至70% 之間，甚至更高5,6。但是，斯卡皮諾說，計算低端數字的模型依賴於人們在社交網絡中如何互動的假設，而這種假設可能並不正確。低端估計認為，有很多接觸者的人會首先感染，因為他們有大量的接觸者，他們會把病毒傳播給更多的人。由於這些"超級傳播者"獲得了對病毒的免疫力，那些仍然易感的人之間的傳播鏈大大減少了。斯卡皮諾說: "結果就是，你很快就達到了群體免疫閾值。"。但是，如果結果證明任何人都可以成為超級傳播者，那麼"那些人們依賴於將估計降低到20% 或30% 左右的假設是不準確的" ，斯卡皮諾解釋說。結果是群體免疫閾值將接近60-70% ，這是大多數模型所顯示的.

看看監獄和遊輪上已知的超級傳播者事件，似乎很清楚的是，2019冠狀病毒疾病最初廣泛傳播，然後在圈養的、未接種疫苗的人群中慢下來，安德森說。在加利福尼亞州的聖昆丁州立監獄，超過60% 的人口在疫情停止之前最終被感染，所以它不像是在30% 的人感染病毒之後神奇地停止了，安德森說。"沒有神秘的暗物質可以保護人類，"他說。

巴爾的摩約翰斯 · 霍普金斯健康安全中心的流行病學家凱特琳 · 裡弗斯說，儘管科學家可以估計群體免疫閾值，但他們不會實時知道實際的數字。相反，群體免疫只有通過回顧分析數據才能確定地觀察到，也許可以長達10年之後，她說。

群體免疫能起作用嗎？

許多研究人員說，追求群體免疫是一個壞主意。"試圖通過有針對性的傳染病達到群體免疫是非常荒唐的，"安德森說。"在美國，可能會有100萬至200萬人死亡。"

在馬瑙斯，5月第一周的死亡率飆升至前一年的4.5倍。儘管隨後的八月份病例增長放緩引起了人們的興奮，但數字似乎又開始上升了。安德森表示，這種激增表明，有關馬瑙斯人口已達到群體免疫力的猜測"並不正確"。

死亡只是等式的一部分。感染這種疾病的個人可能會遭受嚴重的醫療和經濟後果，許多從病毒中恢復過來的人報告說，健康受到了持續的影響。在馬瑙斯，超過58,000人感染了 SARS-CoV-2，這意味著許多人遭受痛苦。

據瑞典衛生和社會事務部長莉娜 · 哈倫格倫(Lena Hallengren)稱，在疫情爆發之初，媒體報導稱，瑞典實行的是群體免疫戰略，基本上是讓人們過正常的生活，但這種想法是一種"誤解"。她在一份書面聲明中告訴《自然》雜誌，群體免疫"是病毒在瑞典或任何其他國家傳播的一個潛在後果" ，但它"不是我們戰略的一部分"。她說，瑞典的做法與大多數其他國家使用了類似的工具: "促進社會疏遠，保護弱勢群體，開展檢測和接觸者追蹤，並加強我們的衛生系統以應對流感大流行。"儘管如此，瑞典並不是一個成功的典範---- 約翰·霍普金斯大學衛生組織的統計數據顯示，該國每10萬人中的2019冠狀病毒疾病死亡人數是鄰國挪威的10倍以上(每10萬人中有58.12人死亡，而挪威每10萬人中有5.23人死亡)。根據已知感染病例的數量，瑞典的愛滋病病死率至少是挪威和鄰近的丹麥的3倍。

還有什麼因素阻礙了群體免疫？

通過群體傳播病原體而獲得群體免疫的概念，是建立在一個未經證實的假設之上的，這個假設認為，在感染中倖存下來的人會獲得免疫力。對於 SARS-CoV-2，某種功能性免疫似乎跟隨著感染，但是"為了了解免疫反應的持續時間和影響，我們必須縱向跟蹤人們，現在還處於早期階段，" Buckee 說。

裡弗斯說，目前還沒有一種萬無一失的方法來測量病毒的免疫力。研究人員可以測試人們是否有特異於 SARS-CoV-2的抗體，但他們仍然不知道任何免疫能持續多久。巴基說，引起普通感冒的季節性冠狀病毒會引起免疫力減弱，這種情況似乎會持續大約一年。"作為一種假設，假設這一次會是類似的似乎是合理的。"

安德森說，最近幾個月，有報導稱人們在初次感染後再次感染 SARS-CoV-2，但是這些再次感染發生的頻率以及它們是否會導致較輕的疾病仍然是一個懸而未決的問題。"如果感染者在一年內再次變得易感，那麼基本上你永遠不會通過自然傳播達到群體免疫" ，Rivers 說。

"在這裡我們沒有魔杖可以使用，"安徒生說。"我們必須面對現實——我們以前從未通過一種新型病毒的自然感染實現過群體免疫，而 SARS-CoV-2不幸也沒有什麼不同。"接種疫苗是群體免疫的唯一道德途徑，他說。有多少人需要接種疫苗ーー以及接種的頻率ーー將取決於許多因素，包括疫苗的有效程度和保護持續時間。

可以理解的是，人們對強加的措施感到厭倦和沮喪，比如社會隔離和關閉來控制2019冠狀病毒疾病的傳播，但是在有疫苗之前，這些都是最好的工具。D' souza 說: "我們並非都不可避免地會感染這種病毒。"。"我們有很多理由充滿希望。如果我們能夠繼續採取減少風險的方法，直到我們有了有效的疫苗，我們絕對能夠挽救生命。"