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梁贵柏:群体免疫意义重大,但不能“拉平曲线”
梁贵柏·2020-04-03
老梁说药
新冠、埃博拉、麻疹、寨卡病毒,几个小故事聊聊群体免疫。

为什么群体免疫的概念非常重要?

这是一个怎样的概念呢?

有什么方法来实现群体免疫呢?

撰文 | 梁贵柏


3月12日,英国首相鲍里斯在新闻发布会上公布了英国的防疫政策,提出了“群体免疫”的概念。英国首席医疗顾问克里斯·惠蒂教授,以及首席科学顾问帕特里克·瓦兰斯爵士在新闻发布会上展示了一张“拉平曲线”的图片,并提及60%的英国人会被感染。


“60% British People will be infected!”

此言一出一石激起千层浪,鲍里斯说很多家庭会失去他们所爱的人。


“Many more families are going to lose loved ones!”英国首相鲍里斯(中)在新闻发布会上公布了英国的防疫政策,图右是英国首席医疗顾问克里斯·惠蒂教授以及首席科学顾问帕特里克·瓦兰斯爵士。


媒体得出结论:说英国政府对疫情要放任不管了,原因是“群体免疫”这个概念可以拉平曲线。在我看来,这个理解有误区。群体免疫的概念对疫苗应用有非常重要的意义。英国卫生与护理大臣马特﹒汉考克几天后不得不出来解释说群体免疫不是目标,也不是政策,而是科学概念。


这是一个怎样的概念呢?今天通过几个小故事讲一讲群体免疫如何在免疫学、疫苗接种和流行病防疫当中发挥作用。群体免疫的概念出现在大约100年前的1923年。 


英国《卫生》杂志上首次提出“群体免疫”


当年,在英国《卫生》(The Journal of Hygiene)杂志上发表一篇文章,首次使用了“群体免疫”这个术语。文章讨论了细菌在老鼠群的传播速度与老鼠免疫力之间的相关性。提出群体属性的免疫问题应单独研究,因为它与个体免疫尽管相关,但不尽相同。


“对结果的考虑……使我们认为,作为一个群体的属性的免疫问题应该作为一个单独的问题进行研究,该问题与单个宿主的免疫问题密切相关,但在许多方面与之不同。”


《卫生》杂志首次使用“群体免疫”这个术语


经过50年的研究,群体免疫的理论已基本成熟。1971年《流行病学与公众健康》(Journal of Epidemiology)杂志发表的综述里科学家曾给出了现在的定义:大部分有免疫力的群体,在抵抗传染病的攻击时可降低传染病患者和易感人群接触的可能性。接触到的人是否有抵抗力变得非常关键,而且仅适用于直接混合的群体。 


我用这张图来解释防火墙的概念,非常直观。屏幕右边黄色小人有免疫力。红色感染源,碰到这些人就不能传染了,起到防火墙的作用。 


群体免疫在学术圈子里不太听得见。是因为“这方面工作的大部分以医学和公共卫生界不熟悉的语言发表在医学和公共卫生界不熟悉期刊上 ……”


研究问题用很多统计、数学模型来描述群体免疫对于传染病、治病源的研究会产生什么样的影响。当中有很多数学模型,这在当时比较陌生。 



这张图根据每一种致病源传染的时间,以及RO(Basic reproduction number)计算出接种疫苗的比例,才能达到群体免疫的效果。如果没有疫苗,群体免疫的研究无法开展。例如,给实验中50%的小鼠注射疫苗,使得它获得免疫力。以此类推,40%、90%,或者100%有免疫力,非常容易控制。所以群体免疫跟接种疫苗密切相关。这里打了一个红箭头,麻疹传染性非常强,R0为12~18,期限7~16天,83%~94%的人有免疫力,可阻止麻疹的传播。但这个试验很难进行,因为有伦理的问题。不能找一个人群说不打疫苗,看看你们会不会得(麻疹)。 


欧美部分家长拒绝给孩子接种疫苗


问题来了。自从1998年,一名英国医生,安德鲁·韦克菲尔德(Andrew Wakefield)在《柳叶刀》医学杂志上发表论文(后撤回),把三种疫苗接种与儿童自闭症直接联系起来,结果在欧美出现了“反疫苗接种”现象,一部分家长拒绝给孩子接种疫苗,使得美国人群麻疹疫苗的接种率低于90%。而因为这个流言蜚语后来美国CDC发言人汤姆·斯金纳认为,撤销韦克菲尔德论文意义重大。他说:“由世界著名科学家组成的研究小组得出结论认为,联合接种麻疹、腮腺炎和风疹疫苗与自闭症没有关联。”


2014年特朗普(当时还不是美国总统)也发过一条推特,说打疫苗会造成青少年自闭症。



因为流言蜚语造成群体免疫的漏洞,使得2019年时美国纽约市有好几个小学要关门。后来勒令没有接种麻疹疫苗的小孩子不能来上课,才阻止麻疹在美国青少年当中的进一步传播。麻疹是一个传染性非常强的病毒。所以我们有实例证明群体免疫非常之重要,而接种疫苗是实现群体免疫最直接有效的方法。 


埃博拉病毒最后没有走出非洲,是因为疫苗起到了重要作用


接下来看2014年西非的埃博拉病毒疫情,这是突发的国际公共卫生事件。因为埃博拉病毒比现在的新冠病毒肺炎死亡率要高很多。但是其传染性没有新冠病毒这么强。埃博拉病毒最后没有走出非洲,这是因为疫苗起到了很重要的作用。


去年底美国FDA批准了第一款埃博拉疫苗。当时所在西非疫情最严重的地方,划出一个圈,根据社交联系这一圈人群当中先开始接种,阻止病毒的传播。 



这张图用群体免疫来形成一个包围圈,通过接种疫苗来做一个包围圈。这个概念里特别划出紫色的小人(exemption medical,豁免就医),为什么群体免疫的概念非常之重要? 


对于任何一种疫苗来说接种率不可能百分之百,除了有很多医疗条件比较偏远的地区还接种不到,还有人因为健康原因不能接种,接种疫苗对他的健康而言有害,这种人群需要群体免疫力来保护。


这张示意图显示了如果接种的比率达到相当高之后,因健康原因,患有某些基础疾病不能接种疫苗的人也可得到保护,因此这一概念非常重要。 


这是第二个例子说明群体免疫的概念对疫苗研发和临床试验,以及及时阻止疫情的发展都有很重要的实际应用。这里就用到了我前面讲的“随机混合”人群的概念,正好是反过来的。尽管普遍的接种并不高,但是通过有针对性的接种,人为提高疫情中心周边的群体免疫力,也可以建立有效的“包围圈”。 


2016年南美洲寨卡病毒突发公共卫生事件


除了这两个例子以外还有什么方法来实现群体免疫呢?再来看一个例子。2016年,南美洲出现了寨卡病毒突发公共卫生事件。该病毒威胁到了里约奥运会的举办,很多运动员担心参加奥运会以后会感染该病毒。 


不过, 2016年11月23日,世界卫生组织宣告疫情结束,寨卡病毒神秘失踪了。这是为什么?2017年巴西科学家做了一项测试,发现巴西北部和萨尔瓦多接触到这个病毒的人群已超过60%,当时不管是否有症状或是轻症,疫情过去以后实际上有60%以上的人接触到病毒,并且出现了抵抗力。也就是说群体免疫导致了疫情结束。通过自然的接触,自然传播以后产生抵抗力来阻止疫情发展。 



接下来问题来了,新冠病毒这次疫情什么时候结束?将如何结束?群体免疫的概念能不能适用?我在这里引用麻省理工学院专家Antonio Regalado在3月17日总结的几句话,总体来说,有三种方法可永久阻止新冠病毒。 


第一,采取的最彻底、最严格的防控举措,包括限制人员流动和交通运输,取消公共活动等,完全中断病毒的传播。这在中国已经起效了。 


第二种可能性,尽快地研发疫苗。研发疫苗有很多槛绕不过去,而且有一定时间的要求。所以这些疫苗都在研发过程当中。


第三种可能性也应该是有效的,但是想起来非常可怕:自然而然等到所有人都有免疫力。 


各个国家的政府都拥有医护资源,不可能放任自流,见死不救,从人道和伦理来说都不可能。 


英国政府3月12日新闻发布会列出了很详细他们的防疫计划,只有通过有效的防疫计划才有可能拉平曲线。群体免疫不能拉平曲线,如果放任不管,马上会出现疫情的峰值,正好相反。


截至4月1日,英国卫生部的数据显示,该国累计确诊病例数也攀升至29,474例,比前一天增加4324例。累计死亡病例达2,352人。


通过几个例子,我们了解了群体免疫是怎么回事,这是疫苗应用当中非常重要的概念,通过群体免疫的概念保护人群中没法获得免疫的人。衷心祝愿这场疫情能早日结束,并向我的同胞们致以最深切的问候。 


向老梁提问


问:为什么有的疫苗开发起来很容易,但是有的疫苗费很多年都无法研制?
梁贵柏:
我拿艾滋病病毒举个例子吧。艾滋病病毒有很长的休眠期,在休眠期完全是阴性的,各种检测都检测不到,药物治疗和疫苗较难。它跟新冠病毒不一样,虽然遗传物质都是RNA,但它是“逆转录病毒”,有一个特殊的工具,通过逆转录酶可把DNA嵌入宿主细胞基因染色体里,进入休眠状态,变成了一个定时炸弹,也不知道什么时候能重新被激活。 


问:说起群体免疫,如果接种疫苗的话,是不是要对受试者做相关筛选,不具有抗体才接种?

梁贵柏:是的,有条件应该做抗体试验。当年乙肝疫苗刚上市的时候,我找医生去打,他给我做测试以后说我已有抗体了。那个年代在中国大陆长大的人,接触乙肝病毒的可能性很高的。我到美国时体内已有抗体了,所以不用打疫苗了,这是我自己的亲身经历。如果身体里已经有抗体,就不需要接种疫苗了。


本文是贵柏博士在3月28日研发客客论的演讲整理,并经他的确认修改。



文章关键字:群体免疫
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梁贵柏博士从事新药研发工作二十余年,经历了许多次失败,也有享受到了成功的喜悦。梁博士是药物化学专家,在先导化合物的发现、设计、和优化,以及临床候选药物推荐等领域都做出过重要的贡献,先后发表过多篇学术论文与发明专利。梁博士长期致力于中美医药界的交流与合作,近年来开始以中文发表医药与健康方面的文章,并在2014年出版了《新药研发的故事》一书,为推动中国医药健康事业的发展作出贡献。

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