文:Zaria Gorvett
译:as
2009年6月17日,一个11岁的男孩从英国回到美国,当周晚些时候,他在纽约沙利文县参加一个宗教教育项目时,唾液腺出现了神秘的肿胀。他得了腮腺炎,一种通过空气中的飞沫传播的呼吸道感染。
Chavrusa是一种结对学习的方式,图片来源ykkingston.com
与此同时,课程仍在继续。400名儿童每天数小时面对面接触。这是一种正统的犹太教育叫做chavrusa,两个学习伙伴隔着一张狭窄的桌子,同时分析和辩论《塔木德》里的文本。到项目结束时另有22人被感染这种疾病,还有3名成人。当学生们回到家后,病毒传到布鲁克林和洛克兰县,然后是海洋县和奥兰治县。疫情持续了一年,至少有3502人患上了这种疾病。
当科学家分析所发生的事情时,他们认为chavrusa式的学习方式可能会让“腮腺炎病毒特别有效的传播”。但在这个案例中,最令人惊讶的事实却是,这个意外的超级传播者早已接种了全程的麻疹、腮腺炎和风疹三联疫苗。很可能他确实有一些免疫力——像其他接种过疫苗的孩子一样,他只出现了相对轻微的症状,没有并发症——但他仍然能够携带病毒并将其传播给其他人。
全世界范围内,三联疫苗接种都是一种普遍采用的防疫手段。图片来源healthcentral.nz
事实上,大多数疫苗并不能完全防止感染,即使它们能阻止症状出现。因此,接种过疫苗的人可以在不知不觉中携带和传播病原体。有时,它们甚至会引发一场流行。
你可以通过疫苗获得两种免疫力中的一种。其一是所谓的“有效”免疫,它可以防止病原体引起严重疾病,但不能阻止它进入人体或复制自身。其二是“灭菌免疫”,它可以完全阻止感染,甚至可以预防无症状的病例。后者是所有疫苗研究的追求,但极少实现。
引起脑膜炎的奈瑟菌属细菌。图片来源cdc.gov
以脑膜炎为例。这种由奈瑟菌属引起的疾病,有多种疫苗可用于几十种不同的菌株。在美国提供的三种疫苗——MCV4、MPSV4和MenB——加起来可以预防85-90%的发病。然而,有几种疫苗被证明仍允许人们“携带”相关的细菌。
这些病菌可以躲在鼻子或喉咙后面,通过打喷嚏、咳嗽、亲吻、共用香烟或器具感染他人。在一项针对英国大学生的研究中,疫苗对携带病原体四周后的人在人群中的占比没有影响。
诺丁汉大学流行病学荣誉退休教授KeithNeal说:“两种脑膜炎疫苗对你是否能传播疾病的影响截然不同。”但在接种完成度很好的社区,只有少数感染这种病菌的人会得脑膜炎,因为他们对此有免疫力。”
不管你是否接种过疫苗,你也仍有可能感染百日咳、乙型肝炎、腮腺炎和流感,尽管所有这些疫苗都能有效防止人们出现严重症状或需要住院治疗。
有效的免疫力通常是由白细胞(如B细胞和T细胞)以及抗体共同提供的,但灭菌免疫力主要是通过后者。这种情况下,中和抗体会粘附在病原体的外表面、阻止它们与预期的靶细胞(如排列在鼻子、喉咙或肺部的细胞)相互作用,从而保护身体免受病原体的侵害。
在Covid-19的例子中,识别病毒的中和抗体能与病毒表面的刺突蛋白结合,从而使得病毒无法利用刺突蛋白进入人体细胞。为了获得灭菌免疫,疫苗必须刺激产生足够多的抗体来捕捉进入体内的任何病毒颗粒,并立即使它们失效。
中和抗体的工作原理。图片来源abclonal.com
Covid-19疫苗能提供什么样的免疫力呢?“简单来讲,我们不知道,因为它们太新了。”Neal教授说。
迄今为止,可用的Covid-19疫苗主要不是根据其预防传播的能力来判断的——尽管现在许多疫苗都将此作为次要终点进行评估。相反,它们的疗效是通过是否能够防止症状的发生来评估的。伦敦帝国学院免疫学教授Danny Altmann认为,"这意味着我们设定的目标偏务实。
科学家已经了解到,人在自然感染Covid-19后产生的抗体并不总是能阻止他们再次感染。一项针对英国医护人员的研究发现,在具有抗体的人(可能是第一次感染的)中,17%会第二次被感染。这些人当中有大约66%的无症状,但学界认为,一个人不需要有症状就有可能把病毒传染给其他人。“这样的病毒,我几乎认为对疫苗要求太高了,” Altmann说,“这真的很难做到。”
好在故事尚未结束。有一些早期的迹象表明,某些疫苗可能会减少传播,即使无法完全消除。之所以如此,是因为它们减少了人体内的病毒颗粒数量。"很有可能,如果疫苗使人们的病症减少,他们产生的病毒就会减少,因此传染性就会降低,但这只是一种理论," Neal说。
灭菌免疫也很难加以证明。由于大多数临床试验没有检验疫苗是否能防止传播,科学家们目前正在研究疫苗是否会对病毒广泛分布的地方的感染率产生影响。在英国,如果疫苗起作用的话,那么在优先接种疫苗的疗养院,爆发的频率会降低。但这也是有问题的。Neal提到,因为我们同时使用了封锁和疫苗。所以,实际上很难把它们的作用分开。
以下是我们目前所知关于几种疫苗阻止传播能力的早期研究(需要说明一下,中国国内主要使用的两种灭活疫苗和已获得使用许可的腺病毒疫苗的数据还不在其中)。
早在去年7月,一项在恒河猴身上测试这种疫苗效力的研究发现,虽然这些猴子可以免受严重疾病的侵袭,但这并不能阻止它们首先感染Covid-19。恒河猴的肺部生理结构与人类相似。接种和未接种的猴子一样容易受到感染,不过前者肺部病毒载量确实比后者小。作者们指出,他们的结果表明,疫苗可能无法阻止病毒的传播,“然而,它可以大大减少疾病”。
图片来源scmp.com
快进到第III期人体试验,情况就变得有点复杂了。不寻常的是,牛津阿斯利康疫苗并不只是给参与者注射两剂新疫苗或两剂安慰剂然后跟踪观察他们是否在几周后出现任何症状,试验中还加入了额外的步骤,要求他们每周完成鼻拭子和咽拭子,以测试无症状感染。
根据2021年1月公布的这些结果,那些先接受一半剂量然后是标准剂量疫苗的人身上,疫苗在预防感染方面有59%的有效性,不过这一组人恰好也比整个研究的平均年龄要年轻。然而,那些两次都接受标准剂量疫苗的人身上,有效性却降到了4%。这项研究没有涉及疫苗对患者肺部病毒载量的影响。作者解释说,虽然在半剂量组中发现的感染率下降(从而具有减少传播的可能性)是有希望的,但还需要进一步的数据来证实这一发现。
最新进展来自2月1日发表在预印本上的一篇新论文,揭示了对试验参与者再进行了一个月研究的结果,发现在单次标准剂量疫苗后,可检测到病毒的病例数减少了67%,论文写道,这表明 "有可能大幅减少传播"。
目前还没有任何确凿的证据表明辉瑞生物技术公司的疫苗可以防止人们感染冠状病毒,从而阻止其传播。但有一些早期迹象表明是有可能的。今年1月初,辉瑞公司首席执行官Albert Bourla表示,动物研究发现,疫苗能有效防止病毒传播,不过这一点尚未在人类身上得到证实。
随后,以色列的一项小型调查发现,在102名接受过两剂疫苗的医务人员中,只有两人产生的抗体属于“低”量,其余98%的人产生的抗体都比感染过Covid-19病毒的人更多。研究结果是通过新闻稿发布的,其中援引研究负责人的话说,这些强大的免疫反应很可能阻止人们成为携带者或传播疾病。不过无论如何,在解释这些结果时需要谨慎,它涉及的样本量还太小,且并未发表在同行评议的期刊上。
最近来自以色列的研究显示,辉瑞-BioNTech疫苗极大地降低了人群感染率。图片来源bloomberg.com
最近,以色列卫生部检视了该国100万人的记录,发现在完全接种疫苗一周后,715425人中,只有317人测出冠状病毒阳性。同样,这不是一个临床试验——没有未接种疫苗的对照组,其影响可能是由于其他原因,如12月实施的封锁的影响。但是该地区感染率的确比其他地方低得多(0.04%,而据估计,在截至1月23日的一周内,英国有1.87%的人感染了病毒)。
该国一家医疗服务提供商马卡比医疗服务公司的一项研究也发现了令人鼓舞的类似结果。在16.3万人接受了全程疫苗接种后,只有31人被感染,而在未接种疫苗的对照组中,有6500人被感染。
莫德纳疫苗
尽管莫德纳试验并没有特别关注疫苗是否能防止传播,但在第一次和第二次接种疫苗之前,参与者都接受了Covid-19感染的检测,这意味着可以比较这些群体的感染率。试验组第一次注射后有14人呈阳性,而安慰组是38人。
这表明疫苗在一次注射后,有可能减少三分之二的无症状感染。然而,这项临时研究存在局限性——检测呈阳性的人数很少,因此估算可能并不完全准确。它出现在提交给美国食品药品监督管理局的简报中,尚未经过同行评审。
诺瓦瓦克斯疫苗
这种疫苗还没有被批准在世界任何地方使用——和其他疫苗一样,它还没有被全面证明可以预防人类感染或传播。但去年11月它的一些早期的结果曾让科学家们兴奋不已。
诺瓦瓦克斯公司透露,在对恒河猴的研究中,当给予足够高剂量时,疫苗完全阻止了病毒的传播。这些结果使它成为一个独家的有希望能够在一种灵长类动物中完全防止无症状传播的疫苗。现在,科学家们正在等待结果去揭示它是否也能在接种的人身上实现灭菌免疫。
疫苗预防传播的能力不仅影响需要遵循多久的社会隔离,还将对群体免疫产生影响。南安普顿大学全球卫生高级研究员Michael Head说:“如果疫苗不能完全阻止传播,我们需要接种疫苗的人数就会增加,从而真正跨过群体免疫阈值,将病例降至接近零的水平。”。他解释说,目前还不清楚群体免疫阈值是多少,因为无论是通过自然感染还是通过疫苗接种都没有达到这个值。
群体免疫指的是,当有足够多的人免疫时,人群获得的对传染病的间接保护。实现这一目标所需的门槛取决于许多不同因素,例如病毒繁殖数量,或者R值——每个携带者进一步感染的人数。影响后者的一些因素包括你在世界上居住的地方,所涉及变种,以及当地条件如封锁的情况。
这意味着,即使科学家知道的更多,也不会有一个适用于任何地方的群体免疫阈值,但我们可以去做个粗略的估计。例如,一项计算表明,对于一种完全消除传播的疫苗,需要60-72%的人口进行接种,就能实现完全的群体免疫。但如果疫苗的有效性是80%,那么75-90%的人需要接种。这可能高于许多国家的接种计划。比如,英国的目标是在9月份之前为每个成年人接种疫苗,6750万总人口的75%为5100万。这得假设这个国家的每一个成年人都愿意接种疫苗,并且身体健康,有资格接种疫苗。
然而,大多数科学家对于完全消灭这种病毒并不抱希望。当下的目标是尽可能减少其传播。”“即使接种了疫苗,也仍然存在相当多的易感人群,”Head说,“所以,仍然还会看到爆发。我认为爆发会相当局限,但足以引起关注,造成病患负担。”
达到群体免疫的过程,需要我们更多去考虑人群中最不具有免疫力的那部分人。© Russell Cheyne/ Reuters
一些科学家认为,强调预防传播是一种危险的做法,因为一旦有足够多的人接种了疫苗,他们自己对是否还能传播病毒就不那么当回事了,因为自身具有了免疫力。但对于那些因为怀孕、年纪太小或身体状况不佳而无法接种疫苗的人来说,这可能就是致命的。
在一切得到答案之前,我们都要牢记那个11岁男孩患腮腺炎的故事,并依然像我们没有接种过疫苗那样去防护和行动。
原文链接:
https://www.bbc.com/future/article/20210203-why-vaccinated-people-may-still-be-able-to-spread-covid-19
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