有關群體免疫判據的討論
文章來源: LingYuan2020-05-05 18:36:12

        目前,美國新冠病毒感染基本上是在半蔓延狀態下發展著(SD的效益已經基本用盡)。具體表現為疫情中心呈滾動式從一地蔓延至其周邊的人口密集的中心城市而成為下一個疫情中心。因此群體免疫的討論具有現實意義。

        首先,什麽是群體免疫呢?群體免疫就是在一個群體中,該群體的群體免疫力等於或超過病毒的傳染力。這時,病毒感染在該群體中失去傳染能力,而逐漸消失。

       群體免疫的概念大約在100年前形成(1923)。“Herd Immunity"一詞源於傳染病在羊群(HERD)中傳染的現象。由於羊群的密集性,傳染會在羊群中迅速傳開,但也會較快地消失。上世紀70年代,為適應疫苗研發的需求,這一概念被進一步研究,有人提出了疫苗群體免疫的計算公式:

               人口疫苗注射率(臨界值)= 1 - 1/Ro   (1)

        其中Ro 是病毒的傳染率。即每個帶原體在無控製狀態下,在一個傳染周期內平均能傳染給幾個人。根據對美國疫情的觀察與分析,美國疫情的Ro大約在3.13左右(其它國家亦大同小異。很有意思,該值接近圓周率3.14)。因此如果通過疫苗來達到群體免疫的話,人口中需要有68%的人注射疫苗(假設疫苗有效性在100%。如低於100%,人口注射率要相應地增加。比如疫苗有效性為68%的話,必須100%的人口注射該疫苗.如果疫苗有效性低於68%,則不能達到群體免疫,隻能達到部分免疫)。

      當然,群體免疫也可以通過感染來實現。現在人們所說的群體免疫其實就是這一意義下的群體免疫。然而,人們通常提到的達到群體免疫所需要的感染率是根據疫苗注射率而借用的一個計算值。筆者認為,通過感染所達到群體免疫和通過注射疫苗所達到群體免疫有本質的不同,因而,所需要的人口感染率也會不同。

       當在全民中注射疫苗時,誰會注射,誰不會注射,相對於個人免疫力來講,基本是隨機的(雖然不完全隨機,免疫力低的人可能更積極一些),或者說,公式(1)的計算是基於隨機注射這一假定。

      然而,感染是有”選擇性“的。在一個人群中,免疫力低的人會先感染。因此,感染具有”篩選“的功能,所剩下的人群是由自身免疫力高的人組成的,也就是說,在感染發展過程中,所剩下的未感染人群的免疫力會隨著感染的發展而越來越高。同時,由於病毒與人的趨同,病毒的”毒性“隨著感染的發展也會逐漸降低。因此群體免疫會更”早“發生。也就是說通過感染這一途徑而達到群體免疫時,人群感染率會小於(1)所計算的數值。實際上,如果人群的免疫力呈正態分布的話,所需的感染率會遠遠小於(1)式所計算的結果。通過目前的各種跡象表明,這個值可能在15%左右(不包括無症狀者)。例如在一些特殊的場合,比如鑽石遊輪上,德國一某小鎮,意大利某小鎮等(充分或接近充分感染環境),實測感染率均為15%左右。另一個跡象是,當人口感染率接近或達到15%時,疫情都會呈下降趨勢,例如目前紐約等地感染率已達到或接近15%。筆者認為這時群體免疫效果會體現出來。

     因為在人口中,實際感染人數是未知的而確診人數是已知的。通過概率推導,可以用如下判據:確診人數在總人口中的比率 達到2.25%時候,群體免疫效果會呈現出來。這裏的確診測試方式必須是條件性測試,即當有疑似症狀時才能測試(如美國與中國),而非全民普查測試方式。如全民普查測試方式,則陽性率為15%時候呈現群體免疫效果。