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有關群體免疫判據的討論

(2020-05-05 18:36:12) 下一個

        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。

 

 

 

 

 

 

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閱讀 ()評論 (9)
評論
郵政編碼279 回複 悄悄話 謝謝樓主回複,我絕對沒有說你鼓吹群體免疫的意思,隻是說,這個病毒爆發泛濫,外行人也很容易明白是目前沒有積極有效的治療方法,也沒有疫苗。
就想明白如果轉陰後沒能產生真正的免疫抗體,為什麽叫免疫?為什麽這時候對普通民眾推出群體免疫這樣的詞?癌症患者痊愈後不也有很多複發的?有些國家某種癌症很常見,也有傳染性和遺傳因素,為什麽未曾見引入群體免疫的概念?
武勝 回複 悄悄話 回複‘LingYuan’:謝謝回複,讚賞你的探求。確診在與感染相比的時候,要麽都是累計數目,要麽都是人口占比。這裏用的都是百分比,自然是占比。由於部分輕診患者不去測試,確診率小於患病率。但隨著測試不斷擴大和普及,差距會逐步趨小。這就是兩者“接近”的含義。又,確診6%還是很小的比例(但絕對數目是可怕的)。
LingYuan 回複 悄悄話 回複 '武勝' 的評論 : 武兄,為便於討論,把你的回複抄在下麵,加引號後逐條回複。

“你的“感染率”定義其實是患病率,”

可這樣說,但在“病”這個字上強調一下,因為人們對病的理解是不一樣的,比如頭疼腦熱打兩下噴嚏,有人認為不是病,有人認為得病了。我說得感染有兩個條件1)。如果測試的話,會是陽性,2)。有某種症狀(不管輕重)。如果符合這兩個條件了,就是感染了,任何一個不符合,都不算感染。


“接近目前的確診病例。” 這句話不是很懂。比如,我們在說感染率,是個比值,怎麽能和確診病例(數)相提並論呢,這句話不是很明白,有其它隱含意思嗎?

“據估計確診是感染的1/10”,明白意思。順便提一下,整個美國是1/13.7 (我根據概率推算出來的.我本人相信這個結果)

“所以大約6%才可望群體免疫。”,不能這樣算。感染人數和確診人數不是成正比的。隨著確診人數的增加,二者的比值逐漸降低(做個THOUGHT EXPERIMENT,如果在某個群體中,確診人數增加到和群體人數相等的時候,那麽,群體人數=確診人數=感染人數,他們的比值是1:1。一般情況下,實際感染人數總是大於或等於確診人數。實際中,實際感染人數要遠遠大於確診人數,數,尤其在確診人數相對總人口比較小的時候。)。
武勝 回複 悄悄話 回複‘LingYuan’:你的“感染率”定義其實是患病率,接近目前的確診病例。據估計確診是感染的1/10,所以大約6%才可望群體免疫。
LingYuan 回複 悄悄話 回複 '郵政編碼279' 的評論 :
首先,我的文章不是鼓吹群體免疫,而是說現在的客觀情形幾乎等於在朝群體免疫的方向走。

你所提的幾個方麵都有很大媒體渲染的成分,科學依據不是很強。例如香港說變異很快,但大多數專家共識是這種病毒基本穩定,變異還沒有形成新的STRAIN。目前仍然是一個STRAIN(雖然很多變種—)。當然這是目前情況,變異應該加強對這方麵的研究。
郵政編碼279 回複 悄悄話 再補充一句:據香港專家說這病毒複製力比Sars可強1000倍,而且變異也快,還可以像隱者一樣在身體潛伏,等機會發作,如果是這樣,總提群體免疫這個概念有多少意義?如果幸運如Sars那樣突然消失,也不關群體免疫的事啊?
郵政編碼279 回複 悄悄話 看到“討論”這兩個字才進來的。覺得你寫得很專業很科普,想問個問題:
我不是這方麵的專業人士,但智力應屬正常範圍,不明白為什麽一直沒法接受Herd Immunity這樣大膽地應用在一個突然出現,病毒專家也說不利索的病毒上。韓國不是說30%轉陰感染者返陽嗎?WHO也說所謂的“抗體”沒有終身免疫的本事。現在看來幸虧這病毒的致死率不是很高,否則可否形容為外麵槍林彈雨,運氣好的才沒中槍,或隻是輕微擦傷,傷過後會留下疤痕,但不是抗體,你不穿保護亂闖還是會中槍的?這回不死不等於下會死不了。那麽怎麽就免疫了?還群體?
LingYuan 回複 悄悄話 回複 '武勝' 的評論 : 武兄,是不是感覺too good to be true啦? 但這是基於觀察與推理而得出的結論。

咱們對感染的理解與定義可能有些不同。我所說的感染,是病毒進入體內而引起某些病症(或死亡)的一種現象。如果病毒進入體內,人體自身免疫力足夠強大的話,或者與病毒達成一種平衡態而無病症(所謂無症狀攜帶者),或者體內免疫細胞能將病毒在體內滅活,都不屬於感染之列。

充分感染,就是在給定條件下或環境中,感染達到的最大值,不再有增加或幾乎無增加。

形象一點,感染過程,如同一個很大的球掉進一個染缸裏,這個球具有一定的滲透性,外層先會染色,隨著滲透的增加與深入,滲透會越來越難。到一定程度之後,滲透力不足以使染料液體再向內部penetrate. 這時會產生一個臨界麵,裏麵是未染核,外麵是被染層。實際中,如果有某種檢測方法檢測界麵在哪裏的話,會由於精度等測出一個有厚度的界麵區。這個區裏麵就相當無症狀感染者。目前在感染高發區,開始出現無症狀感染者,就是群體免疫出現的前兆。這些地區的感染率一般接近15%(注意,不要包括無症狀者)。
武勝 回複 悄悄話 15%時就群體免疫了?有這麽好的事情?包括鑽石公主號在內,疫情爆發以後都采取了廣泛的測試、隔離、去聚集化和停工居家等各種措施,這才有了疫情增長趨緩的效果。哪裏存在“充分或接近充分感染環境”?

自然傳播的話,如果免疫力強的抗過去了,他的抗體測試也會陽性,也納入免疫群體,並沒有“篩選”不算而隻算免疫力低的這回事。免疫力強的不是不會感染,而是感染後被壓製了不發作。群體免疫還是需要68%,老兄。
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