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奥密克戎变种发源地疫情已见顶?这对世界意味着什么?

纽约杂志的David Wallace-Wells采访了研究病毒与免疫力的专家特雷弗·贝德福德,具体讨论了奥密克戎在南非以及英国等地的发展,以及因此可以推断出的美国未来的感染情况。他们同时也讨论了德尔塔在美国传播时的特异性,以及奥密克戎究竟可能有多严重。

Image by PIRO4D from Pixabay 

在南非的奥密克戎热点地区豪登省,浪潮似乎正在平息。在南非的其他地区,新变种可怕的上升速度似乎也已经放缓,甚至消退。这是非常令人鼓舞的,因为这表明世界上其他地方的奥密克戎浪潮可能会是如此,即使发展快得令人来不及反应,也会短得令人欣慰。

但这也有点令人困惑,因为在它完全渗透到当地人口之前,这一波疫情已经达到了顶峰,特别是考虑到我们对新变种特性的了解,即无论是通过感染获得的免疫力还是打满两剂疫苗,都无法阻止它的传播。

但这并不是奥密克戎特有的现象。在疫情的早期阶段,尽管不如这次那么引人注目,但在粗略的模型表明易感人群可能已被耗尽之前,其他变种的浪潮也达到了顶峰并下降。

有时,这导致了对早期群体免疫力的过于乐观的预测。

去年夏天,因对疫情成功建模而一举成名的华裔90后数据科学家顾悠扬提出,至少在美国的部分地区,一些社区可能已经达到了“临时群体免疫力”,病毒暴露水平在10%到35%之间。

最近,学者菲利普·勒莫因认为,人口结构是疫情传播中一个被严重低估的因素,我们不应该继续使用基于简单输入的模型,如翻倍时间(病例数增长两倍需要多长时间)或Rt(每个感染者平均会感染多少人)。

上周五,我与西雅图弗雷德·哈钦森癌症研究中心的特雷弗·贝德福德(Trevor Bedford)讨论了如何理解这一现象,以及我们可以究竟该不该指望奥密克戎在世界其他地方会以类似的时间表出现类似的转变。

记者:我很想和你谈谈总体上的情况,但我想从在豪登省观察到的情况开始,那里的浪潮似乎已经达到了顶峰,尽管被感染的人似乎大多都不是身体脆弱的人,特别是考虑到,虽然已经被感染或接种疫苗的人可能受到保护,能免受严重疾病的影响,但几乎疫苗无法保护人们不受到感染。这意味着,就感染而言,可以说这几乎是一群对感染无抵抗力的人,你如何解读这一点?

贝德福德:是的,这是个非常好的问题。我一直在研究这个问题。基本的想法是,我们可以测量Rt,有一个非常简单的方程式,可以将Rt转换成对人口的攻击率:算出在整波疫情中有多少人会被感染。这个推算是相当线性的。德尔塔爆发后,我们得到德尔塔的Rt值为1.5,我能够把它转换成攻击率,最终数字与我们看到的情况相符。

我计算的方式,是通过假设其实际上主要针对的是那些没有接种疫苗或之前没被感染的人。

对于奥密克戎,它的初始Rt是3左右,同样的公式应该就等于大约90%的人口会被感染。但从我们在南非看到的情况来看,似乎在这之前,这一浪潮就已经搁浅了。所以有些事情可能正在发生。

记者:你认为它是什么?

贝德福德:我一直在考虑的选项,有五个,不是相互排斥的。所以都要列出…

记者:请说。

贝德福德:首先,很简单的,测试能力是有限制的。随着案例的增加,我们的测试能力并没有增加得那么快,所以我们错过了越来越多的案例。这可能会给你一个扭曲的画面,在豪登省,可能看起来已经达到了顶峰,但实际上可能是一座还在变高的山峰。

Photo by: Claude Nizeyimana, CC-SA 4.0 via Wikimedia Commons

记者:就像一座山的顶部被糟糕的测试能力砍掉了。

贝德福德:我还敢打赌,与前一波相比,可以预期奥密克戎的漏报会更多,因为更温和,要么是被现有的免疫力打败了,要么是因为实际的严重程度的减低了。

如果平均来说,你减低了病例的严重性,就会有很多人懒得去医院或接受测试。因此,粗略的猜测一下,南非报告的每10个病例中的一个,很快会变成每20个甚至每30个病例中测出一个,这对我来说似乎不是不合理的。这使得在相同的德尔塔和奥密克戎确诊案例中,奥密克戎的实际感染数量可能是德尔塔的三倍。

我们还可以改变生成间隔。如果我们让奥密克戎以这种两天或三天的极速翻倍,实际上就不需要把Rt设定成三。而是可以只让整件事的发展变快,却不用让二次感染的数量提高很多。但我们目前还没有办法知道这一点。

最后两个可能是,或许不是所有的人都对奥密克戎敏感。也许只有一半的人是易感的。然后,最后,我认为还有一个网络效应,随着病毒在社区中渗入,可以想象传播链在自己人身上打转,并不断击中已经感染的人。

记者:因此病毒不是继续从最初的案例向外传播,换句话说,自然社会网络和有限的人际范围,意味着传播链不能无限制地继续下去。

贝德福德:因此,这将使这些浪潮在达到某种人均规模时变得缓慢,只是一种自然的流行病学现象。从这五个类别中各取一点,我想你就能得出最终答案。

记者:你谈到的前三件事在某种程度上是奥密克戎和南非的特有现象。最后两点应该也可以适用于这些早期的疫情。例如,当我们考虑到英国的德尔塔浪潮时,我们是否应该假定,当这波疫情达到顶峰时,全部比较脆弱的人口都已经感染了德尔塔变种?

贝德福德:不,有了Rt,你实际上可以计算出易受影响的人口中应该有多大比例的人受到感染。我对德尔塔的看法是,并不是所有的人口都是易感人群,因为很多人口以前被感染过,或者注射过两次疫苗,免疫力还没有减弱那么多。这等于说可能只有50%的人口是易感的。然后,RT为1.5,这也就是德尔塔的情况,它可能将带来30%的攻击率。

动态模型领域中的一个基本原理是,流行病不是在感染了所有人之后崩溃的,而是在你的二次感染的数量低于1的时候崩溃,就是当Rt低于1的时候。因此,即使初始的Rt为2,这个数字是相当大的,但它没有感染整个人口。它能够感染近80%的易感人群。如果Rt为3,可能会感染90%的易感人群。但这些都没有任何网络效应的。这只是一个自由混合的模型,计算中人们会以均匀的速度遇到其他人。

记者:那么我们如何解释美国德尔塔变种的情况呢?我们达到了峰值,开始下降,但数字并没有接近零。我们仍然在经历德尔塔的浪潮。在英国也有类似的动态:快速上升,达到顶峰,然后就是起初的快速下降,与上升部分对称,但接着趋于平缓,并继续前进,而不是消失到零。

贝德福德:就德尔塔而言,我以为最合理的猜测是,放缓然后再次回升的情况是由于持续减弱,因为加强剂和第三剂没有那么快注射完,加上我们离最初疫苗带来的免疫力越来越远,还有与季节性的情况相结合。这就是我的解释。

与此相关的是,根据帝国理工学院的计算,我们可以预计英国的阿斯利康疫苗的保护作用要比辉瑞的小。而这可以解释为什么与美国相比,英国的德尔塔系统性传播的水平较高。

记者:在我们继续之前,我可以问你一个关于德尔塔严重性的问题吗?

贝德福德:是的,当然可以。

记者:这是几个月来一直困扰我的问题,我问了很多人,但却没有得到一个特别好的答案。当然,病例不是衡量真正感染的完美标准,但在美国,德尔塔病例的死亡率基本上与冬季激增时相同,也就是在接种疫苗之前的数字。尽管也可以质疑CDC的数字,但即使只有75%的美国老人已经“完全”接种了疫苗,而且即使仍然有足够多的未接种疫苗和脆弱的人,每天还是有1000或2000人死亡,让人觉得似乎相同数量的死亡意味着,或者说必须要有一个比我们所看到的高得多的病例水平。

事实上,这一直是英国和许多其他国家的情况,这些国家的疫苗接种情况往往比美国好一点,但不是差距很大的接种水平。在那里,他们已经看到了这种相当戏剧性的脱钩,即使整个德尔塔期间,当严重病例和死亡人数上升时,它也一直伴随着更高的病例数量。为什么我们在美国没有看到这种情况?

贝德福德:我没有一个超级易懂的解释。如果我们观察华盛顿州国王县这样的地方,那里有很好的数据,在奥密克戎之前,30%的感染是突破性感染。因此,与其他地方相比,美国的疫苗接种率较低,所以德尔塔仍然可以通过未接种疫苗的人口渗入。因此,1.75的病死率只能下降到1.25,因为仍然有很大一部分病例是在未接种疫苗的人群中。

贝德福德预测,根据现有的数据,华盛顿州国王县的感染数字将在12约22日达到每日确诊2100例,比德尔塔的发展快3.5倍。来源:推特截图

记者:这话不错,但适用于此的另一个情况是,美国死亡风险方面的年龄倾斜非常严重,疫苗接种方面也有一个真正的年龄倾斜,老年人更有可能接种疫苗。这意味着在今年的9月和10月,未接种疫苗的人口与冬季激增时未接种疫苗的人口构成不同,因为有很大一部分老年人不再属于未接种疫苗的群体。因此,德尔塔不仅仅是在通过未接种疫苗的人群传播,而是通过一群非常不同的未接种疫苗的人群传播,也就是说更年轻,因为老年人接种的较多。由于死亡风险随着年龄的增长而急剧倾斜,我会预计中位年龄为30岁的未接种疫苗的人口,与一个中位年龄为40岁的人口的病死率会有很大的不同。但事实并非如此。它基本上是一样的。

贝德福德:是的,这是个很好的问题。我也一直在研究这个问题,我没有一个很好的答案。在死亡率方面,我们在3月和4月看到了一个断崖式的下降,这是由于疫苗的推出,首先接种的是老年人。所以死亡率是真的下降了。然后,随着疫苗在各年龄组之间变得更加公平,到了6月,疫情又回来了。所以我认为疫苗的免疫力是存在的。

对于65岁以上的人来说,去年冬天是死亡的高峰,但是在德尔塔里却没有那么糟糕,这要归功于疫苗接种。但是如果我们观察一下35至44岁的类别,有更大一部分35至44岁的人在9月得了新冠,他们中接种疫苗的人更少,所以仍然还是有了死亡率的大跳跃。但是,回到你的核心问题,即考虑到年龄-死亡率效应有多强,为什么死亡率没有特别大的变化,其实我也预期死亡率的变化会更大。

Photo by CDC on Unsplash 

记者:我认为,与现在有关的一个原因是,是提出了一个问题,即我们是否可以从其它国家的奥密克戎经验中推断出我们这里即将发生什么。因此,让我们谈一谈你在南非,以及某种程度上在英国看到的情况,以及你认为我们应该如何看待美国可能发生的情况。

贝德福德:严重性是一个令人沮丧的问题,很难准确解读出来。如果回想一下2020年春天,当时我们与约翰·伊奥尼蒂斯(斯坦福大学的医学教授,主要研究医学数据,曾在2020年极力主张新冠并没有想象中那么严重)还有其他人争论,主要是说严重程度有很大范围。所以我可以理解为什么这次也需要更长的时间来了解这个问题。

记者:而现在我们也必须考虑到免疫力问题。

贝德福德:正是如此。在这方面,它主要是一个分母的问题。现在也还是分母的问题,但我们还必须把有免疫力的人和没有免疫力的人分开。我认为,我们肯定会受到免疫力的影响。它也可能在本质上不那么严重。我认为这完全是可能的,但我们发现的情况也可能完全能由免疫力解释。在这两者之间我无法很好地做出猜测。

但是,如果在美国能有80%左右的人口具有某种免疫力,而在英国有90%以上的人口具有免疫力,那么我们可以预期这一波疫情将会更加温和,因为更大一部分病例会是重新感染或突破性感染。

因此,我强烈怀疑,就死亡率而言,奥密克戎的比率将低得多。但还是会有很多病例,因为现在我们所有人都可能感染病毒,而以前是不太能感染的。

记者:你的意思是,因为再感染,奥密克戎还是能感染那些已经感染过的人。

贝德福德:所以我还不能很好地对严重性做出预期。我可以预料到感染人数将是巨大的。我可以轻易地预计到奥密克戎将有50%的攻击率。这点可以轻松预计到。

记者:那就等于是1.6亿个病例。

贝德福德:但我还没法很好地预测出严重程度。在我看来,目前最现实的数字是来自伦敦卫生与热带医学院的建模报告。他们建立了不同的可能性。在最悲观的情况下,死亡人数将与上一个冬天差不多;在乐观的情况下,死亡人数要少很多。

记者:我认为在乐观的情况中,攻击率大约是30%。但是这似乎没有反映出疾病严重程度的降低,不是吗?

贝德福德:我想他们是在假设比率是一样的,没有内在的差异,我们可以通过免疫力来解释观察到的差异。

记者:这在你看来是否合理?我们今天看到的一些数字,包括住院率可能下降了91%,住院病人的死亡率可能下降了三分之二,你认为是否可以仅仅通过获得额外的免疫力来取得这么大的效果吗?这还只是与上一波相比,所以并不是那么久之前的事。你能通过获得性免疫力取得如此大规模的成果吗?看来,病毒量的减少应该还是一部分原因,不是吗?

贝德福德:是的,如果这些数字是真实的,那么我认为将不得不降低对新变种内在严重性的预期。

记者:那么,这对我们在美国的预期会有什么影响?英国的数据是脱钩引起的,病例增长率比住院率快得多,而美国却没有。如果我们在未来几周内发现英国出现温和的浪潮,我们是否可以假设在美国也会如此?

贝德福德:不,我不这么认为。在这一点上,我本来希望死亡率出现分歧。我们还没有看到它出现。我认为,美国正在接近80%的人口免疫力,因为即使我们的疫苗接种率较低,也会因为病毒感染了更多的人而得到弥补。这种保护水平应该会削弱病情,但它不会像英国那样变弱,因为英国有更多的疫苗接种。

但是事情发展得很快,伦敦的病例只比西雅图早五天,所以我们并不会有太多的准备时间。我更希望从英国得到的是更好的数据。他们做的工作很了不起,他们实际上可以把个人感染与患病结果联系起来。

记者:这样一来,追踪严重性就变得更容易了,因为我们不会对群体免疫的问题感到困惑。但速度的问题还是有点令人苦恼。我也一直在思考这个问题,现在的模型对我们来说并不那么有用,因为实际的病例来得那么快。在考虑即将到来的情况时,你还有什么建议吗?

贝德福德:也许有两个小想法。一个是,我们正因内在严重性而做大量的讨论。

Photo by Omar Elsharawy on Unsplash 

记者:我们看到的情况是否反映了免疫力或严重性的降低?

贝德福德:但在某种意义上,这并不重要。这一波肯定不会那么严重,要么是因为免疫力,要么是因为内在严重性降低,也可能是因为两者皆有。比起研究是什么推动了严重性降低,更重要的是它是如何降低的。人们争论不休的问题包括,如果它本质上不那么严重,那是否就意味着我们不需要担心它。

记者:但是,减少30%的严重性和减少30倍的严重性之间的区别,真的非常非常重要。

贝德福德:是的,没错。因此,缩小传播规模比发病机制要重要得多。

其次,即使我们没有完全把大流行变得地方性传染病,我们也离这个目标非常接近。因此,这可能就是地方性疾病的样子,我们可以感受一下这感觉有多糟。如果继续有像奥密克戎这样的东西出现,我们也许会看到每年都会出现这种情况。