哈佛:新冠可能循环暴发,美国需社交疏远到2022年
澎湃新聞記者 賀梨萍
疫情尚未平息,經(jīng)濟已快熄火,美國總統(tǒng)特朗普本周祭出大招——盡快“重啟美國”。不過根據(jù)哈佛大學公共衛(wèi)生學院的最新研究:不太有效的“一次性”社交疏遠措施可能會導(dǎo)致長時間的新冠流行病高峰。
該研究通過建模分析得出:直到2022年之前,美國可能都一直需要執(zhí)行“間歇性”的社交疏遠干預(yù),除非重癥監(jiān)護能力顯著提高,或有特效藥、疫苗可用。
據(jù)美國約翰斯·霍普金斯大學發(fā)布的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至美東時間4月18日16時30分,美國累計新冠確診病例升至726645例,累計死亡37938例。在過去24小時,全美新增確診34476例,新增死亡1943例。
該研究于當?shù)貢r間4月14日刊登于頂尖學術(shù)期刊《科學》(Science)雜志,通訊作者為哈佛大學流行病學教授Marc Lipsitch與哈佛大學免疫與傳染病學教授Yonatan H. Grad。
作者表示:目前人們迫切需要了解新冠病毒未來的傳播趨勢可能是怎樣的。研究者通過調(diào)取美國的β屬冠狀病毒OC43和HKU1的季節(jié)性、免疫、交叉免疫數(shù)據(jù),以此為基礎(chǔ)構(gòu)建新冠病毒的傳播模型。研究者預(yù)計,新冠病毒在這波大流行之后,在今年冬季將再度暴發(fā)。
要衡量社交疏遠措施是否成功,關(guān)鍵指標是看當?shù)氐闹匕Y監(jiān)護能力在疫情的沖擊下是否能避免“擠兌”。為避免這一幕,美國到2022年可能仍需要長期或間歇性的實施社交疏遠干預(yù)。其他措施,包括擴大重癥監(jiān)護能力和有效的治療方法,將提高間歇性疏遠措施的成功率,并加速人群獲得免疫力。
研究者建議,眼下迫切需要進行縱向的血清學調(diào)查以確定康復(fù)者對SARS-CoV-2免疫的程度和持續(xù)時間。即使在明顯消除的情況下,也應(yīng)繼續(xù)監(jiān)測SARS-CoV-2的動態(tài),因為新冠疫情可能會在2024年晚些時再度暴發(fā)。
該研究的主要結(jié)論還包括:
1、SARS-CoV-2雖然可能表現(xiàn)出季節(jié)性差異,但可以在一年中的任何時候擴散;
2、如果康復(fù)者對SARS-CoV-2的免疫力不是永久性的:該病毒引發(fā)的疫情很可能會進入常規(guī)循環(huán);
3、如果SARS-CoV-2傳播具有高季節(jié)性變化,可導(dǎo)致在最初的大流行后期峰值發(fā)病率會降低,但冬季反復(fù)暴發(fā)力度大;
4、如果對SARS-CoV-2的免疫力是永久的:則該病毒可能在造成重大疫情后消失五年或更長時間;
5、如果對SARS-CoV-2的免疫力僅持續(xù)2年:其他β冠狀病毒對SARS-CoV-2的低交叉免疫力可能使SARS-CoV-2表面上消失,但數(shù)年后卷土重來。
研究者還表示:通過模型提出了各種方案,旨在在特定假設(shè)下預(yù)測可能的SARS-CoV-2傳播動態(tài)??紤]到持續(xù)的社交疏遠干預(yù)可能帶來的經(jīng)濟負擔,研究者對這些情況的可取性不持任何立場,但研究者注意到,如果社交疏遠干預(yù)效果不佳和/或持續(xù)時間不夠長,則可能對醫(yī)療系統(tǒng)造成災(zāi)難性負擔。該模型將必須根據(jù)當?shù)厍闆r進行定制,并在可獲得更準確的數(shù)據(jù)時進行更新。迫切需要進行縱向血清學研究,以確定對SARS-CoV-2的免疫力的程度和持續(xù)時間,并應(yīng)在未來幾年中進行流行病學監(jiān)測,以預(yù)見復(fù)發(fā)的可能性。
附:研究方法
意大利、美國等的經(jīng)驗表明,醫(yī)療資源再豐富,在新冠暴發(fā)的沖擊下仍可能遭遇短缺。在沒有特效藥物的情況下,各國的干預(yù)措施主要包括:追蹤接觸者、隔離和增加社交距離。這些緊急響應(yīng)所需的強度、持續(xù)時間和緊迫性,將取決于目前的大流行如何發(fā)展以及新冠病毒后續(xù)的傳播動力學。在最初的大流行浪潮中,許多國家采取了疏遠社交距離的措施,有的國家在實現(xiàn)了對傳染病的充分控制之后,正在逐步取消這些措施。但是,研究者表示,為降低疫情復(fù)發(fā)的可能性,可能需要延長或?qū)嵤╅g歇性的社交疏遠政策。在新冠疫情暴發(fā)之初,有分析稱新冠病毒的結(jié)局可能緊隨其冠狀病毒“親戚”SARS-CoV——在造成短暫、嚴重的流行之后,通過加強公共衛(wèi)生措施最終消聲滅跡。但現(xiàn)在看來這種可能性基本不存在了。新冠病毒后續(xù)的傳播更可能是:在引起全球大流行的感染浪潮之后,出現(xiàn)季節(jié)性傳播,類似于大流感。這種情形類似于先前的人畜共患人類冠狀病毒——HCoV-OC43——不過OC43的癥狀大多輕微甚至無癥狀。
新冠病毒的大流行和其后的傳播動力學將取決于這些因素:病毒傳播的季節(jié)性變化程度、免疫持續(xù)時間、SARS-CoV-2與其他冠狀病毒之間的交叉免疫程度以及控制措施的強度和時機。
SARS-CoV-2屬于β屬冠狀病毒屬,β屬還包括SARS-CoV,MERS-CoV和其他兩種人類冠狀病毒——HCoV-OC43和HCoV-HKU1。
SARS-CoV和MERS冠狀病毒可導(dǎo)致嚴重疾病,病死率分別約為9%和36%,但兩者的傳播有限。 HCoV-OC43和HCoV-HKU1感染者可能是無癥狀或輕度至中度的上呼吸道疾?。贿@些人類冠狀病毒被認為是普通感冒的第二大常見原因。
HCoV-OC43和HCoV-HKU1在溫帶地區(qū)每年導(dǎo)致冬季呼吸道疾病暴發(fā),這表明冬季氣候和宿主行為可能有助于冠狀病毒的傳播,就像流行性感冒一樣。
HCoV-OC43和HCoV-HKU1的免疫力在一年之內(nèi)就消失了,但SARS-CoV感染可以產(chǎn)生更持久的免疫力。β冠狀病毒可以誘導(dǎo)相互之間的免疫反應(yīng):SARS-CoV感染可以生成針對HCoV-OC43的中和抗體,而HCoV-OC43感染也可以生成針對SARS-CoV的交叉免疫抗體。
SARS-CoV-2的大多數(shù)病例患有輕度至中度疾病,嚴重下呼吸道感染的發(fā)生率有限。當前的COVID-19病死率估計在0.6%至3.5%之間,表明嚴重程度低于SARS-CoV和MERS-CoV,但嚴重程度高于HCoV-OC43和HCoV-HKU1。與SARS-CoV和MERS冠狀病毒相比,新冠病毒在癥狀尚輕時就開始具有高傳染性,這使基于病例跟蹤的干預(yù)措施難以奏效。
到目前為止,密集測試和基于案例的干預(yù)措施已成為某些地區(qū)(例如新加坡和中國香港)的疾控核心。許多其他國家正在采取稱為“社交疏遠”或“物理疏遠”措施,關(guān)閉學校和工作場所,限制聚會的規(guī)模。這些策略的目標是降低流行病的峰值強度(“壓平曲線”,flatten the curve),降低衛(wèi)生系統(tǒng)資源擠兌風險,并為開發(fā)藥物和疫苗的爭取時間。
假設(shè)新冠在中國的基本傳染數(shù)R0在2到2.5之間,社交疏遠措施要奏效,就必須使基本傳染數(shù)下降50%-60%,這樣才能壓制疫情。有研究顯示,通過強有力的措施,深圳將基本傳染數(shù)減少了85%。但是,尚不清楚在全球其他地方能否也取得這樣的效果。來自美國西雅圖的最新數(shù)據(jù)表明,該地區(qū)的基本傳染數(shù)僅下降至約1.4,也就是說只下降了約30%-45%。此外,社交疏遠措施可能需要持續(xù)數(shù)月才能有效控制傳播并降低新冠疫情死灰復(fù)燃的可能性。
社交疏遠干預(yù)措施成功與否的關(guān)鍵指標是病例數(shù)是否會多到擠兌當?shù)氐闹匕Y監(jiān)護容量。武漢市疫情暴發(fā)的模型研究和經(jīng)驗表明,如果疏遠措施未能迅速或足夠有效地實施,即使在高收入國家,重癥監(jiān)護能也可能被病患超過許多倍。緩解問題的方法包括:增加重癥監(jiān)護能力,比如迅速建造或重新利用醫(yī)院設(shè)施,增加呼吸機的制造。通過治療手段減少重癥發(fā)生率,也能減輕醫(yī)療保健系統(tǒng)的負擔。
本研究確定了病毒、環(huán)境和免疫因素,這些因素共同決定了SARS-CoV-2的傳播動力學。研究者將研究結(jié)果整合到數(shù)學模型中,對SARS-CoV-2后續(xù)的傳播進行前景分析。使用該模型,研究者評估了在擴展重癥監(jiān)護能力后,未來幾個月要控制新冠疫情所需的社交疏遠措施需要多久、多強。
HCoV-OC43和HCoV-HKU1的傳播動力學
研究者使用了來自美國的數(shù)據(jù)來模擬溫帶地區(qū)β冠狀病毒的傳播,并預(yù)測了從現(xiàn)在到2025年新冠疫情的可能動態(tài)。
研究者首先評估了季節(jié)性因素、免疫力持續(xù)時間和HCoV-OC43與HCoV-HKU1交叉免疫對病毒感染的作用。研究者使用HCoV-OC43和HCoV-HKU1的每周實驗室陽性試驗百分比等數(shù)據(jù)進行一定的加權(quán)處理,來估算美國歷史上的冠狀病毒發(fā)生率,并將其保持在一定的比例常數(shù)內(nèi)。
為了量化傳播強度隨時間的變化,研究者估算了每周的有效傳染數(shù),定義為單個感染個體引起的繼發(fā)感染的平均數(shù)。每種β屬冠狀病毒的有效感染數(shù)均顯示出季節(jié)性模式。研究者將分析限制在基于足夠樣本的“季節(jié)性”估算值,這些樣本大致分布在跨年度的40周內(nèi),其中20周分布在第二年,從時間看大約是當年10月份至第二年的5月份。對于HCoV-OC43和HCoV-HKU1,有效感染數(shù)通常在10月至11月達到頂峰,在次年的2月至5月達到低谷。在研究者的數(shù)據(jù)中包含的五個季節(jié)(2014-2019年),除去異常值后,HCoV-HKU1的中位有效峰值感染數(shù)為1.85(范圍:1.61-2.21),HCoV-OC43的為1.56(范圍:1.54-1.80)。
為了量化免疫和季節(jié)對β屬冠狀病毒傳播動態(tài)的影響,研究者采用了回歸模型,該模型將每種毒株(HKU1和OC43)的有效感染數(shù)表示為基線可傳播常數(shù)(該數(shù)字與基本傳染數(shù)R0和每個季節(jié)開始時易感人群的比例有關(guān)),并涵蓋了同一毒株感染導(dǎo)致的易感性枯竭、另一毒株感染而導(dǎo)致的易感性枯竭以及無法解釋的季節(jié)性傳播強度變化等。這些協(xié)變量能夠解釋大多數(shù)觀察到的有效感染數(shù)的變異性(調(diào)整后的R2:74.3%)。這些協(xié)變量中每個變量對每周感染數(shù)量的估計乘積效應(yīng)如下所示。
正如預(yù)期的那樣,每種毒株的易感性枯竭與該毒株的傳播能力呈負相關(guān)。每個毒株的易感性消耗也與其他β冠狀病毒株的感染數(shù)呈負相關(guān),這些提供了交叉免疫的證據(jù)。另外,HCoV-HKU1的交叉免疫與自我免疫效果之比大于HCoV-OC43,這表明HCoV-OC43具有更強的交叉免疫性。每種毒株的季節(jié)系數(shù)在各個季節(jié)中都相當一致,并且與先前季節(jié)的發(fā)病率之間沒有明顯的相關(guān)性,這與這些β冠狀病毒株一年之內(nèi)免疫力大幅下降的實驗結(jié)果也是一致的。
研究者將這些發(fā)現(xiàn)整合到一個兩變量常微分方程(ODE)易感-暴露-傳染-恢復(fù)-易感(SEIRS)的模型中,以描述HCoV-OC43和HCoV-HKU1的傳播動力學。該模型非常適合HCoV-OC43和HCoV-HKU1的每周發(fā)病率和估計的每周有效感染數(shù)。
根據(jù)最佳擬合模型參數(shù),HCoV-OC43和HCoV-HKU1的R0在夏季的1.7和冬季的2.2之間之間變化。R0的峰值出現(xiàn)在1月第二周。與根據(jù)數(shù)據(jù)估算的季節(jié)性一致。
同樣與回歸模型的結(jié)果一致,在最佳擬合SEIRS模型中,兩種毒株的免疫持續(xù)時間約為45周,并且每種毒株都能誘導(dǎo)出針對另一種的交叉免疫。
模擬SARS-CoV-2的傳播
接下來,研究者將第三種冠狀病毒整合到動態(tài)傳播模型中,以代表SARS-CoV-2。
根據(jù)其他β冠狀病毒的最佳擬合值,研究者假設(shè)其潛伏期為4.6天,傳染期為5天。模型中允許交叉免疫,包含免疫持續(xù)時間、最大R0和R0的季節(jié)性變化。
研究者假設(shè)2020年3月11日是新冠病毒持續(xù)傳播的建立時間,那天是世界衛(wèi)生組織宣布SARS-CoV-2暴發(fā)為大流行的時間點。為了獲得一組代表性的參數(shù)值,研究者測量了現(xiàn)在到2025年的SARS-CoV-2年度感染和SARS-CoV-2年度高峰流行率。
研究者將大流行后SARS-CoV-2的坑你動態(tài)概括為以下幾種:年度暴發(fā)、兩年一次暴發(fā)、零星暴發(fā)或虛擬消滅??傮w而言,與其他β屬冠狀病毒相比,SARS-CoV-2的免疫持續(xù)時間較短和交叉免疫程度較小。
模型仿真證明了以下關(guān)鍵點:
SARS-CoV-2可以在一年中的任何時候擴散
在所有建模的場景中,無論建立時間長短,SARS-CoV-2都可以產(chǎn)生大量暴發(fā)。從冬季到次年春季的模式傾向于暴發(fā)高峰較低的疫情,而從秋季到冬季的模式則可能產(chǎn)生更為嚴重的疫情。
如果康復(fù)者對SARS-CoV-2的免疫力不是永久性的:很可能會進入常規(guī)循環(huán)
就像大流感一樣,許多情景會導(dǎo)致SARS-CoV-2與其他人類β冠狀病毒一起進入長期循環(huán),在接下來的5年中可能以每年,每兩年或零星的方式出。短期免疫力(大約40周,類似于HCoV-OC43和HCoV-HKU1)有利于建立年度SARS-CoV-2暴發(fā),而長期免疫力(兩年)則有利于每兩年暴發(fā)一次。
傳播的高季節(jié)性變化導(dǎo)致在最初的大流行后期峰值發(fā)病率會降低,但冬季反復(fù)暴發(fā)力度大
與流感一樣,SARS-CoV-2傳播的季節(jié)性變化在不同的地理位置也有不同的表現(xiàn)。比如紐約夏季流感的R0下降約40%,但佛羅里達州的下降僅20%,這與估計的HCoV-OC43和HCoV-HKU1的R0的下降情況也基本一致。假設(shè)SARS-CoV-2夏季R0下降40%,將減少首次大流行后的峰值發(fā)生率。但是,較強的季節(jié)性強迫會導(dǎo)致夏季低傳播期間易感個體的積累量增加,從而導(dǎo)致大流行后時期的反復(fù)暴發(fā)和高峰。
如果對SARS-CoV-2的免疫力是永久的:則該病毒可能在造成重大疫情后消失五年或更長時間
長期免疫力能有效消除SARS-CoV-2并降低總體感染率。如果SARS-CoV-2誘導(dǎo)針對HCoV-OC43和HCoV-HKU1的交叉免疫,則所有β-冠狀病毒的發(fā)生率都可能下降,甚至幾乎消失。如果SARS-CoV-2對它們產(chǎn)生70%的交叉免疫力,則實際上消除HCoV-OC43和HCoV-HKU1是有可能的,這與HCoV-OC43誘導(dǎo)針對HCoV-HKU1的交叉免疫估計水平相同。
如果對SARS-CoV-2的免疫力僅持續(xù)2年:其他β冠狀病毒對SARS-CoV-2的低交叉免疫力可能使SARS-CoV-2表面上消失,但數(shù)年后卷土重來
即使SARS-CoV-2免疫僅持續(xù)兩年,HCoV-OC43和HCoV-HKU1的輕度(30%)交叉免疫仍可有效消除SARS-CoV-2的傳播長達三年,然后再次流行。只要SARS-CoV-2不能完全消亡,它就會持續(xù)到2024年。
為了說明這些情況,研究者根據(jù)HCoV-OC43和HCoV-HKU1的估計R0使用了最大冬季R0為2.2。對于SARS-CoV-2,這是對基本繁殖數(shù)量的較低但合理的估計。冬季R0增加到2.6會導(dǎo)致更嚴重的暴發(fā)。
評估大流行初期的干預(yù)方案
無論SARS-CoV-2的大流行后傳播動態(tài)如何,都需要采取緊急措施來應(yīng)對其持續(xù)的流行。
藥物治療和疫苗可能需要數(shù)月到數(shù)年,而非藥物干預(yù)(NPI)則是遏制SARS-CoV-2傳播的唯一直接手段。
在SARS-CoV-2廣泛傳播的國家中,基本都采取了社交隔離措施。這些措施的必要持續(xù)時間和強度尚待確定。為了解決這個問題,研究者調(diào)整了SEIRS傳播模型以涵蓋中度/輕度/無癥狀感染(占感染的95.6%),導(dǎo)致住院但非重癥監(jiān)護的感染(占感染的3.08%)以及需要進行重癥監(jiān)護的感染(占感染的1.32%)。
研究者假設(shè)最壞的情況是HCoV-OC43和HCoV-HKU1沒有針對SARS-CoV-2的交叉免疫,這使得SARS-CoV-2模型不受那些病毒的傳播動態(tài)影響。根據(jù)傳播模型擬合的結(jié)果,研究者假設(shè)潛伏期為4.6天,傳染期為5天,與其他研究的估計一致。
研究者在推斷HCoV的季節(jié)性變化的前提下,將峰值(冬季)R0設(shè)置在2.2和2.6之間變化,并允許夏季R0值在冬季R0值的60%(即相對較強的季節(jié)性)和100%(即無季節(jié)性)之間變化。
研究者使用了美國的重癥監(jiān)護能力,每10000名成人0.89張免費病床,作為重癥監(jiān)護需求的基準。
研究者基于2020年3月11日的流行建立時間來模擬流行軌跡。
研究者通過將R0減小0%至60%的固定比例來模擬社交疏遠政策的效果。研究者評估了“一次性”的社交疏遠干預(yù)措施:比如為了將R0降低60%,是通過在固定的持續(xù)時間(最多20周)內(nèi)執(zhí)行社交疏遠或在是疫情開始兩周之內(nèi)啟動無限期的社交疏遠。
研究者還評估了間歇性社交疏遠措施,其目的是在感染流行率高于閾值時將社交疏遠功能設(shè)置為“開”,而當感染率低于第二個較低閾值時將社交隔離功能設(shè)置為“關(guān)閉”,以保持重癥監(jiān)護的數(shù)量每10000名成人中0.89以下的患者。研究者設(shè)置每10000人中有35例病例達到“開”,設(shè)置每10000名成年人中有5例作為“關(guān)閉”閾值。
在實踐中,需要根據(jù)當?shù)氐牧餍胁討B(tài)和醫(yī)院的能力來調(diào)整閾值。研究者圍繞這些閾值進行了敏感性分析,以評估它們?nèi)绾斡绊懜深A(yù)的持續(xù)時間、頻率。研究者還實現(xiàn)了一個模型,在潛伏期,傳染期和每個住院期間均設(shè)有額外的病房,以使這些狀態(tài)下的等待時間是伽瑪分布的,而不是呈指數(shù)分布的。最后,研究者評估了重癥監(jiān)護能力加倍(以及相關(guān)的開/關(guān)閾值)對社交疏遠措施的頻率和總體持續(xù)時間的影響。
研究者評估了有效性和持續(xù)時間各不相同的“一次性”社交疏遠措施,對“有”或“沒有”季節(jié)性變化的流行高峰和流行時間的影響。
當傳播不受季節(jié)影響時,一次性的社交疏遠措施減少了流行高峰。在所有情況下,模擬取消社交疏遠措施后,新冠都將重新流行。 但是,更長和更嚴格的一次性社交疏遠措施并不總是與流行病高峰規(guī)模的進一步減少相關(guān)。例如,在一個為期20周的社交疏遠時期,R0降低了60%,但二次暴發(fā)的峰值大小幾乎與不受控制的流行病的峰值大小相同:因為之前的社交疏遠非常有效,所以幾乎沒有建立人群免疫。高峰大小的最大減少來自社交疏遠的強度和持續(xù)時間,高峰之間的情況大致相等。
藍色方塊表示一次性保持社交疏遠的時長。實線表現(xiàn)模擬患病率(對應(yīng)左側(cè)數(shù)據(jù)),虛線表現(xiàn)重癥患者數(shù)量(對應(yīng)右側(cè)數(shù)據(jù)),不同顏色表現(xiàn)保持社交疏遠帶來的感染率下降分別為0%(黑色)、20%(紅色)、40%(藍色)、60%(綠色)
對于具有季節(jié)性變化的模擬,無論是在高峰流行率方面還是在感染總數(shù)方面,干預(yù)后的二次暴發(fā)高峰都可能超過此前不干預(yù)的流行病的規(guī)模。強烈的社交疏遠措施讓人口中的易感人群的維持高比例,當R0在深秋和冬季上升時就會導(dǎo)致強大的流行病。沒有一項一次性干預(yù)措施能夠有效地將重癥患者的患病率保持在重癥監(jiān)護能力以下。
藍色方塊表示一次性保持社交疏遠的時長。實線表現(xiàn)模擬患病率(對應(yīng)左側(cè)數(shù)據(jù)),虛線表現(xiàn)重癥患者數(shù)量(對應(yīng)右側(cè)數(shù)據(jù)),不同顏色表現(xiàn)保持社交疏遠帶來的感染率下降分別為0%(黑色)、20%(紅色)、40%(藍色)、60%(綠色)
“間歇性”的社交疏遠可以防止重癥監(jiān)護能力被擠兌。由于新冠本身的感染特點,從社交疏遠開始到重癥監(jiān)護需求高峰之間大約有3周的時間間隔。當傳播具有較強季節(jié)性時,相比冬季時R0處于最大值,夏季的社交疏遠頻率可能低一些。
隨著流行的繼續(xù),間隔措施之間的時間長度增加,因為人群中免疫力的積累減慢了疾病的再度暴發(fā)的速度。然而,在目前的重癥監(jiān)護能力下,SARS-CoV-2流行的總體持續(xù)時間可能會持續(xù)到2022年,這需要在25%的時間(冬季R0 = 2,流行具有季節(jié)性)和75%(冬季R0 = 2.6,流行沒有季節(jié)性)的時間分為內(nèi)采取社交疏遠措施。
在左側(cè)圖表中,蘭色方塊代表社交疏遠政策實行時間,黑色曲線表現(xiàn)患病人數(shù)(對應(yīng)左側(cè)數(shù)據(jù))、紅色曲線表現(xiàn)重癥人數(shù)(對應(yīng)右側(cè)數(shù)據(jù))、黑色水平實線表示醫(yī)療資源可容納的患病、重癥患者人數(shù)
重癥監(jiān)護能力的提高,能使群體的免疫力得以更快地積累,從而減少了流行病的總體持續(xù)時間和社交疏遠措施的總時長。不過,保持當前重癥監(jiān)護能力和擴大重癥監(jiān)護能力的兩種情景下,所需社會疏遠措施的頻率和持續(xù)時間是相似的。流行病到2022年7月結(jié)束,社會疏散措施可以在2021年初至中期完全放松,這依舊取決于新冠的季節(jié)性特點。此外,研究引入了一個假設(shè)的療法,使感染后需要住院治療的比例減半,其效果與重癥監(jiān)護能力加倍相似。
討論
研究者研究了從現(xiàn)在到2025年SARS-CoV-2一系列可能的傳播情景,并評估了可以減輕當前暴發(fā)強度的非藥物干預(yù)措施。如果對SARS-CoV-2的免疫力以與其他冠狀病毒以相似的方式減弱,則未來幾年可能會再次發(fā)生冬季暴發(fā)。到2025年,SARS-CoV-2的總發(fā)病率將主要取決于免疫時間的長短,并且在較小程度上取決于HCoV OC43 / HKU1與SARS-CoV-2之間存在的交叉免疫力。
最初的大流行強度從根本上取決于流行病建立時的基本傳染數(shù)R0。如果新冠疫情在秋季建立流行且基本傳染數(shù)上升,出現(xiàn)很高的感染高峰期是有可能的:尤其是疫情發(fā)生在那些夏季通過追蹤接觸者和檢疫隔離來實現(xiàn)流行病控制的國家,又或者SARS-CoV-2在夏季的傳播能力沒有像HCoV-OC43和HCoV-HKU1一樣下降。一次性的社會疏遠措施可能會將SARS-CoV-2流行高峰推到秋天,如果冬季可傳播性增強,可能會加重當?shù)刂匕Y監(jiān)護資源的負擔。間歇性的社交疏遠可能會將重癥監(jiān)護需求維持在可控的閾值之內(nèi),但這需要進行廣泛的監(jiān)視,從而能在正確的時機實施疏離措施,并避免重癥監(jiān)護能力因為疫情暴發(fā)而發(fā)生擠兌。
新的療法,疫苗或其他干預(yù)措施(例如積極的接觸者追蹤和檢疫),可以降低對社會進行嚴格疏離的程度同時保持對流行病的控制。但在沒有新療法、疫苗干預(yù)的情況下,可能需要在2022年之前保持監(jiān)視和間歇性間隔。這將帶來巨大的社會和經(jīng)濟負擔。為縮短SARS-CoV-2疫情持續(xù)時間并能對重癥患者提供充分的護理,提高重癥護理能力和制定其他干預(yù)措施是當務(wù)之急。
同時,需要進行血清學調(diào)查以了解康復(fù)者對SARS-CoV-2的免疫程度和持續(xù)時間,這將有助于確定該病毒的大流行后動力學。無論是為了有效地實施間歇性的社交疏遠措施的短期目標,還是長期的評估SARS-CoV-2再次大暴發(fā)可能,對新冠病毒進行持續(xù)、廣泛的監(jiān)視是必須的。新冠病毒即使看起來像是被消滅了,仍有可能在2025年卷土重來。
研究者使用來自瑞典的數(shù)據(jù)進行的建模后發(fā)現(xiàn),大流行之后,SARS-CoV-2的傳播可能具有季節(jié)性特點。觀察和模型研究發(fā)現(xiàn),盡早實施有力的社交疏遠對遏制SARS-CoV-2的傳播至關(guān)重要。在缺乏新療法、新預(yù)防措施的情況下,間歇性地執(zhí)行疏遠措施可能是避免擠兌重癥監(jiān)護資源,又逐步建立群體免疫的唯一方法。模型的觀察結(jié)果顯示,強有力、一次性的社交疏遠可能反倒導(dǎo)致疫情出現(xiàn)更強的反彈,類似的例子是美國1918大流感。
研究者的研究受到多種限制,比如研究者僅有五個季節(jié)的其他人類冠狀病毒觀測數(shù)據(jù)。不過,模型顯示的發(fā)病模式與瑞典一家醫(yī)院10年的數(shù)據(jù)相符。
研究者的模型僅適用于占全球人口60%的溫帶地區(qū)。該模型對疫情暴發(fā)的規(guī)模和強度的預(yù)測還可以通過進一步加入變量進行調(diào)整,比如“不同場合、時間下人際平均接觸率”以及“藥物、非藥物干預(yù)措施”等。熱帶地區(qū)的呼吸系統(tǒng)疾病傳播動態(tài)可能要復(fù)雜得多。研究者預(yù)計如果SARS-CoV-2的大流行在溫帶地區(qū)能被遏制,但導(dǎo)致新冠季節(jié)性暴發(fā)的“種子”則來自于熱帶地區(qū)。由于熱帶地區(qū)呼吸系統(tǒng)流行病動力學復(fù)雜、能夠蟄伏,能夠向其南北的溫帶地區(qū)重新“播種”,因此任何冠狀病毒毒株要徹底消失不太可能。
要了解SARS-CoV-2疫情將如何發(fā)展,需要關(guān)鍵參數(shù)。其中最關(guān)鍵的是血清學研究,通過它能了解人群免疫的程度、免疫是否減弱以及以何種速度減弱。在研究者的模型中,免疫減弱速度是未來幾年SARS-CoV-2總發(fā)病率的關(guān)鍵變量。雖然持久的免疫力會降低總體感染率,但也會使疫苗功效試驗變得復(fù)雜、難以驗證其有效性,比如之前進行寨卡病毒疫苗研發(fā)時,試驗中的病例數(shù)卻偏低。在研究者對大流行初期的控制措施的評估中,研究者假設(shè)SARS-CoV-2感染后的免疫力至少持續(xù)兩年。但是如果SARS-CoV-2感染產(chǎn)生的免疫力下降得更快,可能需要擴大社交疏遠措施。
另外,如果血清學調(diào)查顯示存在許多未被記錄的無癥狀感染,而這些感染又帶來了免疫,那么控制流行病可能只需要較少的社交疏遠。
血清學也可能表明SARS-CoV-2,HCoV-OC43和HCoV-HKU1之間是否存在交叉免疫,這可能會影響SARS-CoV-2的大流行后的傳播動態(tài)。研究者預(yù)計這種交叉免疫將減輕SARS-CoV-2暴發(fā)的強度,盡管一些人推測先前冠狀病毒感染引起的抗體依賴增強(ADE)可能會增加對SARS-CoV-2的敏感性并加劇感染的嚴重性。目前,很少有證據(jù)表明冠狀病毒之間的存在ADE,但是如果確實存在,它可能會促進β冠狀病毒株的協(xié)同循環(huán)。
為了成功實行間歇性的社交疏遠政策,有必要進行廣泛的病毒檢測,以監(jiān)測疫情,從而了解何時觸發(fā)社交疏遠措施的流行閾值。如果沒有此類監(jiān)視,則可以使用重癥監(jiān)護床位資源的可用性來代替患病率,但是由于社交疏遠措施和重癥監(jiān)護需求的高峰之間存在滯后性,這可能導(dǎo)致重癥監(jiān)護資源的經(jīng)常被擠兌,所以床位指標也遠非最佳。
如果傳染性、潛伏性和住院期遵循峰值分布(例如,γ與指數(shù)關(guān)系),則重癥監(jiān)護資源有更大的被擠兌風險。測量這些時間的分布,而不僅僅是測量其平均值,將有助于為疏遠干預(yù)措施設(shè)定更有效的閾值。在某些情況下,強力的社交疏遠可能降低COVID-19的患病率,足以使對接觸者追蹤和遏制工作的策略發(fā)生轉(zhuǎn)變,這在中國許多地方已經(jīng)發(fā)生。盡管如此,已經(jīng)實現(xiàn)了這種程度的疫情控制的國家應(yīng)該為可能的再次大規(guī)模感染和恢復(fù)社會隔離措施做準備。特別是如果季節(jié)性因素導(dǎo)致冬季可傳播性增加的話。此外,COVID-19的冬季高峰將與流感的高峰期相吻合,從而使醫(yī)療保健系統(tǒng)更加緊張。
總之,在未來5年中,COVID-19疾病的總發(fā)病率將主要取決于它在最初的大流行之后是否進入正常的循環(huán),而這又主要取決于SARS-CoV-2感染康復(fù)后患者獲得的免疫持續(xù)時間。首波大流行和之后疫情暴發(fā)的強度和時間主要取決于SARS-CoV-2在一年中的什么時候建立流行,并一定程度上取決于新冠病毒的季節(jié)性特點和β-冠狀病毒之間的交叉免疫水平。
社交疏遠策略可以減少SARS-CoV-2導(dǎo)致衛(wèi)生保健系統(tǒng)緊張的程度。與韓國和新加坡一樣,高效的社交疏遠可以充分降低SARS-CoV-2的發(fā)生率,從而使基于接觸者追蹤和隔離的策略行之有效。不太有效的“一次性”社交疏遠措施可能會導(dǎo)致長時間的單峰流行病。直到2022年之前,可能都一直需要間歇性社交疏遠措施,除非重癥監(jiān)護能力顯著提高或特效藥、疫苗可用。
研究者意識到,即使是間歇性的長時間社交疏遠,也可能對經(jīng)濟,社會和教育產(chǎn)生嚴重的負面影響。研究者對此類政策進行建模的目標不是認可這些政策,而是確定在其他方法下的流行病趨勢,確定補充干預(yù)措施,例如擴大ICU能力并確定減少ICU需求的治療方法,并激發(fā)創(chuàng)新想法以擴大選擇范圍使大流行受到長期控制。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的哈佛:新冠可能循环暴发,美国需社交疏远到2022年的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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