时至今日,全球累计确诊新冠肺炎(COVID-19)病例即将突破200万,累计死亡人数近13万。
在疫情爆发初期,由于新冠病毒(SARS-CoV-2)与其近亲SARS-CoV-1表现出了诸多相似之处,很多人认为,新冠肺炎在导致短暂的严重疫情之后,会被各种公共卫生措施根除[1]。
现在越来越多的组织和机构认为,上述情况基本不会发生[2], 新冠病毒的传播套路更像个季节性爆发的大流感。
来自中国、意大利和美国的经验表明,新冠肺炎甚至可以压制医疗资源丰富国家的医疗保健能力[3-5]。此外,在没有特效药和疫苗的情况下,干预措施主要集中在接触者追踪、隔离和社交隔离方面。这给全球的公共卫生安全和经济发展带来了很大的麻烦。
因此,我们 迫切需要了解新冠肺炎未来的传播趋势和未来的防控方式。
昨天,来自哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的传染病学和流行病学专家们,在顶级期刊《科学》上发表重要研究成果[6]。
他们认为, 在没有特效药和疫苗的情况下,为了避免新冠肺炎挤兑重症监护能力,我们可能需要长期或者间隔性的社交隔离,直到2022年。此外,他们还呼吁,即使 在新冠肺炎被明显消除的情况下,也应维持对新冠病毒的监测,因为2024年有可能迎来新一轮复发。
▲论文首页截图
根据以往的研究经验,新冠病毒的大流行和大流行后传播动力学取决于各种因素, 例如传播的季节性变化程度,免疫持续时间,新冠病毒与其他冠状病毒之间的交叉免疫程度,以及控制措施的强度和时机等等。
想要建立预测新冠肺炎发展趋势的模型,就得考虑上述相关因素。不过,目前关于新冠肺炎的流行病学和免疫学数据依然有限,不足以构建模型。
传染病/免疫学专家Yonatan Grad和流行病学专家Marc Lipsitch将目光放在了新冠病毒的近亲HCoV-OC43和HCoV-HKU1身上。因为前面提到的那些影响冠状病毒传播的因素,在这两个冠状病毒中都有深入的研究。
基于美国2014年-2019年的数据,他们 构建了一个名为SEIRS的模型,以描述HCoV-OC43和HCoV-HKU1的传播动力学。通过这个模型得出的数据和结论,与实际数据一致。
▲预测评估模型
接下来,Grad和Lipsitch的研究团队收集了已有的新冠病毒相关数据,并将新冠病毒整合进了这个动态传播模型中。
通过这个模型,研究人员证明了以下5个主要结论:
1、新冠病毒可以在一年中的任何时间繁殖。
2、如果感染新冠病毒之后获得的免疫力不是持久性的,新冠肺炎会循环爆发,爆发的周期与免疫力的持续时间相关。
3、传播的季节性变化,会导致流行早期峰值低,但是冬季会大爆发。
4、如果人类对新冠病毒的免疫力是持久的话,一场大流行的5年或者更长时间之后,新冠病毒可能会消失。
5、新冠病毒与其他β冠状病毒的轻度交叉免疫可能让新冠病毒短暂消失数年,然后卷土重来。
▲5个结论对应的图
接下来就是要评估新冠肺炎大流行的干预方案。
现阶段看来, 虽然很多药物和疫苗的临床试验正在开展,但是非药物干预仍然是遏制新冠病毒传播的唯一有效手段。目前,很多国家都已经实施了社交隔离,但是这些措施实施的时间和强度还有待进一步评估。
为了完成上述评估,研究人员综合了其他研究的数据,对SEIRS模型稍作调整,而且在评估之前,他们还假设了一种最坏的情况: 那就是HCoV-OC43和HCoV-HKU1与新冠病毒之间不存在交叉免疫。这就意味着,新冠病毒的传播不受上述两种病毒的影响。
在综合了各种情况之后,研究人员得出结论: 在目前的重症监护能力下,新冠病毒的流行可能会持续到2022年,而且期间还需要不同程度的 社交隔离。除非重症监护能力大幅提高,或者已经找到特效药和疫苗,才可考虑放松 社交隔离 。
▲新冠病毒(来自NIAID-RML)
当然,上述数据也不是一成不变的。随着更多数据的出炉,我们就能得到更准确的数据。例如,研究人员认为, 基于人群的血清学研究非常重要。血清学分析至少可以获得两个关键数据:免疫力持续时间和无症状感染者占比。
具体来说,在本研究中,研究人员假设康复者对新冠病毒的免疫力能持续两年,那如果患者实际的免疫力持续时间少于两年,那 社交隔离就得加强,反之, 社交隔离就可以减少。
同样地,如果人群中存在大量的未被发现的无症状感染者,人群有可能更快实现群体免疫,这也提示 社交隔离可以做相应的调整。
▲新冠病毒(黄色)与死亡的细胞(图源:NIAID-RML)
参考文献:
[1].Heymann D L, Mackenzie J S, Peiris M, et al. SARS legacy: outbreak reporting is expected and respected[J]. The Lancet, 2013, 381(9869): 779-781.
[2].Centers for Disease Control and Prevention, Tran for the CDC Telebriefing Update on COVID-19(CDC, 2020); https://www.cdc.gov/media/releases/2020/t0225-cdc-telebriefing-covid-19.html.
[3].Li R, Rivers C, Tan Q, et al. The Demand for Inpatient and ICU Beds for COVID-19 in the US: Lessons From Chinese Cities[J]. medRxiv, 2020.
[4].https://apnews.com/a4497f31bf5dbc1ff263e4263fc9f69e
[6].https://science.sciencemag.org/content/early/2020/04/14/science.abb5793
[7].Su S, Wong G, Shi W, et al. Epidemiology, Genetic Recombination, and Pathogenesis of Coronaviruses[J]. Trends in Microbiology, 2016, 24(6): 490-502.