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疫情建模预测下的新冠大流行要结束了?

    来源:知识分子      作者:周叶斌
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新冠疫大流行真的要结束了吗?| 图源:pexels.com


导  读

最近《柳叶刀》上的一篇文章引起了广泛关注。这篇名为COVID-19 will continue but the end of the pandemic is near(新冠将持续下去,但大流行即将结束)的评论文章里,美国最主要的新冠疫情建模的华盛顿大学卫生计量与评估研究所(Institute for Health Metrics and Evaluation,IHME)主管Christopher  Murray博士表达了新冠大流行即将结束的观点 [1]。这篇文章一经上线就引起广泛关注。文中还简略提及中国、新西兰等国的清零策略。

图片论文截图 | 图源[1]

那么新冠疫大流行真的要结束了吗?作者是如何做出这样的预判的,以及清零政策真的让中国整体免疫力比其它国家更差吗?

1.理智看待模型预测

首先要注意的是这是发表在医学期刊《柳叶刀》上的一篇评论文章,换句话说这是一篇代表Murray博士个人观点和看法的文章。虽然,文章引用了大量包括IHME在内的研究,是在一定科学基础上做的评论与预测。IHME也是美国最重要的新冠疫情建模研究机构,白宫在内的政府部门和防疫机构都是大量参考Murray博士领衔负责的疫情预测结果。

但需要强调的是,代表个人观点的评论文章不能与《柳叶刀》上的正式学术研究论文混为一谈,这类评论文章特别是论述的证据标准不像科研论文审核过程那么严格,普通读者也很难自行评判一篇评论文章里所采用的支持证据到底有多完善。

所以,这篇《柳叶刀》文章 “重磅” 之处主要在于引起的反响很大,并不能因此误认为文章从学术上非常重要或证据非常充分。

除了解读评论文章要谨慎外,对新冠疫情的模型预测本身也要谨慎对待。需要知道的是,包括IHME在内的所有建模,都是基于历史数据来对未来做的预测,而未来总是有一定的不可预测性。

即便有全世界最专业的流行病建模专家以及全美乃至全世界最详尽的疫情数据,疫情建模也只是为政府和民众提供一种角度的参考信息,但绝不能误认为未来一定会照着它的模型走。


图1 除了解读评论文章要谨慎外,对新冠疫情的模型预测本身也要谨慎对待 | 图源:pixabay.com


事实上,流行病学建模预测因误差而被诟病的事件屡见不鲜。早在2020年疫情早期,IHME的模型就被很多流行病学家批评与美国实际疫情走势差得离谱,在CDC收集的多个模型中表现长期偏后 [2]。而当时特朗普政府坚持引用预测疫情相对温和的IHME模型也被很多学者指责是自我美化。

所以,对任何一个疫情的模型预测都要持谨慎态度,可以参考模型,却不能盲从。

2.新冠大流行结束的依据是什么?

笔者认为,Murray博士的文章里最值得关注的不是他 “大流行即将结束” 这句评语,而是应该分析他通过哪些数据来下此推断,也就是说文章里的科学证据是什么。

不难发现,Murray最主要的依据是Omicron疫情的特点。

Omicron暴发后最大的一个特点是极强的传染性。按IHME之前的预测,到1月17日左右全世界可能一天就有1.25亿例新冠新增感染病例,是2021年4月全球Delta毒株峰值单日感染数的10倍。Murray博士估计,从2021年11月底Omicron在南非暴发到2022年3月,全球50%的人口可能都会被感染。

短时间内这么多人感染意味着什么?首先是对医疗系统的冲击。Omicron感染的疾病严重程度要比过往的突变株如Delta更低 [3]。在《柳叶刀》的文章中,Murray博士根据南非、英国、美国、加拿大等地的一些观察数据推测Omicron感染病例中,可能有高达90%是无症状感染。不过即便住院或死亡在感染病例中的占比有大幅下降,由于Omicron导致的病例基数极高,最终需要住院的人数很可能会创下疫情以来的新高。

按IHME的模型一些国家新冠住院病例数可能会达到过往高峰期的2-3倍。再考虑到Omicron重灾区的医务人员也会因感染而无法工作,文章预测一些国家的医疗系统在接下来的4-6周内会迎来新冠以来最严峻的挑战,需要相关国家做更多保障基础医疗的安排。


 

图源:pixabay.com

其次,Omicron对疫情接下来的影响会是什么?按IHME预测,到2022年3月全球很大比例的人口都会被Omicron感染过,再加上不断提升的疫苗接种率,全球因疫苗接种或感染得到的免疫保护数会达到一个前所未有的高峰。在这种情况下,Murray博士推测,至少在2022年3月后的一段时间,比如在几周甚至到几个月里疫情传播会在一个比较低的水平。

那在更远的将来呢?自疫情暴发以来我们也看到各种起伏:Delta出现前我们看到Alpha突变株引发的疫情有所缓和,Omicron之前又看到不少国家Delta有所缓和,但这些短暂的平和期很快被某个新突变的暴发取代。Omicron成为主流毒株之后还会走这样的老路吗?

Murray博士认为不会,也就是他提出的新冠大流行可能即将结束这一评语。他给出的理由是,随着不断增加的疫苗接种以及自然感染带来的病毒暴露,人群的免疫保护与过往相比是不断提升的。最近在《细胞》上发表的一篇论文 [4] 发现,比起单独感染过新冠或打过两针疫苗的人,接种过三针疫苗或打过两针疫苗又发生了突破性感染的人不仅有更多的中和抗体,抗体识别的广度(也就是应对突变的能力)也有提升。好比人体免疫系统在多次疫苗接种或病毒感染的过程中不断接受 “训练”,伴随训练次数的增加,免疫系统应对新冠病毒的能力也越强。

随着时间推移,接种疫苗的人体内抗体会下降,这或许会带来新冠感染上的起伏,但不断 “训练” 得来的免疫记忆会留存,对应着防重症的能力会有更好的持久性。在这种情况下,即便感染有起伏,引起严重疾病的风险也会逐渐减少。口服抗病毒药的上市推广,也让人们在疫苗之外又多了一种降低新冠重症风险的利器。

更好的基础免疫水平、更多的抗病毒手段,Murray博士有理由认为:新冠在未来对社会整体健康的威胁会减少,或许人类不再需要像现在这样动用全社会的力量来对抗新冠就可以把疫情控制在一个可接受的范围内,也就是他所说的大流行结束。

3.疫情的未知走向

不过Murray博士所说的新冠大流行即将结束是指特定意义上的 “大流行”,不是说疫情3月就结束了。

Murray博士在文章里明确说明,他所谓的 “大流行结束”,指的是不再需要全社会为新冠 “让路”。新冠不会一夜之间消失,也仍然会对我们的社会有影响。

即便如此,我们也要注意疫情还有很多未知数,在这种情况下任何预测都有看走眼的风险,Murray博士与IMHE也不例外。

一个很大的未知因素仍然是病毒的突变。过去两年多的疫情已经多次出现一个突变改变全局的情况。从Alpha到Delta再到Omicron,不仅这些突变株的出现我们事先没法预测,更为关键的是新毒株各自的特点也是出人意料。比如Delta株凭借更快的传播速度占据优势,导致重症的风险也增加了,但到了Omicron却出现了远超以往的免疫逃逸,重症风险比Delta反倒下降了。

在Delta取代其它所有突变株的时候,科学家们普遍推测下一个突变株应该由Delta进化而来,但 “横空出世” 的Omicron却与Delta毫无关联。几个月前我们没法预测出Omicron的出现,现在我们仍然没法预测Omicron后下一个突变会是怎样。

虽然Omicron短时间内大范围的感染让很多人获得了免疫保护,但另一方面,病毒进一步突变的风险也随着大量的传播在大幅提高,而且这个突变风险还包括人类和其他易感动物,比如近期美国在白尾鹿这样的野生动物群体里也发现有大量新冠病毒感染 [5]。因此,也许全球的免疫基础会因Omicron而大大提高,但另一方面,在Omicron前所未有的广泛传播下,病毒突变的不可预测性与风险也是空前的。

另一个需要担心的是免疫保护的未知性。现有短时间的观察结果是,随着暴露次数增加,人体对新冠免疫保护增强,但随着时间推移,特别是再遇到新的突变株,这些强化的免疫保护能否维持?目前仍然没有被Omicron逃逸的T细胞免疫 [6] 在面对下一个突变株时是否仍然能坚守住,都是未知的。


图3 疫情还有很多未知数,比如病毒的突变和免疫保护的未知性 | 图源:pexels.com


还有目前仍然对Omicron有效的口服抗病毒小分子药,等到大规模使用后会不会出现抗药的突变株?到那时,人类还有多少抵御新突变株的武器?

4.清零不如躺平?

Murray博士的评论文章里对防疫政策的一些评述也引发了很多关注。文中提及,由于Omicron惊人的传播速度,对于疫情已经暴发的国家,很多控制手段如戴口罩、提高包括增强针在内的疫苗接种率对降低整体疫情不会有太大意义。文章也简略提到,中国、新西兰等坚持清零的国家或许很难保证永远把Omicron挡在门外,而这些过往自然感染少的国家,免疫基础或许是比较低的。

这些评论放在一起难免给人一种防疫清零不如躺平的感觉。这虽然未必是Murray博士的本意,但原文在这部分也有不少值得商榷的地方。

如按IHME模型估计,即便把美国人群中戴口罩的比例提高到80%,接下来4个月累积感染人数也只会减少10%。姑且不提模拟本身的准确性,只看总感染人数本身也有误导性。举个例子,如果一周时间内共有70万例感染,是每天感染10万例还是在同一天同时发生70万例感染,这两种情况对医疗系统与社会的冲击会完全不同。这也是疫情暴发以来包括Faucci博士在内许多传染病专家、公卫专家们一直强调的 “压平曲线” [12]。也就是说,即便口罩、社交隔离等措施在Omicron暴发后已不足以减少最终的病例数,但如果可以让病例增长更缓和,仍然有着极为重要的意义。

又比如疫苗接种来不及起作用的问题。确实,Omicron从大幅增加到感染峰值在南非、英国、美国部分地区都只用了3-5周 [1],大规模的疫苗接种需要时间去完成,接种后起效还需要要时间,似乎来不及阻挡病毒传播。但这种看法也有些片面:接种第一针疫苗到有一定的保护,特别是防止重症的保护,只需要10天左右的时间 [7],增强针更是只要一周就有很好的作用 [8]。所以,即便Omicron传播很快,接种疫苗从来不存在太晚一说。

需要强调的是,Omicron感染到高峰后并不意味着不再有新增感染,只是新增的速度会下降,重症与死亡比感染还有延迟,这种情况下更不存在疫苗接种来不及应该躺平一说。实际上,英国就是在Omicron感染时期快速完成了大量疫苗接种,促使该国目前50岁以上人群完成三剂疫苗接种比例达到了90% [9],这对英国减少住院,降低Omicron影响是极为关键的。


 

图4 即便Omicron传播很快,接种疫苗从来不存在太晚一说 | 图源:pexels.com


至于提到中国、新西兰等清零政策国家由于没有很多自然感染、群体免疫基础比较低的问题。这是个值得注意的事情,也很可能是事实。前文提及的《细胞》发表的研究 [4] 表明,越来越多的证据指向人体对新冠病毒特别是突变株的免疫识别在多次接种疫苗或感染后会逐渐提高。

目前,中国大部分民众的免疫保护来自接种的两针或三针灭活疫苗,与国外mRNA疫苗接种以及大量自然感染综合效果相比很可能要弱一些。

但这种差距不是无法弥补的。最近就有研究 [10] 指出,在接种完两针灭活疫苗后再接种免疫原性更高的mRNA疫苗对Omicron的血清中和抗体有大幅提高。需要强调的是,虽然自然感染与疫苗一样能带来免疫保护,但通过疫苗接种获得免疫保护的安全性要高得多。中国现在没有遇到Omicron的大规模流行,恰恰给了我们更多时间可以用更安全的方式提高人群中的免疫保护水平。

5.预测流感化不等于真的流感化

新冠疫情以来,“流感化” 是个经常被提出来的话题。Murray博士也不是第一个预测某一突变株出现之后新冠大流行就结束、趋向流感化的人,但预测不能当成既成事实,特别是即便最终的趋势是新冠会流感化,这种转变什么时候发生,是不是经历过了Omicron就会发生,都仍是不确定的。

流感有明显的季节性,Murray博士等预测新冠流感化的人都提到,以后新冠可能只会像流感一样在冬季作用明显,但现实是,过去两年来印度、美国都发生过出现在夏天的感染高峰。迄今为止的新冠疫情,受到新突变株出现影响的波动明显更多,现阶段就笃定新冠会变成季节性传染病,猜测的成分大于预测。

新冠导致的死亡率仍远高于流感。Murray博士提到,2017-2018年是美国近年来流感最严重的年份,最高峰时每日死亡达到1500人,与Omicron的日均死亡类似。但实际上,现阶段美国日均死亡数字超过2100例,比流感还多出不少。此外,最近美国有报道[11]在综合多个建模后预测,从2021年12月中旬Omicron暴发到2022年3月,死亡总数将超过19万人,这个数字是2017到2018年流感季死亡总数5.2万人的4倍。

姑且不说现在谈新冠流感化没有太大实际意义,即便要说流感化,我们也要考虑到原有的流感并没有消失。当不断有新传染病加入到流感化的大军后,各种 “流感” 加到一起后对我们社会的负担是不是会超出我们原来的设想呢?

说到这里,如果您能看完全文,希望对您理解 “新冠大流行即将结束” 这个说法更多一些视角和维度。


 参考文献:

1.https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(22)00100-3/fulltext

2.https://www.vox.com/future-perfect/2020/5/2/21241261/coronavirus-modeling-us-deaths-ihme-pandemic

3.https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/1045619/Technical-Briefing-31-Dec-2021-Omicron_severity_update.pdf

4.https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00069-1

5.https://www.science.org/content/article/where-did-weird-omicron-come

6.https://www.nature.com/articles/d41586-022-00063-0

7.https://www.latimes.com/science/story/2021-03-03/single-shot-of-two-dose-covid-19-vaccine-can-prevent-serious-illness-and-death

8.https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2114255

9.https://www.bbc.com/news/health-55274833

10.https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.12.27.21268459v1.full-text

11.https://apnews.com/article/coronavirus-pandemic-omicron-covid-19-deaths-08f8db29985b992d5ef98ccfa1459eb7

12.https://www.nytimes.com/article/flatten-curve-coronavirus.html

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