影响新冠疫情反复出现的四种可能因素
(图源:who.int)
•彭涛编译
相信很多⼈都⽆⽐关⼼⼀个问题:COVID-19疫情将会是哪种结局呢?正如历史上出现过的⼤多数致命性病毒⼀样,新冠病毒也⾯临着两种可能的结局:被彻底遏制或者反复出现。
近⽇,哥伦⽐亚⼤学的研究⼈员杰弗⾥·沙曼(Jeffrey Shaman)和玛尔塔·加兰蒂(Marta Galanti)在《科学》发表论⽂,讨论了4种可能造成后疫情时代COVID-19出现散发流⾏和疫情反复出现的情况。
影响新冠病毒传播的因素(图源:)新冠发病后身体会发生啥变化
新冠疫情暴发初期,许多专家就已经认识到⽆症状传播的风险性,以及采取封闭隔离措施的有效性。沙曼就是其中之⼀,他发表的研究成果被⼴泛引⽤——尽早采取封闭隔离措施,可以挽救更多⽣命。
杰弗⾥·沙曼(图源:Columbia University)
第⼀种因素:免疫系统
呼吸道病毒⼤多具有反复且持续感染⼈体的特征,⼀般很难被根除,常见的呼吸道病毒包括流感病毒、呼吸道合胞病毒(RSV)、⿐病毒和⼈冠状病毒等。
初次感染之后,⼈体的免疫系统会⽣成⼀套防御机制,产⽣中和抗体的记忆B细胞,和帮助调节免疫反应并杀死被感染细胞的记忆T细胞。其中,记忆B细胞可以产⽣免疫活性物质,病毒再次来袭时,会迅速被免疫系统识别并杀死。
虽然此前的感染使⼈体产⽣部分免疫,但⼈体免疫系统的适应性免疫反应不⾜、免疫⼒减弱和免疫逃逸,都会破坏或规避免疫系统的杀菌特性,导致再次感染。
细胞(红⾊)上新冠病毒(黄⾊颗粒)电⼦显微镜图像(图源:NIAID/NIH/SPL)
适应性免疫反应不⾜:初次感染后,⼈体不会出现⾜以产⽣消除性免疫的适应性免疫反应。⾎清学研究表明,⼤多数的新冠病毒感染(⽆论严重程度如何)都会诱发某些特异性抗体的产⽣,灵长类动物的实验性疫苗接种取得了令⼈⿎舞的结果。但尚不清楚这些抗体是否⾜以提供长期有效的保护,或者是否存在其他适应性免疫成分并发挥作⽤。
此外,感染新冠病毒的免疫反应是异质性的,⽆症状感染者⽐重症感染者表现出较弱的免疫反应。有些⼈可能在感染新冠病毒后从未产⽣过消除性免疫,或者需要多次接触才能使抗体亲和⼒成熟,并形成持久的保护作⽤。
免疫⼒减弱:最初的适应性免疫反应很强⼤,具有保护性,但随着时间的推移会逐渐消散,使宿主容易受到再次感染。⼀项研究已经到了⼀些新冠病毒特异性抗体减弱的证据,并记录了新冠病毒重复感染的病例(经过验证)。
免疫逃逸:病毒在连续不断地感染宿主种的过程中会积累点突变,发⽣抗原的⼩幅度变异,这种积累被称为抗原漂移,可能导致病毒表⾯蛋⽩的构象变化,从⽽破坏先前产⽣的抗体与先前变体的结合。免疫逃逸是抗原漂移的结果,抗原漂移通过逃避⾃适应保护,⽽使宿主再次感染成为可能。
⽬前看来,新冠病毒DNA突变率似乎⽐流感病毒更慢。尽管可能发⽣新冠病毒,但⽬前的数据还不⾜以得出更多确定结论,再感染者传播病毒的能⼒以及临床结果还有待进⼀步观察研究。
第⼆种因素:多重感染
流⾏病学特征表明,1年内再次感染同种冠状病毒(OC43、HKU1、229E和NL63)很常见;不到2年的时间内,再次感染同⼀流感病毒,以及在1年以内再感染呼吸道合胞病毒,也都有⽂献记载,证明新冠病毒有再感染的可能性。
不同的呼吸道病毒在争夺相同资源时可能会互相⼲扰,宿主连续暴露于不同病毒的感染结果各不相同,且通常取决于暴露的顺序和时间。许多研究记录了由初次感染产⽣的短暂(⼏天)免疫机制引起病毒之间负⾯⼲扰的证据。
宿主抗病毒⼲扰素反应通常被认为是⼲扰显现的主要机制,也就是说,由于最近⼀次的感染,宿主细胞上调了⼲扰素的合成,潜在抑制了继发感染。即使这种效应是短暂的,但放到体规模上也可能很强,可以暂时降低病毒的流⾏率或改变其传播时机。例如,2009年夏季发⽣的⿐病毒⼤流⾏,延迟了欧洲流感病毒⼤流⾏的出现。
⿐病毒(图源:Wikipedia)
在未来⼏年中,新冠病毒与其他呼吸道病毒,尤其是与流感病毒和其他致⼈感染的冠状病毒的临床和⼈⼝规模相互作
在未来⼏年中,新冠病毒与其他呼吸道病毒,尤其是与流感病毒和其他致⼈感染的冠状病毒的临床和⼈⼝规模相互作⽤,需要进⾏监测。迄今为⽌,已经记录了⼀些新冠病毒多重感染,包括流感以及呼吸道合胞病毒的多重感染。
但是,这种多重感染的新冠患者稀少(主要是患有既往疾病⽐率较⾼的⽼年⼈),临床数据有限,新冠患者多重感染后的症状是否会额外加重并没有明确的证据,有待进⼀步研究。
此外,许多研究表明,感染⼀种病毒后,⼈体免疫系统可以提供⼤约⼀周左右的短暂免疫,以防⽌再次感染。其他研究也证实,同时感染多种呼吸道病毒,与疾病严重程度的增加⽆关。
第三种因素:病毒的季节性表现
在热带以外的地区,许多常见的呼吸道病毒在特定季节重复出现。研究表明,冠状病毒(OC43, HKU1, NL63, 229E)在温带地区表现出与流感类似的季节性。在温带地区,冬季流感的发病率较⾼,原因是⼈们在室内的时间较多,抑制⼈体的免疫功能。
(图源:Beata Zawrzel/Getty)
有证据表明,新冠病毒在冬季可能更具传染性。很多研究试图确定温度、⽇光、湿度、臭氧和污染等
条件,是否会影响新冠病毒的⽣存能⼒和传播能⼒。⽬前看来,环境条件(例如阳光和湿度)可能会影响新冠病毒的传播能⼒,但现在给出确切结论还为时过早。
第四种因素:⾮药物⼲预措施
从⼈⼝规模来看,流感病毒和新冠病毒可能重叠暴发,从⽽对公共卫⽣系统构成严重威胁。季节性流感每年都会造成数百万⼈严重感染,这种额外负担对已经受到新冠疫情挑战的卫⽣医疗系统,造成灾难性影响。
不过,鉴于不同呼吸道病毒之间的传播⽅式相似,为减轻新冠病毒传播⽽采取的⾮药物⼲预措施(个⼈防护设备、社交隔离、改善卫⽣条件、有限的室内聚集),可能会减少季节性流感暴发的程度。
(图源:AFP/Getty)
新冠疫情未来何去何从,还需要科学家进⼀步探索,该论⽂的作者在⽂章中提到,“如果不能彻底遏制新冠病毒,或向全世界⼤多数⼈⼝提供有效疫苗,新冠肺炎很有可能成为⼀种流⾏病。”
参考⽂献:
1./content/early/2020/10/13/science.abe5960?rss=1