冠状病毒将继续存在,这意味着

2021-02-27 10:44:07

过去一年的大部分时间里,西澳大利亚州的生活一直没有冠状病毒。朋友们聚集在酒吧里;人们亲吻并拥抱他们的亲戚;孩子上学时没有体温检查或戴着口罩。该州仅通过严格限制出行并实施封锁来维持这一令人羡慕的地位。一些地区在年初被隔离检疫的旅馆的保安人员检测为该病毒呈阳性之后,于年初开始迅速封锁。但是,在西澳大利亚州的经历让我们瞥见了摆脱SARS-CoV-2冠状病毒的生活。如果其他地区在疫苗的辅助下以类似的零COVID策略为目标,那么世界是否可以希望自己摆脱这种病毒?

这是一个美丽的梦,但大多数科学家认为这是不可能的。今年1月,《自然》杂志邀请了100多名免疫学家,传染病研究人员和研究冠状病毒的病毒学家进行研究,以研究是否可以根除冠状病毒。几乎90%的受访者认为冠状病毒将成为地方性病毒,这意味着它将在未来几年内继续在全球人口的口袋中传播(请参阅“地方性未来”)。

“现在就从世界上消灭这种病毒,就像试图规划通往月球的垫脚石之路。这是不现实的,”明尼阿波利斯明尼苏达大学的流行病学家迈克尔·奥斯特霍尔姆(Michael Osterholm)说。

但是,如果不能根除该病毒,并不意味着死亡,疾病或社会隔离仍将继续到目前为止的规模。未来将在很大程度上取决于人们通过感染或接种疫苗获得的免疫类型以及病毒的进化方式。流行性感冒和造成普通感冒的四种人类冠状病毒也是地方性的:但是年度疫苗和获得性免疫的结合意味着社会可以忍受季节性死亡和疾病,而无需封锁,戴口罩和远离社会。

自然调查的三分之一以上受访者认为,有可能在某些地区消除SARS-CoV-2而在其他地区继续流行。在零COVID区域,将持续存在疾病暴发的风险,但如果大多数人都已接种疫苗,则可以通过牛群免疫迅速将其扑灭。 “我认为某些国家会消除COVID,但是在疫苗覆盖率和公共卫生措施不够完善的地方,存在继续(有时是季节性)重新引入COVID的风险,” University of University的流行病学家Christopher Dye说道。英国牛津。

“这种病毒有可能成为地方性病毒,但是这种病毒的传播方式很难预测,”位于华盛顿州西雅图市的乔治敦大学的病毒学家安吉拉·拉斯穆森(Angela Rasmussen)说。这将决定SARS-CoV-2在未来5年,10年甚至50年内的社会成本(请参阅“冠状病毒:在这里停留吗?”)。

从现在开始的五年后,当托儿所打电话给父母告诉他们孩子流鼻水和发烧时,COVID-19大流行似乎就遥遥无期了。但是,仅在2020年,就有可能杀死超过150万人的病毒。

这是科学家预见的SARS-CoV-2的一种情况。该病毒仍然存在,但是一旦人们对它产生了某种免疫力(无论是通过自然感染还是通过疫苗接种),它们都不会伴有严重的症状。佐治亚州亚特兰大市埃默里大学的传染病研究人员珍妮·拉文说,这种病毒将成为一种在儿童早期首次遇到的仇敌,当时它通常不会引起轻度感染。

科学家认为这是可能的,因为这就是四种特有的冠状病毒OC43、229E,NL63和HKU1的行为方式。这些病毒中至少有三种可能已经在人类中传播了数百年。其中两个人约占呼吸道感染的15%。 Lavine和她的同事利用以前的研究数据开发了一个模型,该模型显示了大多数儿童是如何在6岁之前首次感染这些病毒并对其产生免疫力的。 Lavine说,这种防御很快就消失了,因此不足以完全阻止再感染,但似乎可以保护成年人免于生病。即使在儿童中,首次感染也相对较轻。

到目前为止,对SARS-CoV-2的免疫是否会以同样的方式表现尚不清楚。一项对患有COVID-19的人的大型研究表明,大约六至八个月后,其中和抗体(有助于阻止再感染)的水平开始下降。加利福尼亚州拉荷亚免疫学研究所的免疫学家Daniela Weiskopf说,但是它们的身体还可以制造记忆B细胞,这种B细胞可以在新的感染发生时产生抗体,而T细胞可以消除被病毒感染的细胞。研究。这种免疫记忆能否阻断病毒的再感染尚无定论。尽管已经记录了再感染的病例,并且新的病毒变种可能使它们更可能发生,但仍被认为是罕见的。

Weiskopf和她的同事们仍在跟踪感染了COVID-19的人的免疫记忆,以查看其是否持续存在。她说,如果大多数人通过自然感染或接种疫苗对病毒产生终身免疫力,那么该病毒就不太可能成为地方病。但是一两年后免疫力可能会减弱-并且已经暗示该病毒可以进化以逃脱它。超过一半回应自然调查的科学家认为免疫力的下降将是该病毒成为地方病的主要驱动力之一。

由于该病毒已经在世界范围内传播,因此似乎已经可以将其归类为地方病。但是,由于感染在全球范围内继续增加,并且仍然有如此多的人易感,因此科学家在技术上仍将其归为大流行阶段。 Lavine说,在流行阶段,感染的数量在几年中变得相对恒定,从而偶尔会爆发。

Lavine说,要达到这种稳定状态可能要花费数年或数十年的时间,具体取决于人群发展免疫力的速度。允许病毒不受控制地传播将是达到这一点的最快方法,但这将导致数百万人死亡。她说:“这条道路成本很高。”最可口的途径是通过疫苗接种。

已经开始分发COVID-19疫苗的国家不久将期望看到严重疾病的减少。但是,要花更多的时间才能看到疫苗如何有效地减少传播。来自临床试验的数据表明,预防症状感染的疫苗也可能阻止人传播该病毒。

如果疫苗确实阻止了传播-如果它们仍能有效抵抗这种新型病毒,则有可能在有足够人接种疫苗的地区消除这种病毒,从而可以保护那些没有接种这种疫苗的人,从而为牛群免疫做出贡献。只要保持某些社交疏远措施(例如口罩和许多在家工作的人),能够有效阻断流行病的疫苗至少需要达到55%的人口才能获得暂时的牛群免疫力。根据伦敦帝国理工学院的亚历山德拉·霍根(Alexandra Hogan)和她的同事们开发的模型,检查了传输情况。 (如果取消了所有与社会隔离的措施,则疫苗将需要覆盖将近67%的人群以提供畜群免疫。)但是,如果由于新的变异而导致传播率增加,或者疫苗在阻断方面效果不如90%传播,疫苗的覆盖面将需要更大,以减少流通。

在许多国家,甚至要给55%的人口接种疫苗也将是一个挑战。纽约市哥伦比亚大学传染病研究员杰弗里·沙曼说:“如果世界上的某些地区不接种疫苗,这种病毒将继续传播。”

Dye说,即使该病毒在许多地区仍是地方性流行病,只要将严重感染减少到卫生服务所能应付的水平,并且对易患严重疾病的人群中的很大一部分已经进行了疫苗接种,全球旅行很可能会恢复。

1918年的流感大流行造成了超过5000万人死亡,是衡量所有其他流行病的准绳。它是由一种起源于鸟类的称为A型流感的病毒引发的。此后几乎所有的A型流感病例以及随后的所有流感大流行都是由1918年病毒的后代引起的。这些后代遍布全球,每年感染数百万人。当人们对病毒天真时,就会发生流感大流行。当大流行性病毒成为季节性病毒时,大多数人对此都具有一定的免疫力。季节性流感在全球范围内造成的损失仍然很大,每年夺去约65万人的生命。

西雅图弗雷德·哈钦森癌症研究中心的进化生物学家杰西·布鲁姆(Jesse Bloom)认为,冠状病毒可能遵循类似的路径。他说:“我确实认为SARS-CoV-2将会成为一个不太严重的问题,例如流感。”萨满和其他人说,这种病毒也有可能在类似于流感的年度冬季暴发的季节性模式中稳定下来。

流感的发展似乎比SARS-CoV-2快得多,从而使其可以越过免疫系统的防御系统。这就是为什么每年需要重新配制流感疫苗的原因; SARS-CoV-2可能不需要。

尽管如此,冠状病毒也许能够避开因感染而获得的免疫力,并且可能比疫苗更聪明。实验室研究已经表明,与在大流行中流行的变体相比,患有COVID-19的人血液中的中和抗体识别南非首次发现的病毒变体(称为501Y.V2)的能力较弱。这可能是由于该疫苗针对的病毒刺突蛋白发生了突变。试验结果表明,某些疫苗对501Y.V2的抗药性可能不强于其他变体,并且一些疫苗制造商正在探索对其产品的重新设计。

Lavine说,免疫系统仍然有很多技巧,可以对病毒的许多特征做出反应,而不仅仅是尖刺。她说:“该病毒可能必须经历许多突变才能使疫苗无效。”拉斯穆森说,初步试验结果还表明,疫苗可以保护501Y.V2病毒抵抗严重疾病。

《自然》杂志调查的超过70%的研究人员认为,免疫逃逸将成为病毒持续传播的另一个驱动力(请参阅``驱动因素'')。这并不是人类冠状病毒的首次出现。在一项尚待同行评审的研究中,布卢姆及其同事表明,地方性冠状病毒229E已经进化,因此在1980年代末期和1990年代初传播的被病毒变异体感染的人的血液中的中和抗体对新近传播的效果较差。变体。人们在其一生中都受到229E的重新感染,Bloom怀疑,抵御进化出逃避先前免疫力的变体可能更难。但是科学家们不知道这些再感染是否与更严重的症状有关。 “我希望在很多年中,SARS-CoV-2的累积突变会更彻底地侵蚀中和抗体的免疫力,就像我们在CoV-229E上看到的一样,尽管我无法确定这两种冠状病毒之间的比率如何比较, ”布卢姆说。

Bloom认为SARS-CoV-2疫苗很可能需要每年更新一次。他说,但是即使那样,对过去的疫苗接种或感染的免疫力也可能会使严重的疾病变钝。 Lavine指出,即使重新感染了人,这也可能不是什么大问题。她说,使用地方性冠状病毒,频繁的再感染似乎可以增强对相关变体的免疫力,通常人们只会出现轻度症状。萨曼说,但是疫苗可能不会阻止某些人出现严重症状,在这种情况下,病毒将继续对社会构成沉重负担。

如果SARS-CoV-2疫苗能够终生阻止感染和传播,则该病毒可能会变成类似于麻疹的病毒。萨满说:“ [可能比其他情况要少,但仍有可能。”

有了高效的麻疹疫苗(两剂和一个人可以终生受到保护),麻疹病毒已在世界许多地方被消除。在1963年研制出疫苗之前,每年的主要流行病导致大约260万人丧生,其中大部分是儿童。与流感疫苗不同,麻疹免疫无需更新,因为该病毒尚未以逃避免疫系统的方式进化。

麻疹在世界某些地区仍是地方性流行,免疫接种不足。在2018年,全球复苏使超过14万人丧生。如果人们拒绝接种疫苗,SARS-CoV-2也可能出现类似情况。一项针对1,600多名美国公民的调查发现,即使有免费且被认为安全的COVID-19疫苗,也有四分之一以上肯定会或可能会拒绝COVID-19疫苗(请参阅go.nature.com/3a9b44s)。 Rasmussen说:“我们在解决这些问题上的成功程度将决定获得疫苗的人数以及仍然易感的人数。”

SARS-CoV-2的未来也将取决于它是否能在野生动物种群中建立自己的地位。由于诸如昆虫之类的动物蓄水池为病原体向人的扩散提供了机会,因此一些受到控制的疾病持续存在。其中包括黄热病,埃博拉病毒和基孔肯雅病毒。

SARS-CoV-2可能起源于蝙蝠,但它可能已经通过中间宿主传播给人们。该病毒很容易感染许多动物,包括猫,兔子和仓鼠。它在貂皮中尤其具有传染性,丹麦和荷兰的貂皮农场大规模爆发导致了巨大的动物残骸。该病毒也已在水貂和人之间传播。奥斯特霍尔姆说,如果它建立在野生动物种群中并可能扩散回​​人类,将很难控制。他说:“当人畜共患病是传播的重要部分或起传播作用时,人类历史上没有任何疾病从地球表面消失。”

很难预测SARS-CoV-2成为地方性病毒的途径,但是社会确实对此有一定的控制权。在接下来的一两年内,各国可以采取控制措施来减少传播,直到有足够的人接种疫苗以实现牛群免疫或大幅度降低感染的严重性为止。奥斯特霍尔姆说,这将大大减少死亡和严重疾病。他说,但如果各国放弃减少扩散的战略,让病毒不受控制地统治,那么“大流行最黑暗的日子仍在我们眼前”。