5 月，巴西城市馬瑙斯遭受了 COVID-19 的大規模爆發的摧殘。醫院不堪重負，城市在周圍的森林中挖掘新的墓地。但到 8 月，情況發生了變化。儘管在 6 月初放寬了社交距離要求，這個擁有 200 萬人口的城市已將其超額死亡人數從每天約 120 人減少到幾乎為零。
9 月，兩個研究小組釋出了預印本，表明馬瑙斯夏末 COVID-19 病例的放緩至少部分原因是該社群的大部分人口已經接觸過該病毒，現在具有免疫力。巴西聖保羅大學的免疫學家埃斯特·薩比諾和她的同事從馬瑙斯的血庫中測試了 6,000 多個樣本，以檢測 SARS-CoV-2 的抗體。
薩比諾說：“我們表明，感染人數真的很高——在第一波疫情結束時達到 66%。”她的團隊得出結論，如此高的感染率意味著仍然容易感染該病毒的人數太少，無法維持新的爆發——這種現象稱為群體免疫。巴西的另一個小組也得出了類似的結論。
來自馬瑙斯的此類報告，以及關於疫情早期受到嚴重打擊的義大利部分地區的類似論點，助長了追求群體免疫的提議。這些計劃建議讓社會大部分恢復正常，同時採取一些措施來保護那些最容易患上重病的人。支持者說，這實際上是允許冠狀病毒自行蔓延。
但流行病學家多次駁斥了這種想法。“向病毒投降”不是一個站得住腳的計劃，加利福尼亞州拉霍亞斯克裡普斯研究所的免疫學家克里斯蒂安·安德森說。他說，這種方法將導致災難性的人員傷亡，而且不一定會加速社會恢復正常。“我們以前從未成功做到過，它將導致不可接受和不必要的、難以言喻的人類死亡和苦難。”
儘管受到廣泛批評，但這種想法仍在包括瑞典、英國和美國在內的許多國家的政治家和政策制定者中不斷湧現。美國總統唐納德·特朗普在 9 月份對它表示肯定，使用了口誤“群體心態”。甚至一些科學家也推動了這一議程。10 月初，一個自由意志主義智庫和一小群科學家釋出了一份名為《大巴靈頓宣言》的檔案。他們在檔案中呼籲，對於患嚴重 COVID-19 風險較低的人，恢復正常生活，允許 SARS-CoV-2 傳播到足以產生群體免疫的水平。它說，高危人群，如老年人，可以透過很大程度上未明確的措施得到保護。《宣言》的作者在白宮受到了接見，並引發了《柳葉刀》雜誌另一組科學家的反駁備忘錄，該備忘錄稱群體免疫方法是“沒有科學證據支援的危險謬論”。
贊成允許病毒在很大程度上不受控制地蔓延的論點，都對群體免疫是什麼，以及如何最好地實現它存在誤解。在這裡，《自然》回答了關於這個有爭議的想法的五個問題。
什麼是群體免疫？
當病毒無法傳播時，就會發生群體免疫，因為它不斷遇到受到感染保護的人。一旦足夠比例的人口不再易感，任何新的爆發都會逐漸消失。“你不需要人口中的每個人都具有免疫力——你只需要足夠的人具有免疫力，”馬薩諸塞州波士頓哈佛大學陳曾熙公共衛生學院的流行病學家卡羅琳·巴基說。
通常，群體免疫被認為是廣泛疫苗接種計劃的理想結果。人群中高水平的疫苗誘導免疫力有益於那些無法接種疫苗或對疫苗反應不足的人，例如免疫系統受損的人。許多醫學專業人士討厭“群體免疫”這個術語，更喜歡稱之為“群體保護”，巴基說。這是因為這種現象實際上並沒有賦予對病毒本身的免疫力——它只是降低了脆弱人群接觸病原體的風險。
但公共衛生專家通常不會在沒有疫苗的情況下談論群體免疫作為一種工具。“我有點困惑，現在它被用來表示需要有多少人被感染，才能使這種事情停止，”洛桑瑞士聯邦理工學院的流行病學家馬塞爾·薩拉特說。
如何實現它？
流行病學家可以估計在群體免疫生效之前需要免疫的人口比例。這個閾值取決於基本再生數，R0——香港中文大學傳染病流行病學家和數學建模師郭勤安說，在其他方面完全易感、充分混合的人群中，一個受感染個體平均產生的病例數。計算群體免疫閾值的公式是 1–1/R0——這意味著，每個感染病毒的個體感染的人越多，需要免疫的人口比例就越高，才能達到群體免疫。例如，麻疹具有極強的傳染性，R0 通常在 12 到 18 之間，這意味著群體免疫閾值為人口的 92-94%。對於傳染性較弱的病毒（再生數較低），閾值會較低。R0 假設每個人都容易感染該病毒，但隨著疫情的進展，這種情況會發生變化，因為有些人會被感染並獲得免疫力。因此，R0 的一個變體，稱為R 有效值（縮寫為Rt 或 Re），有時用於這些計算，因為它考慮了人口易感性的變化。
儘管將數字代入公式可以得出群體免疫的理論數字，但在現實中，它不是在一個精確的點上實現的。相反，最好將其視為一個梯度，馬里蘭州巴爾的摩約翰·霍普金斯大學的流行病學家吉普賽姆伯·德蘇扎說。而且由於變數可能會發生變化，包括 R0 和易感病毒的人數，群體免疫不是一個穩定狀態。
即使在整個人群中達到群體免疫之後，仍然有可能發生大規模爆發，例如在疫苗接種率低的地區。“我們已經在某些國家看到了這種情況的發生，在這些國家，關於疫苗安全性的錯誤資訊已經傳播開來，”薩拉特說。“在區域性地區，你開始看到疫苗接種率下降，然後你可能會出現區域性爆發，即使從數學上講，你已經達到了群體免疫，但這些爆發也可能非常大。”最終目標是防止人們生病，而不是在模型中達到一個數字。
SARS-CoV-2 的閾值有多高？
達到群體免疫在一定程度上取決於人群中正在發生的事情。郭勤安說，閾值的計算對 R 的值非常敏感。6 月，他和他的同事在《感染雜誌》上發表了一封致編輯的信，證明了這一點。郭勤安和他的團隊使用 3 月份每日新增 COVID-19 病例的資料，估計了 30 多個國家的 Rt。然後，他們使用這些值來計算每個國家人口的群體免疫閾值。這些數字從巴林的 85%（當時的 Rt 為 6.64）到科威特的 5.66%（Rt 為 1.06）不等。科威特的低數字反映了它正在採取許多措施來控制病毒，例如實施當地宵禁和禁止來自許多國家的商業航班。郭勤安說，如果該國停止這些措施，群體免疫閾值將會上升。
馬薩諸塞州波士頓東北大學研究傳染病的網路科學家塞繆爾·斯卡皮諾說，像郭勤安的例子中的群體免疫計算是建立在可能無法反映現實生活的假設之上的。“大多數群體免疫計算與行為完全無關。它們假設沒有干預措施，沒有行為改變或任何類似的事情，”他說。這意味著，如果人們行為的暫時性變化（例如保持社交距離）將 Rt 降低，那麼“一旦這種行為恢復正常，群體免疫閾值就會改變。”
對 SARS-CoV-2 閾值的估計範圍從 10% 到 70% 甚至更高。但斯卡皮諾說，計算範圍下限的模型依賴於關於人們如何在社交網路中互動的假設，而這些假設可能並不成立。低端估計設想，接觸人數多的人會首先被感染，並且由於他們有大量的接觸者，他們會將病毒傳播給更多的人。隨著這些“超級傳播者”獲得對病毒的免疫力，仍在易感人群中的傳播鏈將大大減少。斯卡皮諾說，“結果，你很快就會達到群體免疫閾值”。但如果事實證明任何人都有可能成為超級傳播者，那麼“人們賴以將估計值降至 20% 或 30% 左右的那些假設就不準確了”，斯卡皮諾解釋說。結果是，群體免疫閾值將更接近 60-70%，這正是大多數模型顯示的結果（例如，參見參考文獻 6）。
安德森說，看看監獄和遊輪上已知的超級傳播者事件，很明顯，COVID-19 最初傳播廣泛，然後在封閉、未接種疫苗的人群中減緩速度。在加利福尼亞州聖昆廷州立監獄，在疫情得到遏制之前，最終有超過 60% 的人口被感染，因此它並沒有像在 30% 的人感染病毒後神奇地停止，安德森說。“沒有什麼神秘的暗物質可以保護人們，”他說。
約翰·霍普金斯大學健康安全中心的流行病學家凱特琳·裡弗斯說，儘管科學家可以估計群體免疫閾值，但他們不會即時知道實際數字。相反，群體免疫只有透過回顧性分析資料才能有把握地觀察到，也許長達十年之後，她說。
群體免疫會奏效嗎？
許多研究人員說，追求群體免疫是一個壞主意。安德森說：“試圖透過有針對性的感染來實現群體免疫簡直是荒謬的。”“在美國，可能會有 100 萬到 200 萬人死亡。”
在馬瑙斯，5 月第一週的死亡率飆升至前一年的四倍半。儘管隨後人們對 8 月份病例放緩感到興奮，但數字似乎又在上升。安德森說，這種激增表明，關於馬瑙斯人口已達到群體免疫的推測“根本不是真的”。
死亡只是等式的一部分。患上這種疾病的個人可能會遭受嚴重的醫療和經濟後果，許多從病毒中康復的人報告說揮之不去的健康影響。馬瑙斯有超過 58,000 人感染了 SARS-CoV-2，因此這意味著很多人類苦難。
在疫情早期，媒體報道聲稱瑞典正在推行群體免疫策略，基本上是讓人們像往常一樣生活，但該國衛生和社會事務大臣莉娜·哈倫格倫表示，這種想法是“誤解”。哈倫格倫在書面宣告中告訴《自然》雜誌，群體免疫“是病毒在瑞典或任何其他國家傳播方式的潛在結果”，但它“不是我們戰略的一部分”。她說，瑞典的方法與大多數其他國家使用的工具相似：“促進社交距離，保護弱勢群體，開展檢測和接觸者追蹤，以及加強我們的衛生系統以應對疫情。”儘管如此，瑞典絕不是一個成功的典範——約翰·霍普金斯大學的統計資料顯示，該國每 10 萬人中的 COVID-19 死亡人數是鄰國挪威的十倍以上（每 10 萬人 58.12 人，而挪威為每 10 萬人 5.23 人）。瑞典的病例死亡率（基於已知的感染人數）也至少是挪威和鄰近國家丹麥的三倍。
還有什麼阻礙群體免疫？
透過病原體的社群傳播來實現群體免疫的概念，是建立在未經證實的假設之上的，即從感染中倖存下來的人將獲得免疫力。對於 SARS-CoV-2，某種功能性免疫似乎在感染後隨之而來，但“要了解免疫反應的持續時間和影響，我們必須長期跟蹤人們，現在還為時過早”，巴基說。
裡弗斯說，目前還沒有萬無一失的方法來衡量對該病毒的免疫力。研究人員可以測試人們是否具有針對 SARS-CoV-2 的特異性抗體，但他們仍然不知道任何免疫力可能持續多久。巴基說，引起普通感冒的季節性冠狀病毒會引發免疫力減退，這種免疫力似乎持續大約一年。“假設這種病毒也類似，這似乎是合理的。”
最近幾個月，有報道稱有人在初次感染後再次感染 SARS-CoV-2，但安德森說，這些再次感染髮生的頻率以及是否會導致病情減輕仍是懸而未決的問題。“如果被感染的人在一年後再次變得易感，那麼基本上你永遠無法透過自然傳播達到群體免疫，”裡弗斯說。
安德森說：“這裡沒有什麼魔法棒可以用。”“我們必須面對現實——我們以前從未透過自然感染一種新型病毒來實現群體免疫，不幸的是，SARS-CoV-2 也不例外。”他說，疫苗接種是實現群體免疫的唯一合乎道德的途徑。需要接種疫苗的人數以及接種頻率將取決於許多因素，包括疫苗的有效性及其保護的永續性。
人們對社交距離和停工等控制 COVID-19 傳播的強制措施感到疲倦和沮喪是可以理解的，但在疫苗問世之前，這些仍然是一些最好的工具。德蘇扎說：“我們並非不可避免地都要感染這種病毒。”“有很多理由感到非常樂觀。如果我們能夠繼續採取風險緩解方法，直到我們擁有有效的疫苗，我們絕對可以挽救生命。”
本文經許可轉載，並於 2020 年 10 月 21 日首次發表。