“群体免疫”之前世今生
原始标题:“群体免疫”之前世今生来源:三联生活周刊文 | 袁越自然状态下的传染病一个人得了某种急性传染病 , 多数情况下只有两种结局:死亡或者免疫 。 前者很好理解 , 后者指的是被感染者的免疫系统“认识”了这个病原体 , 下次再遇到它的话就不会中招了 。只有在少数情况下 , 急性传染病才会转变成慢性传染病 , 比如HIV病毒反转录成DNA之后整合进了宿主的基因组之中 , 或者乙肝病毒进入肝细胞后转变成“共价闭合环状DNA”(cccDNA) , 躲进了宿主的细胞核之中 。 这两种情况都比较罕见 , 本文不再讨论 。死亡和免疫这两种结局都不是感染之后立刻就发生的 , 而是需要一段时间 。 在此期间这个被感染的人就变成了传染源 , 负责帮助病原体找到下一个宿主 。 一个感染者传染其他人的能力可以用“基本传染数”(R0)来衡量 , 如果R0值大于1的话 , 只要假以时日 , 这个病一定会传遍整个群体 。
想象一个封闭的小规模人类社群 , 当某个病原体传遍所有人之后 , 它就只剩下一条路可走了 , 那就是灭绝 。 事实上 , 这就是原始社会阶段绝大多数人类病原体的终极命运 , 很可怜的 。当人口数量急剧膨胀 , 地球上终于出现了城市之后 , 情况发生了变化 。 因为人口数量大 , 城市里每时每刻都有婴儿出生 , 这就相当于为病原体提供了源源不断的新宿主 , 病原体们终于看到了永生的希望 。
在这种情况下 , 每一种病原体的结局取决于它本身的R0值 , 以及这个封闭社区的人口数量 。 根据计算 , 即使对于R0值高达12-18的麻疹来说 , 如果某个封闭社区的人口总数小于50万的话 , 它也是不能永久存活下去的 。可惜的是 , 随着城市规模的扩张 , 以及人类迁徙路线的不断扩展 , 绝大多数人类传染病都能很容易地找到新宿主 , 从而持续地在人类群体当中传播 , 这就是现代医学诞生之前人类的生存状况 。
那时的人类还不是微生物的主人 , 双方维持着一种相互斗争&互相利用的平等关系 。 一方面 , 病原体在不断感染人类之后变得越来越温和 。 另一方面 , 人体免疫系统则在各种病原体的选择压力之下变得越来越强 , 感染之后小病一场随即获得终身免疫的概率持续增加 , 这就是为什么人类这个物种能够活到今天的原因 。不过 , 这一自然过程必然伴随着老弱病残的死亡和淘汰 。 对于任何一种野生动物群体来说 , 这都不是事儿 。 问题在于 , 人类逐渐进化出了高级智慧 , 有了专属于人类的情感模式和道德准则 , 尤其是人道主义精神的出现 , 彻底改变了人类看待自然选择的态度 。疫苗的出现 , 就是这一态度转变的直接结果 。疫苗与群体免疫18世纪时 , 英国出了个名叫爱德华·詹纳(Edward Jenner)的医生 , 发明了牛痘疫苗 , 彻底改变了人和病毒之间的关系 。疫苗本质上就是一种灭活(或者减活)的病毒 , 通过人为的方式让其迅速在人群当中扩散 , 使得这个群体内的大多数人都迅速获得了免疫力 , 从而摆脱了该病毒对于人类的“自然”选择作用 。那么 , 对于一个封闭社区来说 , 到底需要让多少人获得免疫力才能阻止该病毒的继续扩散呢?这就需要数学家来帮忙了 。 数学家们很快推导出了一个算法 , 只要知道了某种人类病毒的R0值 , 就可以计算出让它停止传播所需的最低免疫率 。
通常情况下 , 一个病毒的R0值越高 , 所需的最低免疫率就越高 。 比如上文提到的麻疹 , 最低免疫率大约为95% , 即只有当95%的人都已接种了疫苗之后 , 这个病才能被防住 。上面这个计算绝不仅仅是个数学游戏 , 它是有实际用途的 。 要知道 , 疫苗不是对每个人都有用的 。 对于那些刚出生的婴儿、免疫力低下的老弱病残 , 以及因为其他原因导致其无法获得抗体的人群(比如对疫苗过敏)来说 , 疫苗是起不到保护作用的 。既然如此 , 我们将如何保护这些人呢?答案就是“群体免疫”(Community Immunity) 。 这个概念本质上就是上文提到的那个“最低免疫率” , 它原本只是一个流行病学研究领域的学术概念 , 但当疫苗被广泛应用于抗击大规模传染病之后 , 这个概念获得了新生 。群体免疫有个更流行的英文名称 , 按字面翻译的话叫做“牛群免疫”(Herd Immunity) 。 最先发明这个词的人显然把人类和牲畜混为一谈了 , 两者对于流行病学研究来说也确实无甚分别 。 但是 , 这个概念后来的走红恰恰证明人类和牛群是不一样的 , 因为牛群不需要担心老弱病残 , 人类则正好相反 。 人道主义决定了我们不会主动放弃保护任何人 , 哪怕他是个没什么“遗传价值”的老弱病残 。 群体免疫就是保护这些人的唯一手段 , 它要求我们每个人都做出一点点牺牲 , 以换取老弱病残们的安全 。
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