「COVID-19 不會消失了」是什麼意思?看看科學家怎麼說

作者 | 發布日期 2021 年 02 月 27 日 0:00 | 分類 生物科技 , 醫療科技 Telegram share ! follow us in feedly


COVID-19 疫情從 2019 年末持續影響至今,世界只有台灣及澳洲西部等少數地區仍能維持接近正常的生活,學生能上學、人們能互相拜訪、相約聚會。這些大多歸功於謹慎的防疫措施,例如嚴格的旅遊限制或去年初實行過短暫封城措施。雖然 COVID-19 在世界各地肆虐,這些防疫成功經驗看似對其他地方的人們並沒有太大意義。目前疫苗已在各地大量施打,或許能讓大家漸漸回到正常的生活,降低病毒對人們的威脅。

關於這項議題,權威科學期刊《自然》(Nature)的調查顯示,大多科學家預期 COVID-19 雖很難完全根除,可能轉為地方性流行病(endemic),但危險性會隨著時間逐漸降低。

今年 1 月,《自然》期刊調查超過 100 位研究新冠病毒是否能在人類群體徹底根除的免疫學、流行病學及病毒學者。超過 90% 研究者認為新冠病毒疫情將會演變為地方性流行病,未來幾年持續在人類群體內傳染。

(Source:Nature survey,下同)

美國明尼蘇達大學(University of Minnesota)流行病學家 Michael Osterholm 表示,完全根除病毒傳播幾乎不可能。雖然聽起來令人沮喪,但不能阻止病毒流傳並不代表病毒對人類個體健康和社會秩序造成的影響會一直劇烈。未來疫情對社會及各個人的影響程度主要還是由人們開始產生免疫(包含受感染後產生免疫及施打疫苗後獲得免疫的人)、病毒演化方向來決定。流感病毒及另外四種常見造成一般感冒的冠狀病毒都是屬於地方性流行病,目前透過疫苗接種及後天免疫,不需要封城、強制配戴口罩及保持社交距離等措施,也能有效控制這幾種病毒。

這項調查中,超過三分之一研究者認為特定地區有可能完全脫離新冠病毒疫情,但其他地區則會持續傳播。沒有新冠肺炎疫情的區域會一直有潛在的疫情爆發風險,但只要大多數民眾接種疫苗,疫情很快就能受控制。英國牛津大學(University of Oxford)流行病學家 Christopher Dye 預期,沒有疫情的國家之後仍然會受到其他疫苗覆蓋率不高,或公衛措施不夠完善的地區影響,病毒可能再次由這些地方傳入境內。

美國喬治城大學(Georgetown University)病毒學家 Angela Rasmussen 也表示,COVID-19 疫情很有可能轉變為地方性流行病,但後續發展仍很難預測,因此很難說究竟需要耗費多少時間,才能擺脫新冠病毒的影響。

多數人免疫後可能發展:兒童傳染病

對未來 COVID-19 可能的發展,美國埃默里大學(Emory University)傳染病學家 Jennie Lavine 認為其中一種可能發展是當人們開始對病毒有免疫力後,新冠病毒轉變成不太造成嚴重症狀、好發於學齡前兒童的疾病。

常見的四種冠狀病毒,至少三種病毒已在人類群體流傳了幾百年,又有兩種是造成約 15% 呼吸道感染的元兇。Lavine 研究團隊根據過去研究紀錄建立模型,分析顯示大多數人 6 歲前就受這些病毒感染,出現輕微症狀並產生免疫。雖然免疫效力很快就會減退所以無法完全阻擋下一次感染,但已足夠保護成年人不受太大影響。

雖然目前仍不確定人體對新冠病毒的免疫效果是否也會遵循相同模式,但美國拉荷亞過敏和免疫學研究院(La Jolla Institute for Immunology)免疫學家 Daniela Weiskopf 表示,已經有大型研究結果顯示,許多得過 COVID-19 的人中和抗體(neutralizing antibodies)在 6~8 個月後開始下降,但下一次感染時仍能產生製造抗體的記憶 B 細胞及清除受感染細胞的 T 細胞。雖然病毒變種可能讓重複感染的機會增加,但目前有紀錄的重複感染新冠病毒案例並不多,因此還未能確定免疫系統能否有效阻擋再次感染。

Weiskopf 研究團隊目前仍致力追蹤感染過 COVID-19 者的免疫記憶。如果大多數人都能於感染後或施打疫苗後建立長期免疫,疫情就不太可能轉為地方性流行。但目前看來就算感染後免疫效力會在一兩年後降低,且有資料顯示病毒演化可能躲過免疫系統。因此,超過半數科學家認為免疫效力降低會是使疫情轉為地方性流行的主要原因。

Lavine 表示,當疫情發展為地方性流行病,每年感染的人數會相當接近,但是偶爾會有突然升高的時候。依照目前的情況來看,要達到這樣的狀態大概會需要數年甚至數十年,取決於我們多快產生免疫。

疫苗以及群體免疫的影響

開始施打疫苗的地區理論上會開始看到感染人數下降的趨勢,但疫苗需要花更久時間才能降低病毒傳播速率。目前臨床研究資料顯示,疫苗不僅能預防感染及發病,也可以阻止病毒經人傳播。

如果疫苗對變種病毒也能有效阻止傳播,只要有夠多人有免疫力,就能建立群體免疫,同時保護到不具免疫力的人。根據英國倫敦帝國學院(Imperial College London)公衛學家 Alexandra Hogan 團隊建立的模型指出,只要 55% 人口施打 90% 有效的疫苗,輔以戴口罩或在家工作等部分社交距離措施,就能達到暫時群體免疫。但若有新變種產生加快傳播速率,或疫苗有效率不足 90%,就需要更多人施打疫苗才能有效阻止病毒傳播。

對許多國家來說,讓 55% 人口施打疫苗並不容易。因此,美國哥倫比亞大學(Columbia University)傳染病學家 Jeffrey Shaman 認為病毒會繼續在疫苗施打不夠普及的地區傳播。

但就算疫情仍然在許多地區傳播,只要疫情降溫至衛生單位能應付的程度,且大部分高風險民眾施打過疫苗,那麼國際旅行應該就能回復正常。

流感化的可能?

1918 年西班牙流感奪走 5 千萬人生命,造成大流行的 A 型流感病毒經過多次變種,子系病毒種至今仍然在世界各地流傳。最早的流感病毒因為人類未有免疫力,所以造成大規模危害,隨著時間過去,當人群開始產生免疫,季節性流感約每年造成 65 萬人死亡。

美國福瑞德哈金森腫瘤研究中心(Fred Hutchinson Cancer Research Center)演化生物學家 Jesse Bloom 認為,新冠病毒未來很有可能會循同樣路徑,變得類似流感,相較之下不那麼嚴重。Shaman 等幾位科學家也認為病毒未來可能會呈現季節性波動,就像流感通常在冬季爆發。

目前看來,流感病毒突變速率比新冠病毒快,因此我們才會需要不斷製造新流感疫苗。相較之下,新冠病毒應該不會那麼難對付,但仍有可能躲過後天免疫或疫苗的防護網。已有研究指出,由於新南非突變株(501Y.V2)在棘蛋白(spike protein)有變異,因此人體中和抗體並不能很有效辨識。

當然,人體免疫系統並不是單只靠辨識病毒棘蛋白,病毒也會同時產生許多種變異會讓疫苗有效程度降低。但 Rasmussen 表示,目前研究也指出疫苗依然能保護人們感染南非突變株 501Y.V2 時症狀不會太嚴重。

調查超過 70% 的研究者認為免疫系統漏洞也是造成病毒繼續傳播的因素之一。但這並不是人類第一次遇上冠狀病毒,先前 Bloom 團隊就發現地區性流行的冠狀病毒 229E 案例,感染 1980 和 1990 年代間傳播的病毒株後產生的抗體沒有辦法有效防止感染現在的病毒株,因此人們不斷反覆感染 229E 冠狀病毒。突變後的病毒株可能更容易逃過免疫防護,但是否因此造成更嚴重症狀目前還不清楚。

Bloom 認為再過幾年新冠病毒會遵循類似路徑,變得更容易逃過免疫防護,但不確定程度和 229E 冠狀病毒相差多少,因此每年更新抗體可能是必要的措施。對此,Lavine 認為無須太過緊張,因為重複感染症狀通常很輕微,且會讓免疫系統對其他變異病毒株有更好防護能力。不過 Shaman 卻認為這代表疫苗可能無法完全保護人們不產生嚴重症狀,也會讓疫情持續對社會運行造成負擔。

如果疫苗非常有效──看看麻疹病毒的例子

假設施打疫苗能終身有效阻擋新冠病毒感染和傳播,情況就會很不同,可能變得有點像麻疹病毒。雖然 Shaman 認為這種情況並不太可能發生,但也不無可能。

由於麻疹疫苗非常有效,只要兩劑就能終身有效,因此麻疹病毒已在大部分地區絕跡。但 1963 年麻疹疫苗問世前,麻疹一年可造成全世界 260 萬人死亡,且大部分為兒童。由於麻疹病毒尚未演化出躲過免疫系統的機制,因此麻疹疫苗不像流感疫苗需要定期更新。

麻疹目前仍然在某些免疫尚未完全建立的地區傳播,2018 年再次流行並造成 14 萬人死亡。處理 COVID-19 的情況,如果過多民眾反對接種疫苗,就有可能變成類似狀況。美國凱澤家族基金會(Kaiser Family Foundation)邀請 1,600 位美國公民參與的調查指出,就算提供免費疫苗並認為疫苗安全,仍有超過四分之一人不願意施打疫苗。Rasmussen 表示,疫情如何演變取決於有多少比例的人施打疫苗和有多少人仍然暴露於風險下,得看政府能否妥善處理民眾的擔憂。

就算解決人傳人途徑,還有動物傳播必須考慮

除了人類社會因素,分析疫情走向時也必須考慮到病毒會感染其他野生動物族群的特性。例如黃熱病(yellow fever)、伊波拉(Ebola)及屈公病(chikungunya)病毒雖然都得到一定控制,但仍然經昆蟲等生物帶原,隨時能進入人類社會。

新冠病毒可能源自蝙蝠,但可能還經由其他中間宿主才感染人類。病毒本身可感染許多貓、兔子及倉鼠等物種,尤其鼬科動物有很強的傳染力,在丹麥及荷蘭飼養場都爆發過疫情。病毒可在動物與人類之間傳播,也就是說如果病毒在野生動物群落流傳,也會隨時傳回人類,讓控制病毒傳播工作更艱難。

Osterholm 表示,歷史上沒有一種動物感染占比如此龐大的人畜共患病完全消失於地表。雖然新冠病毒疫情走向看似仍有許多變數難以預測,但社會反應有絕對影響力。接下來一兩年內,透過防治措施及疫苗施打等方式,讓人類社群產生群體免疫,或降低染疫的嚴重性,就能讓病毒在許多地方降低傳播,也會顯著降低死亡和重症案例。但如果人類無作為讓病毒肆意來回,更糟糕的情況未來還會發生。

(首圖來源:pixabay