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你估計撲滅全球新冠疫情,到底需要多少人注射疫苗?數據太大令人絕望

自新冠疫情暴發第一天起,人們就為消滅病毒絞盡腦汁,遺憾的是,病毒仍在全球肆虐,有效的辦法非常少,而新冠疫苗,被賦予了攻克病毒的終極使命。

騰訊新聞聯合騰訊醫典推出《新冠疫苗科普系列》,和大家聊聊新冠疫苗那些事兒,歡迎大家文末留言評論,告訴我們關於新冠疫苗你想說的話。

劃重點

截至9月20日,全球新冠病例超過3100萬,死亡病例接近100萬[1]。

(全球新冠肺炎患者與死亡人數統計。來源:Worldmeter)

日漸瘋狂的疫情數字讓人們認識到大流行的嚴重性,也更期待疫苗研發成功、投入使用;期望生活能夠完全恢復正常,不再受疫情的困擾。

這場新冠大流行期間,疫苗給了大家多少希望呢?

來舉個例子[2],在水深火熱的美國,很長一段時間,撲滅疫情的希望仿佛都寄托在了正在研發的疫苗上——

我們要居家辦公,直到有了疫苗;

我們要佩戴口罩,直到有了疫苗;

我們要關閉學校,直到有了疫苗。

仿佛所有的恢復正常生活的希望,都會在疫苗研發出來的一瞬間得到實現。

一、全球到底需要多少疫苗?

但是,疫苗研發成功之後,依然有一系列實際問題需要考慮和解決:

全球範圍內,要注射多少支疫苗,才能有效防控疾病傳播?

有限的疫苗生產線下,全球如何分配疫苗,誰優先使用?

讓全球人都用上疫苗,大概需要多久?

這個問題關係到之前討論很火熱的“群體免疫”這一概念:人群不需要100%注射疫苗,只要達到一定百分比,就能阻斷傳播鏈,從而撲滅疫情。

這個百分比(p),可以根據傳染病的特徵,進行估算[3]。

p = (R0 – 1)/(R0*f)

這裡的R0是基本傳染數,f為疫苗的有效率。R0越高,f越小,就需要更多人注射疫苗。

我們目前保守估計新冠的R0≈2.5,假設疫苗有效率為80%。

代入公式,全球至少75%的人群注射疫苗才能撲滅疫情。

如果說,目前全球有5%的人因為感染病毒而有了免疫力,那麽依然有70%的人口需要注射疫苗。

全球目前有78億人,也就是約55億人需要注射疫苗,才能達到群體免疫。而國內,因為感染率極低,所以依然需要75%的人注射疫苗,也就是約10.5億人。

二、誰優先使用疫苗?

疫苗有限的生產量、分配和運輸冷藏鏈等現實條件都決定了,疫苗的分配和使用要有規劃才能達到最優化——誰先使用疫苗,會最有效益。

這裡的效益,可能是減少感染人數或者減少死亡人數,取決於決策者對目標問題的優先程度。

區別是什麽?

比如對新冠來說,減少感染人數是要優先考慮高危人群,比如醫護工作者,或者學校等人口密集的機構,涉及相對年輕的學齡兒童、青壯年和勞動人群;減少死亡人數則要優先考慮病死率高的人群,比如老年人。

側重的問題不同,優先注射疫苗的人群就會不同。(注意:這裡筆者只是客觀的討論一些流行病的參數來考慮疫苗的人群總體益處,請不要代入倫理學觀點來討論個人命運在疫苗決策中的問題)

理論上來說,在疫情還在快速擴張的情況下,確定對疾病傳播最關鍵的人群,並對其進行疫苗注射,才能提高疫苗接種的效益,因為這能最大程度的減少疾病的擴散。

至於哪個人群對疾病傳播貢獻最大,則需要流行病學數據來決定。

以研究較多的流感為例[4,5],最大益處減少傳播的策略是給學齡兒童接種疫苗,因為兒童中流感的傳播很快,並且能把流感帶回家庭中,造成更大範圍的社區傳播。

但對老年人接種流感疫苗,有降低死亡率的直接好處,且老年人在季節性流感中的發病率和死亡率都最高,所以對老年人注射疫苗也是極力推薦的。

遺憾的是,對於新冠,我們目前還沒有明確的數據來確定疾病傳播最關鍵的人群(也就是,對超級傳播者的特徵還沒有明確認識),這對美國等疫情傳播依然迅速的地區,是很重要的數據。

那對於中國等疫情防控較好的地區,哪個人群比較關鍵呢?

這種情況下,對疾病負擔的評估能幫助決策,比如疾病造成的生命損失、生活質量損失、經濟損失。

比如,醫護人員以及基本供應鏈中的必要工作者,在疫情中,是高危人群也是抗疫的關鍵力量,應該被列為優先等級較高的疫苗接種者。

當然,這裡討論的是依據流行病學參數或目標問題優先性來進行全球決策(而非個體國家決策)。還有很多實際影響因素,比如政治經濟文化形態等影響,會導致全球疫苗分配和接種會不按理想化參數進行。舉個例子,歐美國家的反疫苗運動非常嚴重,調查顯示,20%-30%的美國人對新冠疫苗不信任,選擇不接種[2]。

目前,世界衛生組織和全球疫苗和免疫聯盟(GAVI)之間的合作以及流行病預防創新聯盟 (CEPI)正在進行非常艱巨的工作,共同努力設計機制,希望通過這種機制,全世界可以公平、公正地獲得疫苗[6]。

但疫苗的商業化價值非常高,當前在全球抗疫合作過程中還展現出不少矛盾,疫苗使用的公平公正或許是難以實現的。

這個問題取決於疫苗產能以及供應鏈。

如前所估計,全球需要約55億疫苗(其中中國約需要10.5億),這是對疫苗產能的極大挑戰。中國作為疫苗產能大國,每年生產約10億劑次的疫苗。

新冠病毒的疫苗設計用到很多新技術,也就是說,這些現存的生產設施,並不一定能直接投入使用。目前領先的新冠候選疫苗基本上都是之前疫苗生產中從未使用過的技術[2]。

即使現有的生產設施能全部投入使用,也不能全部拿來生產新冠疫苗,因為也要保證其他重要傳染病疫苗的供應。這是全球都面臨的問題。

而且,在疫苗生產和供應環節,任何一個供應鏈出問題,都能直接導致疫苗接種的延遲。有些問題甚至讓人覺得匪夷所思。比如,早期美國新冠病毒檢測能力很低,一個很大的因素是采樣的鼻拭子棉花棒無法供應。對,就是那小小的棉花棒,供應不足。

三、疫苗絕不是魔法水

再看一下2009年流感大流行期間發生的實際問題,這是世界最近一次大規模生產疫苗來製止大流行[2,3]。

這個大流感病毒株型是H1N1,通常被稱為“豬流感”,疫苗生產商的任務要簡單得多,因為每年都要生產相似的季節性流感疫苗,也就是直接將這個大流感H1N1病毒株納入他們每年生產的季節性流感疫苗中。

儘管在製造流感疫苗方面有很多年的經驗,但製造商還是遇到了意外的障礙。大多數流感疫苗是由雞蛋中生長的病毒製成的,由於某種原因,H1N1菌株最初在雞蛋中生長不佳,導致疫苗產量極低。

之後,雖然進行了數百萬劑的生產,但卻沒有足夠的設施可以將散裝疫苗包裝到單獨的小玻璃瓶中。

當所有疫苗生產商都要競爭玻璃瓶、分裝設備等基本用品時,我們就應該意識到,即使克服了高難度技術問題研發出了疫苗,也依然無法及時使用。

當疫苗研發出來,生產和供應,就變成了實實在在的問題。這百年不遇的大流行,相比2009年的流感大流行,規模又大很多,出問題的環節也會更多。

總之,疫苗研發出來,哪怕有優化的疫苗分配方案,到實現群體免疫,也依然有很長的一段路要走,數月至數年。

在實現群體免疫的過程中,在很長的一段時間內,疫苗僅僅是標誌著疫情緩慢減輕,並不會像魔法藥水般,一下子消失。如果疫苗的保護力比較弱,比較短,那就意味著疫苗生產和注射都要持續進行,才能維持群體免疫。

寫這些,並不是澆滅人們對疫苗的希望,而是正確地認識疫苗在大流行中的實際作用。它依然是對抗病毒的希望,它能保護更多的生命,但我們要有合理的預期,不僅僅是對疫苗研發時間的忍耐,更要對它的到來有足夠耐心的等待。

在這等待之中,做好個人防護,就是對自己以及他人的愛護和尊重。

前所未有的,我們的個人行為,也緊緊維系著他人的健康和生命。

四、新冠疫苗有幾類呢?

從WHO公布的表格可看到,不同國家、不同研究機構研發的疫苗類型不一。當前,新冠疫苗主要有5種類型,包括滅活疫苗、核酸疫苗、重組蛋白疫苗、非複製型腺病毒載體疫苗、減毒流感病毒載體疫苗。

1.滅活疫苗

滅活疫苗是經典的疫苗製備方法,是在體外培養新冠病毒,然後將其滅活,使之沒有繁殖能力,但這些病毒的“屍體”仍能刺激人體產生抗體,使免疫細胞記住病毒的模樣。

2.核酸疫苗

核酸疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗。是把人工化學合成的核酸用納米顆粒包裹,然後注射到人體。核酸疫苗進入人體後,可以產生新冠病毒的蛋白質,刺激人體產生抗體,從而形成對新冠病毒的抵抗力。

3.重組蛋白疫苗

S蛋白是新冠病毒入侵人體細胞的關鍵“鑰匙”。

通過基因工程的方法大量生產新冠病毒的S蛋白或S蛋白中負責結合受體的RBD區域,然後注射到人體內產生抗體,可以阻止新冠病毒侵染人體,抵抗新冠病毒的感染。

4.非複製型腺病毒載體疫苗

腺病毒經過改造後,無害的腺病毒作為載體,像一輛卡車一樣,搭載新冠病毒的S蛋白進入人體,刺激人體產生抗體,從而具有抵抗新冠病毒感染的能力。

5.減毒流感病毒載體疫苗

用已批準上市的減毒流感病毒疫苗作為載體,增加一個新冠病毒的蛋白,既可以預防新冠病毒感染,又可以預防流感。

從歷史上的傳染病疫苗來看,像麻疹、腮腺炎、風疹、小兒麻痹症等減毒疫苗,基本能引起終身保護性免疫。

五、新冠疫苗注射後是否終身有效?

8月25號,一名新冠肺炎康復者自歐洲返回香港後,檢測結果再次呈陽性,為第二次感染新冠病毒。患者在第一次感染時產生的抗體,不足以防止第二次感染。

這個案例提示我們,新冠疫苗可能無法提供終身保護。抗體的保護效果也不是終身,本身會衰減,而且衰減速度可能比預想的快。

中國疾控中心首席流行病學專家吳尊友提到,對於冠狀病毒這一類病毒來說,人感染以後產生的抗體,能夠達到保護效果的時間大約只有6~12個月。

中國工程院院士、軍事科學院軍事醫學研究院研究員陳薇提到,新冠疫苗研發過程中,新冠病毒從分離到現在才半年多,疫苗的有效期有多長,全世界的數據都還不太多。

疫苗的保護性還能持續多久?目前只能根據以往的相似疫苗進行推測,比如埃博拉疫苗,打了第一針6個月後,它的免疫反應會有所下降,6個月左右再打第二針進行增強,能2年有效。這只能作為參考數據。

(來源:北京日報客戶端)

不同人疫苗注射後,保護時間長短也會有個體差異。

注射不同類型的疫苗,發揮作用的時間也不一樣。

普遍認為,減毒活疫苗要比滅活疫苗發揮作用時間長,但有一定的風險性。滅活疫苗生產簡單,相對安全,但作用時間也較短。

六、新冠疫苗上市後,普通人能打得起嗎?

因為目前疫苗還沒有正式上市,所以還沒有價格。目前緊急使用的疫苗,也是通過部門進行,個人並不需要付費。網上出現的疫苗價格,最多只能是推測。

國藥集團董事長劉敬楨表示,該公司的滅活疫苗上市後,價格不會很高,預計幾百塊錢一針。如果打兩針的話,價格應在1000塊錢以內。

七、國外的疫苗質量是否更可靠?要不要等進口疫苗?

首先需要說明的是,雖然國內之前一些疫苗出現了問題,並不是中國製造疫苗的能力問題,而是質量控制的問題。如果按照嚴格的生產流程、儲存流程操作,中國的疫苗質量不會比外國的差。

從臨床試驗的進程來看,目前中國的滅活疫苗進展最快。如果有人更信任進口疫苗,希望等待使用進口疫苗,那這個願望是不現實的。

歐美的疫苗自己尚不能滿足自己的需求。美國因為疫情比較嚴重,政府不但提前預定了本國疫苗公司研製的疫苗,也在滿世界購買疫苗,向英國、德國的公司也下了訂單。一旦臨床研究成功,這些企業需要首先滿足目前的訂單,根本沒有剩餘的產能去考慮中國的市場。相反,如果中國的臨床進展順利,美國甚至有可能向中國的企業下疫苗訂單。

沒有哪家已完成3期臨床試驗,沒有證據表明誰更安全。目前俄羅斯宣布可以優先考慮將批準的疫苗賣給中國等12個國家。對此,應該理解俄羅斯的善意,但對於中國,實際上並不需要。俄羅斯的疫苗目前隻完成了76人參與的2期臨床,3期臨床剛剛開始,如果中國有緊急使用疫苗的需求,可以優先考慮自己的滅活疫苗,畢竟已經有上萬人注射過,在安全性上更有底氣。

美國的兩款疫苗,需要零下20度甚至零下70攝氏度的儲存、運輸條件,這也不適合運往中國的物流條件。

國家衛生健康委科技發展中心主任鄭忠偉此前在接受採訪時表示,新冠疫苗屬於公共衛生產品,其市場定價只能以成本作為定價依據。疫苗的生產量越大,成本價格就會越低。

參考文獻

[1] 疫情數據 https://www.worldometers.info/coronavirus/

[2]疫苗仿佛是一個無限大的希望 https://www.theatlantic.com/health/archive/2020/07/covid-19-vaccine-reality-check/614566/

[3]計算需要注射疫苗的閾值。Smith J, Lipsitch M, Almond JW. Vaccine production, distribution, access, and uptake. Lancet. 2011;378(9789):428-438. doi:10.1016/S0140-6736(11)60478-9

[4]流感疫苗的優先分配1 - Longini IM, Jr, Halloran ME. Strategy for distribution of influenza vaccine to high-risk groups and children. Am J Epidemiol. 2005;161:303–6

[5]流感疫苗的優先分配 2 – Loeb M, Russell ML, Moss L, et al. Effect of influenza vaccination of children on infection rates in Hutterite communities: a randomized trial. JAMA. 2010;303:943–50.

[6]Dr. Marc Lipsitch談新冠的幾個重要問題 - https://www.hsph.harvard.edu/news/features/coronavirus-covid-19-press-conference-with-marc-lipsitch-07-01-20/

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