從埃博拉、非典到新冠:疫情如何才能終止?
據國外媒體報導,新冠疫情以驚人的速度影響著整個世界,全世界的科學家都投入了這場抗疫大戰,上海復旦大學的一個研究小組將新型冠狀病毒的全基因組序列存入了“基因銀行”(Genbank)。三個多月後,研究人員對4528個新冠病毒基因組進行了測序,並開展了超過883個與新冠肺炎相關的治療和疫苗臨床試驗。
這些試驗還需要多久才能帶來有效的結果,目前還不得而知。對於療效和安全性之間微妙的平衡,風險是否大於收益,我們也只能繼續等待。正因為如此,像疫苗接種這樣的長期解決方案可能還需要數年才能真正實施。
好消息是,治療手段的不足並不會妨礙疫情逐漸趨於平靜。埃博拉病毒和非典型肺炎都沒有現成的疫苗,但通過持之以恆地實施公共衛生策略,包括檢測、隔離和長期行為適應等,疫情逐漸消失。今天,像中國和新加坡等曾與2002年非典疫情作過鬥爭的國家,從新冠疫情中恢復的速度堪稱典範。目前死亡率較高的國家,如瑞典、比利時和英國等,將有機會在下一次疫情到來時展示他們的經驗教訓。美國也一樣。
第一例埃博拉病例是在1976年確診的,當時一名有出血性症狀的患者來到了位於今天剛果民主共和國的亞布庫教會醫院。醫生採集了患者樣品,將其送往幾個專門研究罕見病毒的歐洲實驗室。在沒有測序技術的情況下,科學家們花了大約五週的時間,才將導致這種疾病的病原體確定為絲狀病毒科(Filoviridae)的新成員。該科病毒的外形多呈絲狀,是一類感染脊椎動物的高致病性病毒。
埃博拉病毒的第一次爆發導致剛果民主共和國和鄰國蘇丹境內的686人患病,其中453人死亡,最後的病死率(死亡人數與發病人數之比,縮寫為CFR)達到66%。儘管該病毒具有致命性,但從長遠來看,社會文化手段,包括封鎖、追踪接觸者、改變葬禮儀式以及限制食用野味等,都證明是有效的干預措施。
直到2014年,這種模式才出現了例外。埃博拉病毒在西非小國幾內亞出現,那裡的人們此前從未接觸過這種病毒。最近的一次疫情發生在13年前的加蓬,距離幾內亞約4000公里。在兩年的時間裡,埃博拉出血熱從幾內亞蔓延到利比里亞和塞拉利昂,超過24000人患病,超過10000人死亡。
在2014年埃博拉疫情爆發的最初階段,農村社區並沒有積極遵從政府就如何照顧病人和死者的指示。為了激勵人們改變行為,西非國家的政府請來了社會文化人類學家提供建議,專家指出,讓農村人群與他們所愛的人保持聯繫可以促進他們與政府的合作。比如政府鼓勵遠離首都的村莊“派一些代表來醫院,來參加葬禮,這樣他們就可以回到社區,講述關於屍體的故事”。對於那些負擔不起派代表到首都的村莊,公共衛生官員採取了一種聰明的技術方法——用平板電腦來記錄康復病人的視頻信息,然後傳遞給他們的家人。
然而,2014年西非的埃博拉疫情如此嚴重,還要歸結於一些系統性的失誤。在塞拉利昂,“早期的重大錯誤是發布了該疾病通過動物傳染的(弱因果關係)信息,而當時已經明顯出現了社區傳播”。換句話說,儘管有過動物傳播——病毒從蝙蝠傳染給人類——從而引發流行病的例子,但主要的危險是其他具有傳染性的個人,而不是野禽肉。最終,在救援組織的壓力下,政府修改了信息,以反映科學共識。
然而,這一修改動搖了公眾對政府的信心,並引發了不滿。信息傳遞與現實情況之間的不匹配也反映了當前的新冠肺炎大流行。自從新冠病毒爆發以來,各國政府的衛生官員發出了不同的信息。最初,人們懷疑這種病毒能否在人與人之間傳播,而關於口罩在預防感染方面是否有效的爭論仍在繼續。
儘管有種種令人困惑的信息,但總體而言,大多數人還是遵守“居家隔離”的規定,這有助於拉平感染人數曲線。如果公眾對政府指令不那麼信任,結果可能是災難性的,就像2014年的利比里亞一樣。當時,在政府宣布進行為期兩週的封鎖之後,利比里亞軍隊進行了挨家挨戶的檢查,以確定病人和收集屍體。這是一種嚴酷的方法,會導致人們將病人和死者藏在家中,人們擔心他們的親人沒有經過適當的儀式就被埋葬,直接後果就是出現了數量驚人的活動病例和未知程度的社區傳播。不過,最後埃博拉出血熱和非典的結束標準是一樣的。世界衛生組織宣布,當新病例發生率下降並最終不再出現時,疫情就宣告結束。按照同樣的標準,當14天的隔離期結束,沒有新的新冠肺炎病例出現時,就可以宣布疫情結束。
即使我們設法制止了這場大流行,新冠肺炎仍有可能捲土重來。在新的人畜共患病傳播途徑下,埃博拉出血熱每隔幾年就會爆發一次。考慮到新冠肺炎的傳播範圍,以及新冠病毒產生傳染性突變類型的可能性,新的疫情很可能會再次爆發。
致病性與毒力
影響新冠肺炎疫情最終結果的因素有兩個:致病性和毒力。致病性是病原體在宿主體內引起疾病的能力,用R0(每個病人可傳染的人數)來衡量;毒力則是指病原體所能造成的傷害,最好的衡量指標是病死率。儘管埃博拉病毒、非典型性肺炎(SARS)病毒和新冠病毒的致病性處於相同級別,每名患者的傳染病例在1至3例之間,但兩種冠狀病毒與埃博拉病毒的毒力之間存在很大差異。
埃博拉病毒感染的病死率在60%到90%之間。病死率的差別來源於不同病毒株之間感染動態的差異。造成埃博拉病毒和SARS病毒存在毒力差異的最主要原因,是病毒的趨性,即病毒攻擊的細胞不同。埃博拉病毒進入細胞的機制尚不完全清楚,但研究者已經證實,該病毒優先以免疫細胞和上皮細胞為目標。換句話說,埃博拉病毒首先破壞人體的防禦能力,然後破壞血管系統的脆弱組織。患者會體內外出血,最常見的死因是嚴重失水導致的低血壓。然而,SARS病毒和新冠病毒都不會直接攻擊免疫系統。相反,它們通過ACE2受體進入肺上皮細胞,這也確保了較低的病死率。
關於這兩種冠狀病毒,有趣的一點是,儘管感染模式相似,但它們表現出了一系列的毒力差異:SARS病毒的最終病死率為10%,而新冠病毒的病死率為1.4%。2002年的SARS暴發期間,以及目前的新冠肺炎疫情中,各國數據所體現的毒力差異可能與不同的衛生護理水平有關。
積極應對才是最佳方式
2002年非典爆發後,中國啟動了一項對新型冠狀病毒的識別計劃,也正是該計劃於2019年11月提醒中國有關部門注意SARS-CoV-2。新加坡的成功應對,也可以歸因於他們對未知病毒的危險,以及為防止危機失控應該採取的必要措施仍有一定的了解。在西非,人們似乎也清楚地知道應該做好準備。
新冠肺炎病例的驚人數量表明,疫情結束還需要一段時間。每個人都必須進行識別、隔離,並追踪和檢測所有密切接觸者。未能迅速採取行動並導致確診數量失控的國家將付出生命和金錢的代價。美國西北大學的經濟學家馬丁·艾肯鮑姆(Martin Eichenbaum)等人通過建模,計算出美國停工一年的成本約為4.2萬億美元,而積極主動的國家將不會面臨這一成本。哈佛大學最近發表在《科學》雜誌上的一項研究表明,新冠病毒可能會在未來出現季節性爆發,意味著我們需要重新保持社交距離。換句話說,最初的猶豫將會影響數年。在未來,更聰明的隔離原則,即根據健康狀況實施限制,可能會緩和這些措施的影響。
政府的“不作為”最初被認為是為了促進建立群體免疫,即一旦所有人都感染了病毒,病毒的傳播就會中斷。這是因為感染病毒和接種疫苗都會導致同樣的抗體產生過程,因此不需要開發疫苗。據約翰·霍普金斯大學布隆伯格公共衛生學院估計,要使群體免疫發揮作用,需要70%的人口感染新冠病毒或接種疫苗。開發出疫苗的進展緩慢,因此群體免疫只能通過直接感染病毒來實現,這意味著許多人將會死亡。斯坦福大學在聖克拉拉縣的一項研究表明,目前該縣只有2.5%至4.2%的人口感染了新冠病毒。德國的岡格爾特也是新冠肺炎疫情熱點地區,研究表明當地感染比例約為15%。比例高了一些,但仍然遠低於群體免疫所需的70%。考慮到等待群體免疫所固有的風險,我們最大的希望仍然是研製疫苗。
對開發有效疫苗的一大擔憂是病毒突變。疫苗的作用原理是訓練免疫系統識別病毒表面的特定複合結構,即抗原。病毒突變會威脅疫苗的開發,因為它們可能會改變相關抗原的形狀,從而讓病原體有效地逃避免疫監視。到目前為止,新冠病毒一直在緩慢地變異,但只在免疫系統最容易接觸到的區域——棘突蛋白(Spike)——發現了一種突變。這表明,該病毒的基因組應該足夠穩定,可用於疫苗開發。
不過,我們所知道的是,埃博拉病毒的消滅得益於公共衛生官員和社區領導人的合作;非典疫情是在所有病例確診並隔離後才宣告終止;1918年的西班牙流感在經歷了兩個漫長而致命的季節後才突然消失。
新冠肺炎疫情的最終結果尚不明朗。這最終將取決於我們的耐心和經濟底線。隨著美國2600萬人失業和抗議活動的爆發,似乎有許多人寧願冒著生命危險,也不願面臨資不抵債的境地。在停工後採取明智的控制措施,可能是讓經濟再次運轉的最佳方式,同時也能為那些面臨最大風險的人提供安全保障。從現在開始,“提高警覺”和“做好準備”將是每一天的口號,也是防止社會和經濟崩潰的最有效方式。(任天)
作者簡介:阿納斯塔西婭·本德伯里(Anastasia Bendebury)和邁克爾·希洛·迪萊(Michael Shilo DeLay)在哥倫比亞大學獲得了博士學位,他們一起創立了名為“揭秘科學”( Demystifying Science)的科學傳播組織,致力於提供有關自然現象內在機制的清晰解釋。