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大规模抗体检测助推全球经济重启,发“免疫通行证”可行吗?

JACKZHAO MedSci梅斯 2020-10-25

导语:世卫警告:免疫通行证不可行,二次感染风险犹存。



Allen J. Schaben / Los Angeles Times

新冠肺炎全球大流行已经成为历史上最为严重的流行病之一,已经近300万人感染新冠病毒,并超过20万人死亡。

全球经济“暂停”受到广泛重创,全球疫情日渐趋缓,世界上越来越多的国家和地区将重启社会经济、恢复人们日常生活提到日程上来,不少国家包括德国、智利、英国等拟通过发放“免疫通行证”(immunity passport)实施复工复产。具有免疫力的人可获得“免疫通行证”,凭证可以不再遵守社交疏离等防疫措施。

CTN

据美国国家过敏和传染病研究所的所长安东尼·福西(Anthony Fauci)接受CNN采访时说,特朗普政府正在讨论“免疫通行证”事宜。他补充说:“在某些情况下,它实际上可能有一些优点。”

世卫组织在4月24日发表的一份科学简报中说:目前尚无证据表明,感染新冠病毒康复者不会再次被感染。并警告各国政府不要发放“免疫通行证”。

https://www.who.int/news-room/commentaries/detail/immunity-passports-in-the-context-of-covid-19

世卫组织在科学简报指出,将继续了解关于SARS-CoV-2感染的抗体反应的证据。目前发布的相关研究中的大多数表明,从感染中恢复过来的人都具有该病毒的抗体。但是,也有研究表明其中一些人的血液中中和抗体水平非常低,提示细胞免疫对于恢复也可能至关重要。截至2020年4月24日,尚无研究评估SARS-CoV-2抗体的存在是否能够对该病毒有效免疫。

复旦大学上海公共卫生临床中心研究发现有30%的患者产生的抗体滴度非常低,其中,有10名康复患者体内的抗体滴度未达到可检出的极限值,Neutralizing antibody responses to SARS-CoV-2 in a COVID-19 recovered patient cohort and their implications,doi: https://doi.org/10.1101/2020.03.30.20047365

发放这类证明的目的是让在检测中显示携带新型冠状病毒抗体的人能重返工作岗位,世卫组织认为,在当前新冠肺炎大流行时间节点上,没有足够的证据证明抗体介导的免疫的有效性来保证“免疫护照”或“无风险证书”的准确性。假设由于接受了阳性测试结果而对第二次感染免疫的人可能会忽略公共卫生建议。因此,发放此类证书可能会增加继续传播的风险,促使大流行的继续蔓延。

世卫组织官方推特4月26日发表澄清截图,@WHO

世卫组织4月24日发布这则科学简报后激起科学界的强烈关注与抗议,批评称这份科学简报“非常令人困惑”,该组织在昨天(4月26日)在官方推特上澄清说,感染新冠病毒康复者对再感染具有“某种程度的保护”。但我们还不知道保护的级别与持续的时间,我们正在与世界各地的科学家合作,以更好地了解人体对新冠肺炎感染的反应。到目前为止,尚无研究回答这些重要问题。

美国当前和扩展的重症监护能力不连续的社交疏离情景。Projecting the transmission dynamics of SARS-CoV-2 through the postpandemic period,DOI: 10.1126/science.abb5793

此前哈佛大学公共卫生学院马克·利普西奇(Marc Lipsitch)团队在《科学》上发表研究警告说,除非美国重症监护能力大幅增加,或者有治疗方法或疫苗可用,否则到2022年可能仍需要维持间歇性隔离,一旦社交疏离解除,新冠病毒将很快卷土重来。因此,在短期内,将需要进行广泛的疾病监测,以有效地实施间歇性的社交疏离措施,从长期来看,则需要评估SARS-CoV-2感染再次流行的可能性,这种感染可能会持续到2025年。

文章也阐述了相关“免疫证书(immunity certificates)”观点,马克·利普西奇(Marc Lipsitch)团队认为,这项行动实施前需明确新冠肺炎患者在治愈后是否会产生免疫力,且免疫力是否能永久性维持,然而当前研究结果并未提供有效证据,需要进行血清学测试以了解对SARS-CoV-2的免疫程度和持续时间,这将有助于确定该病毒的大流行后病毒传播动力学。


英国开放大学推出第一款免疫通行证方案,COVID-19 Antibody Test Certification: There's an app for that,https://arxiv.org/abs/2004.07376

“免疫证书(immunity certificates)”认定涉及检测准确性问题,在评估抗体测试的准确性时,有两个关键标准:一种是敏感性,即能够检测到应该检测到的东西(在这种情况下为抗体)。另一个是特异性,即检测所寻找的特定抗体的能力。据美国《MIT科技评论报道》称,在中国的临床试验表明,Innovita检测的灵敏度达到87.3%,特异性达到100%(这些结果尚未公布)。这意味着它将不会针对错误类型的抗体,也不会传递任何假阳性(人们错误地认为自己具有免疫力),但是仍然有12.7%的样品会成为假阴性,这意味者人们会错误地认为自己没有免疫力。

相比之下,Cellex是第一家获得美国FDA批准的快速新冠病毒抗体测试的公司,其敏感性为93.8%,特异性为95.6%。Biomerica公司的测试灵敏度超过90%。梅奥诊所称,其开发的新冠病毒血清学检测IgG抗体试剂盒具有95%的特异性。

但事实是,准确度达95%的试剂盒也没有多大用处。即使是最小的错误也可能使大量用户崩溃。假设冠状病毒感染了5%的人口。如果随机测试100万人,则应该找到50000个阳性结果和950000个阴性结果。但是,如果测试具有95%的敏感性和特异性,它将正确地识别出仅47500个阳性结果和902500个阴性结果。剩下50000人的结果是错误的。那实际上是阳性(免疫)的2500人,但是没有获得豁免护照,必须待在家里。更糟糕的是,多达47500人实际上是阴性(不具有免疫的),可能会错误地测试阳性。这对于社会中很多没有感染病毒的人来说简直是灾难。

退一步说,全球大流行背景下,各国通过大量资源投入可以通过快速的技术进步来解决检测设备准确性方面的问题。但是,需要面对一个现实棘手的问题就是:该病毒感染后获得免疫持续时间多久?

不同病毒感染产生的免疫不尽相同,诸如对天花免疫的人可以终生免疫:接种疫苗后长达88年的时间,还能在体内发现抗天花的抗体。但让人担忧的是,科学家们观察到了其他冠状病毒的抗体水平(四种冠状病毒菌株感染普通感冒)会在数年内消失。

与新冠病毒类似的SARS中国学者此前研究发现,SARS特异性抗体可维持平均2年,并在第三年免疫球蛋白G阳性百分比和滴度显著降低,因此,在初次SARS病毒暴露后> 3年可能被再次感染。

SARS特异性抗体时间变化,Wu LP, Wang NC, Chang YH, et al. Duration of antibody responses after severe acute respiratory syndrome. Emerg Infect Dis. 2007;13(10):1562–1564. doi:10.3201/eid1310.070576

但德克萨斯大学医学分部免疫学家和冠状病毒专家Vineet Menachery说,即使你丢失了抗体,也并不意味着你一定会感染该病毒。

纵然尚有诸多问题待揭晓,但各国均面临巨大经济下行压力,IMF预测世界经济认为2020年的全球经济衰退可能是上世纪30年代的全球经济大萧条以来最严重的一次,今明两年,全球经济损失将达到9万亿美元,规模超过日本加德国的经济总量,两个国家目前分别是全球第三和第四大经济体。

目前,全球最大经济体美国,其疫情尚处于高峰期,由于美国全境实行防疫社交疏离措施数百万个店铺被迫关门,这使得近2600万人申请失业救济金。美国的失业率持续攀升,最高可能会达到24%,美国经济正面临严重衰退,受到多方压力,这使得美国特朗普政府迫切结束全国紧急状态,尽早复工,并公布了全国复工指南,将复工目标日期被定在5月1日,但全面复工仍面临诸多困难。

https://www.politico.com/news/2020/04/18/trump-reopen-country-coronavirus-193182

为了能够尽快复工,针对新冠病毒大规模血清学检测被各国政府寄以厚望,因为这种检测能够帮助发现曾经受过新冠病毒感染的人群,而受过感染的人群可能对新冠病毒已经产生免疫力,可尽快加入到复工复产中来。据美国时政媒体《政治》(Politico)报道称,美国大规模检测得到了改善,但仍落后于大多数公共卫生专家所说的控制病毒传播所需的水平。FDA负责人警告说,抗体检测才刚刚开始并且还不太准确。美国还缺乏公共卫生流行病调查人员,目前只有少数几个州正在招募和培训公共卫生人员,这恐对美国及时病例追踪和隔离,阻断传播链产生影响。

COVID-19 Antibody Seroprevalence in Santa Clara County, California,doi: https://doi.org/10.1101/2020.04.14.20062463

美国多地的抗体检测初步结果显示,新冠病毒的传播比以前想象的要广泛得多。此前,斯坦福大学研究人员进行的初步研究估计,到4月初,圣克拉拉县居民中有2.49%(95CI 1.80-3.17%)到4.16%(2.58-5.70%)的人血液中具有针对新冠病毒的抗体。尽管该县在4月初报告了大约1000例病例,但斯坦福大学的研究人员估计实际病例在48000至81000之间,报告数字的50到85倍。

https://www.nytimes.com/2020/04/22/us/santa-clara-county-coronavirus-death.html

另据《纽约时报》报道称,圣克拉拉县政府公共卫生部门最新检测报告显示,有证据表明新冠病毒在美国存在社区传播几周前,一名57岁的女性出现了类似流感的症状,并于2月6日在位于圣何塞家中的厨房里突然死去,死因调查发现,其组织样本显示,她感染了新冠病毒,这一令人震惊的发现改写了该病毒在美国早期传播的时间线,这比美国此前公布的首例新冠死亡病例出现时间提前了20多天。这一出乎意料的新发现清楚地表明,这种病毒最早在1月,在美国联邦政府于2月2日开始限制来自中国的旅行之前,已在加州湾区传播。

此前,美国境内首例确诊病例1月下旬出现在华盛顿州西雅图地区,美国首例新冠死亡病例则是华盛顿州2月29日报告的。

纽约州的传播也比预期的要广的多,相比加利福尼亚州更高。纽约州州长安德鲁·库莫(Andrew Cuomo)4月24日宣布,在接受随机检验的新冠病毒抗体的纽约州人群中,有近七分之一的人患有这种病毒。在纽约市则大约有五分之一的人检测出SARS-CoV-2抗体呈阳性。这意味着纽约全州约有270万人受到新冠病毒感染。

这是一项纽约州于周一(4月20日)开始的全州抗体检测研究,迄今已从纽约全州19个县的40个地点收集了大约3000个样本。研究发现,在纽约市,大约21%的随机抽样人群具检测到新冠病毒抗体;在长岛,约有16.7%的抗体;在威彻斯特和罗克兰,大约有11.7%的人有抗体,其余的县有3.6%的人有抗体。该研究也表明,新冠病毒已于2月初在纽约地区和其他主要城市传播。

R0与流行规模及群体免疫阈值,S. Cobey, Science 10.1126/science.abb5659 (2020).

这项流行病调查的另外一个发现就是,纽约还远没实现“群体免疫”(herd immunity)。专家估计,若要实现群体免疫,将需要60%至70%的人口具有免疫力。即使那样,冠状病毒仍将继续传播,只是速度较慢。哈佛大学医学院的流行病学家Maimuna Majumder表示:“坦白地说,从伦理的角度出发,在没有疫苗的情况下实现群体免疫不是我们应该追求的目标。”

鉴于当前对于病毒传播速度、免疫持续时间与强度的理解尚未完全可知,加之全球暴发最严重的地区群体免疫水平仍然无法达到实现群体免疫的阈值。在医学问题之外,发放“免疫通行证”可能导致不公平等社会问题,在破解上述的问题之前,实施发放“免疫通行证”需谨慎,现在还不是时候。


来源:梅斯医学

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