【期刊】大规模疫苗接种能否遏制新冠肺炎疫情传播？| QB期刊

2020年底以来，世界范围内几十个国家陆续展开大规模新冠疫苗接种，截至2021年5月中旬，以色列和美国至少注射过一剂疫苗的人群比例分别达到62.76%、46.71%，这些国家的疫情也逐渐取得好转。随着疫情得以控制，部分国家的管控措施也在逐渐放松。然而，已有研究表明新冠疫苗无法提供终身免疫且保护效率达不到100%，另外，疫苗产能在短时间内无法满足需求。因此，仅依靠疫苗能否遏制新冠肺炎疫情的继续蔓延，仍不得而知。
来自中国科学院北京基因组研究所（国家生物信息中心）的陈华教授、薛勇彪教授以及中山大学吴仲义教授等课题组联合在Quantitative Biology上发表了题为“Will the large-scale vaccination succeed in containing the COVID-19 pandemic and how soon?”的文章（点击文末“阅读原文”下载PDF全文），在考虑到疫苗有效性、疫苗保护周期、疫苗接种速度等参数的基础上，定量化分析了疫苗接种对新冠疫情发展动态的影响。

全文概要

新冠疫苗的成功研发和投入使用为全球疫情控制带来了新的希望。但是疫苗自身的局限性不可被忽视。现阶段的研究结果表明，新冠疫苗的保护周期约为6-9个月[1-3]，无法提供终身免疫。新冠疫苗的有效性50%-95%之间，其中，mRNA有效性较高，例如，Moderna的mRNA疫苗有效性能达到95%。新冠疫苗的产能目前也无法满足全球需求，2022年前预计疫苗总生产数量约为74亿剂，仅能覆盖不到一半人口（按每人两针计算）。另外，新冠病毒还在快速变异和进化过程中，疫苗对新毒株的有效性和保护周期可能会下降[4-8]。在这些条件限制下，仅依靠新冠疫苗能否遏制新冠肺炎疫情继续蔓延，最终消灭疫情，不得而知。NPI是否又应该继续保持呢？基于上述考虑，本文作者开发了流行病模型SUVQC（图1），将疫苗有效率、免疫持续时间、疫苗接种速度作为参数、NPI强度作为参数，并以以色列和美国为例，分析了各种疫苗参数下疫情发展规律。

 图1：SUVQC模型示意图

 根据SUVQC模型分析，理想情况下，当疫苗有效性达到95%，疫苗保护周期为8个月，以色列疫情预计在2021年5月中旬至7月底结束，每日新增感染人数和死亡人数均与模型预测拟合效果良好。

图2：疫苗有效性95%，保护周期8个月情况下以色列疫情发展动态预测结果

对于美国而言，如果维持2021年2月23日至2021年3月24期间的NPIs强度，预计疫情将于2022年7月中旬结束；但是若完全放开管控措施，疫情预计将延续到2027年4月中旬。更令人担忧的是，若疫苗保护周期仅为3-6个月，或者疫苗有效性较低时，美国疫情将不会结束，而是在经过振荡后，转入到持续低流行的平衡态（图3）。根据模型估计，在疫苗有效性为95%，保护周期为6个月，无NPI情况下，美国疫情达到平衡态时感染人数将维持在122万人；而若保护周期仅为3个月，平衡态感染人数高达446万人。这将对医疗系统造成长期持续的挤压。

图3：疫苗有效性95%，保护周期3个月下美国疫情发展动态预测结果

综上，尽管疫苗的投入使用为遏制、最终消灭新冠疫情带来了希望，但是结果仍有很多不确定性。在保护周期短、接种速率较慢的情况下，仅依靠疫苗或只能将新冠肺炎疫情控制在低流行水平而无法消灭疫情。因此在疫情严重且疫苗不足的国家，管控措施的实施依然十分必要。对于像美国这样的人口大国，在大规模接种疫苗的同时，相应地维持ＮＰＩ，甚至能够提早几年结束疫情。

参考文献

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文章内容来源于“QB期刊”公众号

编辑：黄琦

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