重新思考群体免疫

全球范围内“疫苗犹豫”的兴起正在改变疾病传播的格局

埃里克·柯林斯

2008年1月13日,一名未接种疫苗的七岁男孩从瑞士的家庭旅行返回圣地亚哥。他和他的家人当时并不知道他在旅途中感染了麻疹。回家后一周内他开始生病,直到一周后才确诊为麻疹。公共卫生官员紧急评估情况,最终确定,由于无意中输入了导致麻疹的病毒,他已使圣地亚哥地区的839人暴露于该病毒,其中11人也患上了这种疾病,包括一名因年龄太小而无法接种疫苗的住院婴儿。

尽管圣地亚哥县约有95%的儿童已接种了该疾病疫苗,但这一切还是发生了。根据群体免疫的概念,这个比例应该足以控制麻疹并保护那些未接种疫苗的人。那么,为什么疫情仍然爆发了呢?随着人们认为具有良好人群水平保护的地区越来越多地出现可预防疾病的爆发,这个问题变得越来越普遍。

公共卫生研究人员指出,即使在广泛疫苗接种率很高的情况下,仍有两个关键因素继续推动麻疹、脊髓灰质炎、百日咳(pertussis)和其他疫苗可预防疾病的流行:越来越多的国内和国际旅行者,以及越来越多的家长选择不给孩子接种疫苗。


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西雅图比尔及梅琳达·盖茨基金会疫苗交付主任奥林·莱文说:“在全球互联互通的世界中,某些疾病的传播风险更高。”“传染病威胁不分国界,也不受国界限制;我们拥有的最佳防线是在世界各地提高疫苗接种覆盖率,从而建立起虚拟的免疫墙,使病毒无法在任何地方使任何人患病。”

莱文和其他人谈到需要同时考虑全球和超本地层面的群体免疫。以那个带着麻疹回到圣地亚哥的七岁男孩为例。他的父母选择不给他和他的兄弟姐妹接种疫苗。他上了一所圣地亚哥特许学校,该学校17%的学生的家长签署了个人信仰豁免表格,选择让他们的孩子不参加强制性疫苗接种。因此,虽然整个县的平均疫苗接种率可能很高,但本地差异很大;在他居住的一些社区,疫苗接种率远低于实现群体免疫所需的阈值。

实际上,一群未接种疫苗的儿童就像堆积如山的引火物。当受感染的男孩回到家时,他就是点燃这堆引火物的火柴。而燃料使病毒持续足够长的时间,使其能够跳到其他脆弱的堆。全球疫苗免疫联盟(Gavi)首席执行官塞思·伯克利说:“如果一个社区中爆发了疾病,那么群体免疫实际上就消失了。”全球疫苗免疫联盟是一个旨在提高免疫接种机会的公私卫生伙伴关系。

最近的新闻头条描述了类似的故事:一名未接种疫苗的五岁法国男孩在二月份将麻疹重新引入哥斯达黎加,而美国持续的麻疹爆发是由于受感染的旅行者将病毒从疫苗接种不足的东欧和以色列地区传播到华盛顿州和纽约州疫苗接种不足的紧密社区。一名三月份从纽约受影响的极端正统犹太教社区旅行的男子在不知不觉中引发了密歇根州东南部的另一次疫情爆发。

今年一月,世界卫生组织将“疫苗犹豫”列为2019年全球十大健康威胁之一,“疫苗犹豫”指的是尽管疫苗可用,但人们仍不情愿或拒绝接种疫苗。对疫苗安全性的非理性担忧,例如现已被驳斥的麻疹、腮腺炎和风疹疫苗会导致自闭症的理论,仍在全球范围内传播,移动电话和互联网的普及加速了这种传播。

波士顿东北大学的计算流行病学家亚历山德罗·韦斯皮尼亚尼说:“这种社会传染病非常重要,并且无法与疾病本身分离。”休斯顿或香港的家长之间的犹豫很可能使加拉加斯或科隆的家长面临更大的错误信息风险,并使他们所有的孩子面临更大的感染风险。“我们生活在一个全球互联互通的世界中,我们在当地所做的事情不可能不产生全球范围的影响。”

找出易感人群聚集区

麻疹是所有传染病中最具传染性的疾病之一。每十个未接种疫苗的人中,大约有九个在接触该病毒后会感染它。一个人在知道自己被感染之前几天就可能具有传染性,这为乘坐飞机或火车,或者至少是充实的社交活动提供了充足的时间。尽管病毒可能不分国界,但它造成的损失在全球范围内差异很大。发达国家的麻疹死亡率低于0.1%,但在一些贫困国家,麻疹死亡率超过10%,在这些贫困国家,人们可能营养不良或缺乏医疗保健。世界卫生组织称,在2000年至2017年期间,麻疹疫苗接种预防了全球约2110万例死亡。

马塞尔·萨拉特在瑞士的家乡爆发了2000年代中期的麻疹疫情,正是这次疫情蔓延到圣地亚哥以及奥地利、挪威和其他附近县,当时他开始思考信念在疫苗可预防疾病传播中的作用。有消息称,许多瑞士父母故意避免让孩子接种疫苗。

萨拉特是瑞士洛桑联邦理工学院的数字流行病学家,他一直将病毒的行为纳入他的传染病动力学模型中,但没有纳入人类的行为。但很快他开始意识到,信仰体系也是一个强有力的预测因素。在2008年的一篇论文中,他描述了意见产生的“易感人群聚集区”(例如,疫苗犹豫的父母及其子女聚集地)如何使病毒持续存在并跳到其他聚集区。他在论文中提出,这种现象“有效地降低了群体免疫力”。

在圣地亚哥疫情爆发后的一项调查中,当地选择不给孩子接种疫苗的父母表示,他们认为接种这些疫苗以预防疫苗可预防疾病是不必要的,因为感染这些疾病的风险很低。毕竟,麻疹在美国于2000年被宣布消除。全球疫苗免疫联盟的伯克利说,在美国等国家,“由于疫苗的成功,才出现了犹豫”。相比之下,他说,在当今许多发展中国家,“你可以看到儿童因疫苗可预防疾病而死亡和致残。当这种情况发生时,当然,父母们——至少是理解科学的父母们——都希望他们的孩子受到保护。”

联合国基金会全球健康战略副总裁凯特·多德森补充说:“世界上绝大多数人都希望获得免疫接种机会。”但她补充说,五分之一想要接种麻疹疫苗的人却无法获得。通常,这五分之一的人也聚集在一起,因为他们面临着共同的政治、经济或文化挑战。在刚果民主共和国,每年有180万儿童错过了完整的疫苗接种疗程,这主要是由于难以到达诊所或诊所疫苗用完。巴基斯坦和叙利亚部分地区持续不断的冲突阻碍了许多人获得疫苗。

疫苗获取困难的最终结果与疫苗犹豫的结果相似。公共卫生研究人员认为,这两种障碍都需要解决,因为任何一种障碍都可能造成未接种疫苗人群的地理聚集区,从而成为病毒繁殖的沃土。宾夕法尼亚州立大学大学帕克分校的统计疾病建模师马修·法拉利说:“他们是拒绝接种疫苗还是未能接种疫苗?从麻疹病毒的角度来看,它不在乎他们为什么没有接种疫苗。”他补充说,对于麻疹来说,由于缺乏疫苗接种机会而出现的聚集区“看起来就像一所幼儿园里挤满了父母积极拒绝疫苗接种的孩子”。

病毒传播

伯克利说,错误信息“确实在以光速传播”。其影响不仅限于麻疹,还涉及其他疾病。伯克利将麻疹称为“煤矿里的金丝雀”。由于其高传染性,当总体疫苗接种率开始下滑时,它通常是第一个出现的可预防疫苗疾病。如果这种趋势继续下去,百日咳、破伤风和其他需要较低覆盖率才能实现群体免疫的疾病的爆发可能紧随其后。

约翰·霍普金斯大学公共卫生学院的国际卫生学教授布鲁斯·李补充说,因此,麻疹是“完美的研究疾病”。它的上升也可能发出警告,表明其他疫苗可预防疾病,如乙型肝炎,其症状往往不太明显且更迟出现,“可能正在更悄无声息、更隐蔽地传播”。

社交媒体助长的反疫苗接种运动正在阻碍全球范围内的麻疹疫苗接种工作,包括在印度、以色列、马达加斯加、委内瑞拉和乌克兰等国。在尼日利亚北部,根除脊髓灰质炎的工作正因关于疫苗被抗生育剂污染以及疫苗部署是感染儿童猴痘病毒的阴谋的危险谣言而脱轨。而阻止巴基斯坦一些父母给孩子接种疫苗的,不仅仅是冲突和贫困。在美国开展虚假的乙型肝炎疫苗接种项目以锁定奥萨马·本·拉登之后,对疫苗接种运动的不信任感加剧了——并在网上引起了反响。中央情报局曾试图从奥萨马亲属那里获取DNA,以确认他在突袭阿伯塔巴德大院之前的下落。

还有其他动机在起作用。在2016年美国大选中负责传播虚假新闻的俄罗斯推特机器人也一直在推动反疫苗错误信息,以进一步促进政治两极分化。与此同时,一些网站似乎正在通过销售反疫苗书籍、补充剂和在线研讨会来从家长的恐惧中牟利。

所有这些在线疫苗犹豫的讨论至少可能有一个一线希望:创造有价值的数据。萨拉特发现,例如,跟踪推特上的推文可以帮助识别当地疫苗犹豫人群聚集区。来自互联网搜索引擎和其他社交媒体网站的数据也提供了大量有用的数据。

将这些行为数据与来自医疗记录、航班日志和移动电话的信息流相结合,可以使模型更有效地预测疫苗可预防疾病的传播,并更好地有针对性地开展疫苗接种和教育活动。韦斯皮尼亚尼说:“这是一种模拟疾病的方式,更接近于我们对天气预报所做的事情。”

除了潜伏期长之外,对麻疹等疾病进行建模的另一个困难是近几十年来的相对稀缺性。韦斯皮尼亚尼说:“现在,不幸的是,我们有足够的病例和疫情爆发,建模可以成为一种良好的情报。”

为了解释疫苗覆盖率的地域差异,这也一直是建模人员的障碍,研究人员现在正在迅速提高其分辨率。在四月份发表的一篇论文中,乔纳森·莫瑟和同事估计了52个非洲国家5公里乘5公里分辨率的疫苗覆盖率。他们发现,虽然白喉-百日咳-破伤风(DPT)疫苗在非洲的覆盖率有所提高,但“国家内部和国家之间仍然存在巨大的地域不平等”。华盛顿大学西雅图健康指标与评估研究所的临床研究员莫瑟说,更好地定位未接种疫苗人群的聚集区可以改进疾病传播的模拟。“所有的要素都已具备,”萨拉特补充说,他注意到最近大数据、计算能力和复杂算法的可用性。“真正的挑战是将所有东西整合在一起。”

良好政策

政策方法也可能有助于解决疫苗犹豫问题。5月10日,为了应对已使74名儿童患病的麻疹疫情爆发,华盛顿州州长杰伊·英斯利签署了一项法案,取消了家长以个人或哲学原因为由豁免其子女接种麻疹、腮腺炎和风疹疫苗的能力。美国每个州都允许在医疗必要时豁免。除三个州外,所有州都允许宗教豁免。华盛顿州是允许“个人、道德或其他信仰”豁免的十几个州之一。

在2018年的一篇论文中,休斯顿贝勒医学院国家热带医学院院长彼得·霍特兹和他的同事们确定了美国15个县,由于非医疗豁免率高,这些县的人口面临麻疹和其他疫苗可预防疾病的风险。在2019年,这些县中约有一半报告了麻疹疫情爆发。

即使是2015年加州对所有非医疗豁免的禁令似乎也未能奏效,加州现在又提出了一项法案,该法案将阻止家长为了绕过法律而为了获得医疗豁免而到处寻医。

疫苗接种一直是地方或州政府的管辖范围。1905年,美国最高法院在一位牧师因安全担忧而拒绝后,维护了马萨诸塞州剑桥市要求接种天花疫苗的权力。但乔治城大学全球卫生法教授劳伦斯·戈斯汀说,国家和国际层面需要采取更多行动。他在四月份发表的一篇论文中详细阐述了一项三管齐下的战略。

他说:“根据宪法,联邦政府不允许直接告诉各州该怎么做。”“但它可以根据各州是否符合联邦标准来决定联邦资金的条件,在这种情况下,联邦标准将是取消或大幅收紧所有非医疗豁免。”

他还建议联邦政府与社交媒体公司合作,“过滤掉关于疫苗的未经科学证实、毫无根据的信息”,并资助州和地方宣传活动,以恢复公众对疫苗安全性和重要性的信心。“这项运动不会指责家长怀有恶意,”戈斯汀说。“我会假设,正如我所假设的那样,如果大多数父母能够获得可靠、可信的科学信息来源,那么他们就会做正确的事情并给孩子接种疫苗。”

霍特兹强调了这三个相同的策略,并强调了它们的紧迫性。他一生的大部分时间都花在了开发针对全球被忽视疾病的疫苗上,他说他担心蔓延的疫苗犹豫会“加剧”疟疾、登革热等新疫苗的引入问题。

戈斯汀补充说:“所有正在经历严重疫苗犹豫的国家都应该有一个类似的计划。”“疫苗是20世纪最伟大的公共卫生成就,我们希望它能延续到21世纪。”

本文经许可转载,并于2019年6月21日首次发表

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