新研究表明，自然免疫和疫苗诱导免疫的影响将是塑造COVID-19未来发展轨迹的关键因素。普林斯顿大学研究人员发表在9月21日《Science》杂志上的一项研究表明，一种能够引起强烈免疫反应的疫苗可以大大减轻未来的感染负担。

“迄今为止，有关COVID-19未来轨迹的大部分讨论正确地集中在季节性和非药物干预（NpI）的影响上，例如戴口罩和保持身体距离，”共同第一作者Chadi Saad Roy说，他是普林斯顿大学Lewis-Sigler综合基因组学研究所的准博士。“短期内，在大流行阶段，NpI是决定病例负担的关键因素。然而，随着我们展望未来，获得性免疫的作用将变得越来越重要。”

“最终，我们不知道对SARS-CoV-2或潜在疫苗的自然免疫强度或持续时间会是什么样子，”第一作者之一Caroline Wagner解释说，她是麦吉尔大学（McGill University）的生物工程助理教授，曾在普林斯顿环境研究所（princeton Environmental Institute，pEI）担任博士后研究助理参与这项研究。

“例如，如果会发生再感染，那么一个人对先前感染的免疫反应是什么？”Wagner道。“这种免疫反应能阻止你把感染传染给别人吗？这些都将影响未来疫情的动态。”

这项研究建立在普林斯顿大学5月18日的发表早《Science》杂志上的一份研究报告，气候的局部变化不太可能主导第一波COVID-19流感大流行。

在最近的一篇论文中，研究人员使用了一个简单的模型来预测COVID-19病例的未来发病率以及人类的免疫程度，这些假设与个体在不同环境下传播病毒的可能性有关。例如，该模型允许感染后不同持续时间的免疫，以及不同程度的防止再感染。研究人员在网上发布了这些不同假设下模型预测结果的交互式版本。

正如预期的那样，模型发现最初的大流行高峰基本上与免疫无关，因为大多数人都易感。然而，随着SARS-CoV-2感染的增加，以及由此产生的免疫力的增加，可能会出现大量的流行模式。

普林斯顿大学生态学和进化生物学教授Andrea Graham说：“例如，如果免疫反应只是微弱的，或者短暂地防止再感染，那么中期内可能会出现更大规模和更频繁的疫情。”

研究人员发现，免疫反应的性质也会影响临床结果和需要住院治疗的严重病例。关键问题是与原发感染相比，后续感染的严重程度。

研究发现，在所有情况下，一种能够引起强烈免疫反应的疫苗可以大大减少未来的病例数量。报告指出，即使是只提供部分预防二次传播的疫苗，如果广泛应用，也能产生重大效益。

年龄和超级传播事件等因素会影响SARS-CoV-2的传播，使人群中的个体产生不同的免疫反应或以不同的速度传播病毒。“我们的模型显示，这些因素不会影响我们对未来疫情动态的定性预测，”生态学、进化生物学和公共事务教授Bryan Grenfell说。Grenfell与生态学、进化生物学和公共事务学副教授C.Jessica Metcalf是该论文的共同高级作者。

Grenfell说：“随着候选疫苗的出现，以及对未来疫苗接种病例数量的更详细预测，这些额外的细节将需要纳入更复杂的模型中。”

研究作者还探讨了“疫苗怀疑论（vaccine hesitancy）”对未来感染动态的影响。他们的模型发现，如通有拒绝参与药物和非药物措施的人，即使有可行的疫苗问世，也会拖累病毒的遏制。

“我们的模型表明，如果疫苗拒绝率很高，并且与传播率增加以及拒绝戴口罩等更危险的行为相关，那么要想达到群体免疫所需的疫苗接种率可能需要提得很高，”文章作者Simon Levin说。“感染或接种疫苗后免疫反应的性质将是决定疫苗有效性的重要因素。”

“当潜在过程中存在如此多的不确定性时，对未来做出准确预测可能是一项挑战，”Grenfell说。“在这项研究中，我们认为，我们的模型预测结果就像天气预报一样——会非常有帮助。”

这项研究的主要结论之一是，监测人群对SARS-CoV-2的免疫力，除了主动感染外，准确预测未来发病率至关重要。

“这并不是一件容易做到的事情，尤其是当人们对这种免疫反应的本质还没有很好地理解的时候，”作者之一、哈佛大学公共卫生学院和哈佛医学院的助理教授Michael Mina说。“即使我们可以测量一个临床数量，比如针对这种病毒的抗体滴度，我们也不一定知道这意味着什么保护。”

Metcalf说：“研究T细胞免疫效应和与其他冠状病毒的交叉保护是未来工作的重要途径。”

原文检索：Immune life-history, vaccination, and the dynamics of SARS-CoV-2 over the next five years

（生物通：伍松）