編輯嚴選

在2021，對疫苗的期待和對病毒變異的合理擔憂

在我們都期待疫苗到來，回歸正常生活的一年。

3月22日，台灣開打英國阿斯利康(AZ)的新冠肺炎疫苗，因為幾個禮拜陸續的血栓案例，讓大家都很關注。不過我倒是想起再前一陣子看過的一篇新聞，華爾街日報2月20日的文章「延遲疫苗接種可能帶來更多變異病毒，阻礙大流行的終結」，那時候美國的疫苗接種已經開始一小段時間，文章的主要論點是疫苗開打了，但現在是最危險的時刻，可能會有越來越多突變的病毒株出現，請大家還是要保持社交距離、相信疫苗快點去打疫苗，結論很可以理解。只是文章裡提出selective pressure作為支持論點，指的是天擇、人擇或其他所謂的被環境選擇，中文慣用語意應該是「演化壓力」。

演化壓力這個說法在新冠肺炎疫情裡的重要程度是多少？現在越來越多國家疫苗開打了，為什麼會有報導與研究將疫苗跟變異病毒株相關連討論？這件事讓我有點在意跟好奇。

我把我看到的，有經過驗證的(justified)資訊分成兩個部分，首先是疫苗產量有限下，施打計畫該如何制訂的迫切問題，和未來幾年會不會增加病毒變異的可能性，再回到主題病毒變異，新的病毒株可能會帶有哪些優勢的突變。

施打疫苗最直接的目標是讓疫苗接種者具有免疫力，比較不容易被感染，即便被感染成為重症的機率也會降低。就整個群體或國家而言，是讓群體裏更多人有免疫力，降低感染人數。如果所有的人都可以接種疫苗是最好的情況，但現在新冠肺炎的疫苗產量明顯不能達到所有人的需求。

先廣泛地接種第一劑疫苗，降低感染數是現在部分國家的做法(例如：英國)，根據「SARS-COV-2疫苗接種計畫的流行病學與演化學考量」（SARS-COV-2是新冠病毒本身的名稱，疾病是COVID-19），這篇文章的內容針對在疫苗不足的當下，該怎麼制定疫苗施打計畫。提出應考量單劑疫苗的效果、免疫反應衰退的時間，綜合之下先打一劑是不是會讓下波疫情高峰提早到來，或是否會增加病毒變異風險。

先讓更多人施打一劑疫苗能夠減緩感染的動力，但不知道如果只打一劑疫苗，疫苗的效力如何，而且擔心有部分免疫力的人之後會增加病毒變異的風險。研究並進一步討論，如果已經選擇讓更多人先施打一劑疫苗以減緩感染數，在不遠的未來1-5年間，面臨免疫力衰退和病毒變異的風險，該取得哪些實際的臨床數據，並運用模型去評估，達到讓疫情逐步趨緩的目標。

文章給出的建議是：短期來說只施打一劑疫苗可以降低感染人數，但長期的結果要視疫苗的免疫穩健性(immune robustness)；尤其相對於兩劑和自然染疫後的免疫力，只施打一劑疫苗所激發的免疫反應的穩健性。穩健性分兩個層面，免疫力持續時間和效果，即免疫力多久後會消退，疫苗效果還很強跟減弱後分別能夠降低多少感染機率。

它的理論建立在感染模型和過往的流行病學傳染和演化學研究資料，使用的傳染病模型是SIR(S)模型。一開始幾乎所有人都是易感者(susceptible)，可能受到感染；感染者是infected；康復具有免疫力的人是Recovered，其免疫力減弱後會回到易感者。再加上施打疫苗後具免疫力的族群(包含施打單劑與雙劑疫苗的人)，其免疫力減弱後回到易感者，和部分人感染成為感染者，組成模型裡設定的各類族群。

關鍵是不同族群流動的比例和時間，例如：有多少易感者會成為感染者，經過多久具免疫力的人（含自然感染或接種疫苗）會回到易感者族群，有多少接種疫苗的人會受到感染，接種過疫苗或感染過病毒再回到易感者族群的人有多少比例會二次感染。

有些問題可以在全球開放的統計資料中找到答案，例如感染人數可以推估感染率、疫苗的臨床數據提供疫苗有效率，但免疫力多久後會消退，和施打過疫苗或感染的人的免疫力可以持續多久，減弱後再次感染的機率能降低多少？這些問題其實還沒有答案，勢必要等未來的實際臨床數據和新的研究資料與結果。

而關於病毒在人體內因為免疫壓力高低而不同的變異率，模型是以免疫強度去預測病毒變異機率的高低，所以文章給的結論是需要有新的臨床數據，並持續檢測接種過疫苗的人體內的病毒量和免應反應強度，並提高疫苗產量和接種；另外即便現在是先接種第一劑，也可以在免疫力減弱前在趕快打第二劑，這樣既可以降低現在感染數，又可以避免掉未來新的感染高峰。

這是關於這篇研究我做的筆記，不能肯定我的理解絕對正確，但提供參考資料和檢驗，有開註解，如果覺得我搞錯了可以留言。

回到開頭的那句話，「如果一個群體中部份人口對病毒具部分免疫力，但同時這個病毒也不停地複製、傳染，這兩件事同時發生會讓這個病毒潛在的傳播力或致命性更高的病毒株出現。」聽起來有點不確定是什麼意思，或覺得有點可能是對的，但前面加上的兩個條件，真的是條件嗎？

病毒變異這件事本來就會自然發生，為什麼要特別強調因為部分人有免疫力，而提升可能性，或增加危險性？因為這真的有可能發生，一直有科學研究資料，不是陰謀論，然後我想大家都希望最壞的情況不要發生。

病毒在個體裡大量複製，是病毒變異發生的過程，然後「它們」從一個人傳到下一個人身上；重點還是控制感染，才是真正釜底抽薪的方法。只是在沒辦法完全控制感染的情況下，必須再往下討論，為什麼有些病毒株會在人類中成為「優勢」？

對病毒來說，一個病毒株相較另一個更有優勢，就可能成為傳播更廣泛的病毒株，優勢指的是什麼？ 更高的傳染力、躲過宿主免疫系統的能力、更強的致命性？前兩者一定是，最後一項不一定是；但這三項對人類而言都不是什麼好消息。為什麼這些對人類的壞消息，可能會成真？

傳染力更好的病毒株會傳的更廣，太符合直覺，也沒有什麼反駁資料，我就不討論了。

以現實世界的狀況，現在幾個大家比較關注的變異病毒株來說，英國變異病毒株B.1.1.7、南非變異病毒株B.1.351和巴西變異病毒株P.1，都有被命名為E484K的突變，它發生在病毒的棘蛋白上，可能會讓病毒能夠躲過部分抗體。

在英國變異病毒株出現後，就比較多的討論在是否有顯著抗原變異，因為棘蛋白是病毒感染人體的主要工具，也是其中一種人體免疫細胞辨識病毒的抗原。各類疫苗的製作方式不大一樣，但原理都是挑選出一些抗原，以疫苗訓練人體的免疫系統辨識出病原體的抗原，誘發適當、有效的免疫反應，所以會擔憂是否有病毒株有顯著的抗原變異。

至於為什麼致命性更高的病毒會留下來？

邏輯是施打過疫苗的宿主會降低感染後的病況嚴重性，所以打破了原本的演化規則：讓人病得太重的病毒株，因為來不及感染更多人，所以會消失。但打過疫苗的宿主可以作為致命性高的病毒的帶原者，此外還有些條件：那些打過疫苗的宿主，雖然病得比較輕，但還是會傳染，因為體內的病毒量還是高，具有傳染能力。

德國之聲在1月26日，寫過一篇報導「效力弱的疫苗的危險性Coronavirus: The dangers of weak vaccines」，講述這個觀點，並訪問做過這個主題的學者Andrew Read，不過這個研究是在實驗室裡，而且研究對象是養雞場裡的雞隻。
疫苗可能造成更具致命型的病毒， 相關可能性的解釋如報導和研究，但新冠病毒目前沒有資料顯示有這個趨勢。

從去年12月左右，巴西的疫情越來越嚴重，很多區域的醫院都超過負載，3月又更嚴重了，到現在也沒有趨緩。以我寫的時候最新資料，4/9巴西的當日新增確診數93317，七日平均新增確診數66156。(巴西的即時疫情地圖)

巴西變異病毒株P.1，在今年一月被發現並確認，起源在巴西亞馬遜區域的城市瑪瑙斯(Manaus)，而去年10月瑪瑙斯曾做過血清檢驗，為的是以抽樣檢測抗體的方式，推估這座城市的曾感染過新冠肺炎的比例，結果是：76%的血清陽性（之前彰化做過類似的萬人血清檢測，但彰化是找高風險族群：確診者、接觸者與醫護人員，為的是確認是否有社區感染，目的不太一樣，只是同樣都是做血清檢測），但今年一月瑪瑙斯再度爆發極度嚴重的疫情。

Lancet這篇文章，給出初步的推測，提供四個不互斥的可能原因：
1. 早前的已感染人數估計:76% (95% CI 67–98) 有誤差，數字過高。
2. 免疫力在第二次高峰前已經消退；第二次高峰2021年1月，前一次高峰期是在7-8個月前。
3. P1病毒株能夠逃過免疫反應
4. P1病毒株的傳播能力更強

根據在medrXiv的研究，P1病毒株的傳染能力是1.4-2.2倍，有25-61%的可能性感染那些曾感染過非P1病毒株的人。
[medrXiv上的文章未經過同儕審稿，但確實是刊登新冠肺炎研究的重要平台。]

回到病毒變異的主題，事實的部分是巴西的疫情真的很嚴重，感染和死亡人數都很高，而且沒有趨緩。

年初的時候因為瑪瑙斯的疫情，有些報導表達出一種擔憂；到現在巴西的疫情還是沒有趨緩，反而更嚴重，所以最近報導又變多了。當初一些媒體的文章就表達出一種擔憂，擔心免疫力消退後的大規模感染和不足的防疫措施，可能會有更強的病毒株的出現，只是時間早晚而已。大家都有擔憂，在擔憂足夠成為事實前繼續擔憂，希望更糟的情況不要發生。

最近因為真的很嚴重，也沒有好轉的傾向，指控比較直接一點了。這是BBC中文的一篇報導，原文是一名巴西記者寫的，直接形容巴西是露天實驗室。

最近關於巴西疫情的新聞

開頭那句話，其實是WSJ文章的主要論點，當初是希望美國人趕快去打疫苗。

聽著有點誇張，但我琢磨很久，應該不算誇大其辭，不少報導也表達出這種擔憂，而且我花了一整篇文章，傳達這個論點的可信程度。

我在3月中的時候才注意到巴西的疫情很嚴重，才注意到有些報導提到類似的科學研究和論點。關於病毒其實一直都有相關研究，只是看研究真的很困難；有時候我會不小心有一種偏誤，不知道的事情就以為是新的。

下面是幾個可以持續追蹤，好理解不會像天書的網站或網頁。

紐時針對新冠變異病毒株的頁面

台灣的國家高速網路與計算中心NCHC將疫情資料圖表化和中文化

報導者一直持續做相關報導，他們會採訪台灣的專家學者

除了文章附的連結外，其他參考資料
Vaccines Are Pushing Pathogens to Evolve
Virus Variant in Brazil InfectedMany Who Had Already Recovered From Covid-19
流行性感冒