背景：
正在发生的严重急性呼吸道综合征冠状病*2型(SARS-CoV-2)大流行已造成多万例COVID-19临床确诊病例，并在全世界造成25万多人死亡(截至年5月4日)。SARS-CoV-2及其相关疾病COVID-19的出现，证明了一种新型传染性病原体对易感人群的破坏性影响。
简介：
年5月19日，来自美国芝加哥大学DepartmentofMedicine,SectionofGeneticMedicine的LuisB.Barreiro教授课题组在Immunity（IF:21.）杂志上发表题为“HerdImmunity:UnderstandingCOVID-19”的文章[1]。本文中，作者解释群体免疫的基本概念，并讨论其在COVID-19背景下的影响。认为，在缺乏疫苗接种计划的情况下，建立群体免疫不应是最终目标。
主要结果：
群体免疫的基本概念
获得性免疫是在个体水平上建立的，要么是通过病原体的自然感染，要么是通过疫苗免疫建立。群体免疫源于个体免疫的效应，且该个体免疫的效应扩大到种群的水平。它指的是当人群中存在足够大比例的免疫个体时，对易感人群提供的对感染的间接保护。这种人群水平的效应经常被认为是在疫苗接种计划的背景下，其目的是建立群体免疫，以便使得那些不能接种疫苗的人，包括年幼的和免疫功能低下的人，仍然受到疾病的保护。根据人群中对病原体现有免疫的流行程度，引入受感染的个体将导致不同的结果。在一个完全未受感染的人群中，在易感宿主有效暴露于受感染个体后，病原体将以不受抑制的方式通过易感宿主进行传播。但是，如果人群中有一小部分人对同一病原体具有免疫力，那么受感染和易感宿主之间有效接触的可能性就会降低，因为许多宿主具有免疫力，因此不能传播病原体。如果人群中易感人群的比例过低，那么病原体就不能成功传播，其患病率就会下降。易感人群比例低于传播所需阈值的点称为群体免疫阈值。在这个免疫水平之上，群体免疫开始起作用，易感个体从感染的间接保护中获益。
在最简单的模型中，群体免疫阈值取决于一个称为R0的参数，即基本再生数。R0是指由单个感染个体引入完全易感人群引起的二次感染的平均数量。如果我们假设一个病原体的R0为4，这意味着，平均而言，一个受感染的宿主在感染期间会感染另外四个，假设人群中不存在免疫。了解人群免疫水平的一个重要参数是有效生殖数(Re或Rt)。Re定义为在部分免疫人群中，单个指示病例在感染期间产生的继发病例的平均数量。与R0不同，Re不假定完全易感人群，因此，将根据人群的当前免疫状态而变化，这将随着疫情事件或疫苗接种运动的展开而动态变化。最终，疫苗接种计划的目标是使Re值低于1。当具有免疫的种群比例超过群体免疫阈值时，就会发生这种情况。在这一点上，病原体的传播无法维持，所以人群中被感染的个体数量会下降。
图1：群体免疫
在人群中建立群体免疫
上述对R0及其与群体免疫阈值的关系的解释是对这些术语最简单的理解。它依赖于几个关键的假设，包括种群中个体的同质混合，以及所有个体都发展出丧失免疫能力，免疫能力在接种疫苗或自然感染时提供终身保护，防止再次感染。在现实情况下，这些流行病学和免疫学的假设往往不符合，而群体免疫的间接保护作用的大小将取决于这些假设的变化。
要建立群体免疫，接种疫苗或自然感染产生的免疫必须阻止传播向前进展，而不仅仅是临床疾病。对于某些病原体，如严重急性呼吸系统综合征冠状病*2型(SARS-CoV-2)，临床表现并不能很好地指示其传播能力，因为无症状的宿主具有很高的传染性，并有助于流行病的传播。一旦达到群体免疫阈值，群体免疫的效果在很大程度上取决于获得免疫的强度和持续时间。对于终身免疫的病原体，如麻疹疫苗接种或感染，群体免疫是非常有效的，可以防止病原体在人群中传播。然而，这种情况相对罕见，因为许多其他传染病，如百日咳和轮状病*的免疫力会随着时间的推移而减弱。其结果是，群体免疫效果较差，而且仍可能发生周期性暴发。
图2：如果在不接种疫苗的情况下实现群体免疫，冠状病*病的潜在健康负担
群体免疫和SARS-CoV-2
目前正在进行大量临床试验，以评估用于预防和治疗SARSCoV-2感染的新候选疫苗和药物的重新利用策略。然而，目前还不清楚这些试验是否会产生有效的干预措施，也不清楚这些研究需要多长时间才能确定有效性和安全性，尽管对任何疫苗试验的乐观估计时间估计至少是12至18个月。在没有疫苗的情况下，通过自然感染建立SARS-CoV-2群体免疫在理论上是可能的。然而，没有直接的、合乎道德的途径来实现这一目标，因为实现这一目标的社会后果可能是毁灭性的。
自从SARS-CoV-2开始传播以来，各种研究估计该病*的基本繁殖数量(R0)在2到6之间。在中国武汉，从最初的例确诊病例中，估计R0约为2.2，这意味着平均每个感染者会增加2.2个其他感染病例。最近的估计将R0调高至5.7，尽管许多估计都在这个范围内。假设SARS-CoV-2的R0估计值为3，那么群体免疫阈值约为67%。这意味着一旦人群中获得性免疫SARS-CoV-2的个体比例超过0.67，感染发生率就会开始下降。
在没有疫苗的情况下达到SARS-CoV-2群体免疫阈值的后果
评估SARS-CoV-2传播影响的一项重要措施是总病死率(CFR)。病死率是指在所有被诊断出患有某种疾病的人中，因某种疾病而死亡的人数所占的比例。在一段特定的时间内。值得注意的是，COVID-19的病死率仍然存在显著的不确定性，原因包括各国检测能力的差异、个人接受检测的选择偏差以及官方将死亡归因于COVID-19的方式的差异。此外，病死率也对潜在年龄结构和人群间共病分布的变化敏感。因此，CFRs可能随时间和国家之间有很大差异。在COVID-19病例中，实验室确认的41名SARS-CoV-2感染患者的CFR初始估计值很高(15%)。评估实现全球SARS-CoV-2群体免疫的社会成本的最相关措施是总感染死亡率(IFR)。IFR的定义是由某种疾病引起的所有感染者的死亡比例。由于某些病例不会被报告，特别是在无症状的宿主或有轻微症状的个体中，IFR将本身低于CFR。事实上，CFRs和IFRs在不同国家之间存在显著差异，正如全球未经调整的CFRs的当前估计(意大利,13.7%;美国,5.77%;韩国,2.33)。尽管各国的测试偏差和年龄人口统计差异在一定程度上导致了区域CFRs的升高，但其他因素可能也有影响，最明显的是对当地医疗体系的压力。
SARS-CoV-2群体免疫的流行病学考虑
由于SARS-CoV-2是一种新型病原体，其传播和感染动态的许多特征尚未得到很好的描述。因此，我们的上述分析只提供了一种我们通过自然感染获得群体免疫的情况下的潜在后果的考虑。而不考虑许多复杂的病*传播和传染性，尽管这些方面对理解SARS-CoV-2的社区传播是必不可少的。虽然这些流行病学因素在群体免疫方面具有重要意义，但目前由于可获得的数据有限，很难对其进行估计。
SARS-CoV-2群体免疫的免疫学考虑
建立对SARS-CoV-2的群体免疫能力取决于病*感染产生足够的保护性免疫的假设。目前，人类能够产生对SARSCoV-2的避免免疫的程度还不清楚。前期研究表明，只要有足够的时间，对冠状病*类再次感染的防护往往会减弱，尽管需要进行纵向血清学研究来评估SARS-CoV-2免疫的持续时间。如果这也被证明适用于SARS-CoV-2，在不进行经常性免疫接种的情况下，可能永远无法实现持久的群体免疫。
结论：
建立广泛的SARS-CoV-2免疫有两种可能的方法:(1)开展大规模疫苗接种运动，这需要开发一种有效和安全的疫苗;或(2)随着时间的推移对全球人口进行该病*的自然免疫。然而，后者的后果是严重和深远的，很大一部分人需要感染病*，数百万人会死于病*。因此，在缺乏疫苗接种计划的情况下，建立群体免疫不应是最终目标。相反，应该强调保护最脆弱群体的*策，寄希望于群体免疫最终将作为此类措施的副产品实现，尽管这不是主要目标本身。
原文链接：doi:10./j.immuni..04..
参考文献：
1.RandolphHE,BarreiroLB:HerdImmunity:UnderstandingCOVID-19.Immunity,52(5):-.
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