新的新冠病毒变体可能更具传染性,但这并不意味着R0或基本繁殖数增加了
在大流行期间,我们都熟悉了许多流行病学概念。
2020年初向我们介绍的一个是“基本生殖数”,简称R0。这告诉我们一种病毒的内在传染性,或者说它在特定人群中从一个人传播到另一个人的内在能力。
我们还学习了“有效繁殖数”,简称ref。这告诉我们病毒在人群中传播的速度。
随着BA.4/5的出现,关于这些概念如何帮助我们理解为什么会有一个困惑变体传播得比另一个快。
仅仅因为一个变体传播得更快,并不一定意味着它的R0更高。
R0实际上告诉我们什么?
R0告诉我们在完全易感人群中由单一病例引起的继发性病例数。它描述了病原体(如病毒)传播的潜在能力,是病原体特异性的。
R0值较高的病原体有可能引起更大的流行病。对于SARS-CoV-2(导致COVID的病毒)的祖先毒株,R0为估计在3点左右.
R0也是特定于人群的。这取决于大流行前人群在“基线”时的行为。例如,一个人口密集的城市,有很多室内场所,人们在其中混在一起,对同一种病原体的R0可能比人口稀少、人群之间混在一起较少的地区更高。
裁判呢?
ref是指在采取公共卫生措施、行为改变和人群免疫(以前的感染和疫苗接种)的情况下,受感染者引起的新感染的平均数量。
因此,裁判会随着时间的推移而改变。
这是一个关键指标传染病是在增长还是在减少当ref值高于1时,疫情正在加剧。如果控制措施、人群免疫力或其他因素能使参考值降至1以下,则疫情处于下降状态。
在整个大流行期间,对澳大利亚和澳大利亚的ref进行了常规估计报道决策者。
新变体如何超越现有变体?
COVID大流行可以分为几个不同的时代,每个时代都以一种新变体的出现为定义:
- 2020年底的Alpha
- 2021年中期的德尔塔
- 2021年底推出Omicron BA.1
- 2022年初推出欧米克隆BA.2
- 欧米克隆BA.4和BA.5。
这些变体中的每一个都能够击败并取代之前的变体。
如果我们观察到一个假设的“变种a”比“变种B”在人群中传播得更快,我们就说变种a比变种B有“增长优势”。
这种增长优势,如果持续下去,就意味着变异A将取代变异B,成为在人群中传播的新的显性变异。
一个变体可能具有生长优势,但实际上在本质上并不具有更强的传导性。事实上,变型A的R0可能更高、更低,也可能与变型B相同。
这是因为与变体B相比,变体A的生长优势可能是由以下任何组合驱动的:
- 更短的生成时间
- 内在透射率增加(R0)
- 增加了“免疫逃避”的程度。
这些驱动因素中的每一个都对未来的流行轨迹产生不同的影响,并对防治措施的有效性产生不同的影响控制措施.
更短的生成时间
平均而言,更短的世代时间意味着从一个人感染到另一个人感染之间的时间更短。对于这两种变体,每个感染者所引起的新感染的平均数量是相同的,但对于变体a,这些感染发生得更快。这将导致变体a病例的快速上升,即使R0相同。
内在的传播性
内在传播性增加是指变异A的R0高于变异b的情况。病毒的多种不同生物学变化,例如增加感染者传染性的变化,可能会导致这种情况。
免疫逃避
免疫逃避指的是一种变体感染先前感染或接种过疫苗的人的容易程度。
具有非常高的免疫逃避水平的变体可以在高免疫人群中迅速传播,因为人口中有更多的人能够被感染。但这并不意味着它们本质上更容易传播。
事实上,他们甚至可能有一个降低的R0,但仍然有增长优势。
对裁判的影响
所有这三种机制都可以导致生长优势,但与变体B相比,变体a的Reff具有不同的含义。
内在遗传率或免疫逃逸的增加将导致变异A的ref比变异b增加。然而,较短的世代时间可以在不影响ref的情况下获得生长优势。如果变种A只有更短的代时间,它将比变种B在种群中传播得更快。
这在COVID大流行中是如何发挥作用的?
在COVID大流行期间,出现了几个变种,与以前的变种相比具有相当大的增长优势:Alpha,然后是Delta, Omicron BA.1和BA.2,以及最近的Omicron BA.4和BA.5。
与以前的变体相比,增长优势的原因是由不同的因素驱动的。
Alpha相对于祖先菌株的生长优势估计是由于更高的内在传播率。科学家们估计α株的基本繁殖数(R0)比祖先株高43 ~ 90%。
当Omicron BA.1于2021年底在高免疫人群中迅速出现时(包括澳大利亚,澳大利亚是世界上免疫能力最强的国家)司法管辖区在符合条件的人群中达到了85%以上的第二剂疫苗覆盖率),科学家立即怀疑免疫逃避也起了作用.
新数据分析量化了可以解释快速传播的免疫逃避和内在传播性的相对贡献。
最近,我们看到欧米克隆BA.4和BA.5在全球范围内迅速崛起。新兴证据建议免疫逃避又一次,这可能是导致传播优势BA.4和BA.5比以前的欧米克隆变种。
这意味着我们预计BA.4和BA.5将在澳大利亚迅速传播,尽管我们的疫苗接种覆盖率很高,而且以前有很多感染病例。
然而,R0可能没有改变。即使具有相同的内在传播能力,仅仅是让更多的人群再次易感,就意味着相同的R0最终将转化为更多的感染。
这不是一个简单的计算
在整个大流行期间,传染病流行病学家不得不仔细评估现有数据,以估计为什么一种新的变种具有增长优势。
不幸的是,其他人,包括The Conversation上的一些科学家,只是简单地假设增长优势是由于内在传播性的增加。
他们通过将现有变体的R0乘以新变体估计传播的速度来做到这一点。反复应用这种方法导致BA.4/5的R0估计值过高,与麻疹类似。
而这种方法好的,对于因为家庭研究表明,这种变异在以前未接触过的人群中传播得更有效,一旦出现欧米克隆,就不合适了。
这些考虑因素都不是COVID独有的。例如,新的流感变种大多是由于免疫逃避,驱动生长优势和替换先前循环的菌株。
那么R0 (ba。4/5)是多少?
随着每一个新变种的出现,任务变得更具挑战性人口患者的感染史(是否感染过,何时感染过,感染过多少次)使得数据的解释越来越困难。
所以现在很难估计ba / 4/5的R0。
它肯定比Alpha和Delta要高证据的分量这表明其值至少是祖先变体(3)的两倍。这将使其约为6。
而且这个数字可能还会更高,因为欧米克隆BA.1在竞争中击败了德尔塔内在遗传和免疫逃逸的增加.
我们还不完全明白为什么BA.2取代了BA.1,两者都有内在遗传性和免疫逃逸可能有作用.但我们知道免疫逃避足以解释BA.4/5比BA.2的生长优势。
因此,我们目前对BA.4/5的R0的最佳估计是,它很可能与BA.2的R0相似,但实际值仍然不确定。可能在6-10之间。