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哈佛：新冠可能循环暴发，美国需“社交疏远”到2022年( 二 )


新冠病毒的大流行和其后的传播动力学将取决于这些因素：病毒传播的季节性变化程度、免疫持续时间、SARS-CoV-2与其他冠状病毒之间的交叉免疫程度以及控制措施的强度和时机 。
SARS-CoV-2属于β属冠状病毒属 ， β属还包括SARS-CoV ， MERS-CoV和其他两种人类冠状病毒——HCoV-OC43和HCoV-HKU1 。
SARS-CoV和MERS冠状病毒可导致严重疾病 ， 病死率分别约为9％和36％ ， 但两者的传播有限 。HCoV-OC43和HCoV-HKU1感染者可能是无症状或轻度至中度的上呼吸道疾病；这些人类冠状病毒被认为是普通感冒的第二大常见原因 。
HCoV-OC43和HCoV-HKU1在温带地区每年导致冬季呼吸道疾病暴发 ， 这表明冬季气候和宿主行为可能有助于冠状病毒的传播 ， 就像流行性感冒一样 。
HCoV-OC43和HCoV-HKU1的免疫力在一年之内就消失了 ， 但SARS-CoV感染可以产生更持久的免疫力 。 β冠状病毒可以诱导相互之间的免疫反应：SARS-CoV感染可以生成针对HCoV-OC43的中和抗体 ， 而HCoV-OC43感染也可以生成针对SARS-CoV的交叉免疫抗体 。
SARS-CoV-2的大多数病例患有轻度至中度疾病 ， 严重下呼吸道感染的发生率有限 。 当前的COVID-19病死率估计在0.6％至3.5％之间 ， 表明严重程度低于SARS-CoV和MERS-CoV ， 但严重程度高于HCoV-OC43和HCoV-HKU1 。 与SARS-CoV和MERS冠状病毒相比 ， 新冠病毒在症状尚轻时就开始具有高传染性 ， 这使基于病例跟踪的干预措施难以奏效 。
到目前为止 ， 密集测试和基于案例的干预措施已成为某些地区（例如新加坡和中国香港）的疾控核心 。 许多其他国家正在采取称为“社交疏远”或“物理疏远”措施 ， 关闭学校和工作场所 ， 限制聚会的规模 。 这些策略的目标是降低流行病的峰值强度（“压平曲线” ， flatten the curve） ， 降低卫生系统资源挤兑风险 ， 并为开发药物和疫苗的争取时间 。
假设新冠在中国的基本传染数R0在2到2.5之间 ， 社交疏远措施要奏效 ， 就必须使基本传染数下降50%-60％ ， 这样才能压制疫情 。 有研究显示 ， 通过强有力的措施 ， 深圳将基本传染数减少了85％ 。 但是 ， 尚不清楚在全球其他地方能否也取得这样的效果 。 来自美国西雅图的最新数据表明 ， 该地区的基本传染数仅下降至约1.4 ， 也就是说只下降了约30%-45％ 。 此外 ， 社交疏远措施可能需要持续数月才能有效控制传播并降低新冠疫情死灰复燃的可能性 。
社交疏远干预措施成功与否的关键指标是病例数是否会多到挤兑当地的重症监护容量 。 武汉市疫情暴发的模型研究和经验表明 ， 如果疏远措施未能迅速或足够有效地实施 ， 即使在高收入国家 ， 重症监护能也可能被病患超过许多倍 。 缓解问题的方法包括：增加重症监护能力 ， 比如迅速建造或重新利用医院设施 ， 增加呼吸机的制造 。 通过治疗手段减少重症发生率 ， 也能减轻医疗保健系统的负担 。
本研究确定了病毒、环境和免疫因素 ， 这些因素共同决定了SARS-CoV-2的传播动力学 。 研究者将研究结果整合到数学模型中 ， 对SARS-CoV-2后续的传播进行前景分析 。 使用该模型 ， 研究者评估了在扩展重症监护能力后 ， 未来几个月要控制新冠疫情所需的社交疏远措施需要多久、多强 。
HCoV-OC43和HCoV-HKU1的传播动力学
研究者使用了来自美国的数据来模拟温带地区β冠状病毒的传播 ， 并预测了从现在到2025年新冠疫情的可能动态 。
研究者首先评估了季节性因素、免疫力持续时间和HCoV-OC43与HCoV-HKU1交叉免疫对病毒感染的作用 。 研究者使用HCoV-OC43和HCoV-HKU1的每周实验室阳性试验百分比等数据进行一定的加权处理 ， 来估算美国历史上的冠状病毒发生率 ， 并将其保持在一定的比例常数内 。
为了量化传播强度随时间的变化 ， 研究者估算了每周的有效传染数 ， 定义为单个感染个体引起的继发感染的平均数 。 每种β属冠状病毒的有效感染数均显示出季节性模式 。 研究者将分析限制在基于足够样本的“季节性”估算值 ， 这些样本大致分布在跨年度的40周内 ， 其中20周分布在第二年 ， 从时间看大约是当年10月份至第二年的5月份 。 对于HCoV-OC43和HCoV-HKU1 ， 有效感染数通常在10月至11月达到顶峰 ， 在次年的2月至5月达到低谷 。 在研究者的数据中包含的五个季节（2014-2019年） ， 除去异常值后 ， HCoV-HKU1的中位有效峰值感染数为1.85（范围：1.61-2.21） ， HCoV-OC43的为1.56（范围：1.54-1.80） 。


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