朱头山

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新冠疫苗为何可能不防传染?

(2020-12-05 07:07:49) 下一个

Pfizer和Moderna的疫苗,在英国已经被批准了,在其它国家也批准在即,其数据也公布了,专家基本上是首肯的。看来,在年底前全世界大规模使用的可能性很大,如果这两个疫苗效果真的那么好,估计明年年中,世界从疫情中恢复的可能性是很大的。

西方国家不像天朝,一个好事出来了,总有挑刺的。面对挑刺,Pfizer和Moderna的发言人,都出来澄清了一些事。有个事,两个公司都说了,疫苗不能保证感染者不被传染,或传染给别人,这是啥意思?

我的理解,这个疫苗是针对新冠病毒的S突起的,S突起上有可以结合到呼吸道上的ACE2受体,进入血液,再通过不同组织细胞上的ACE2受体,进入目标组织,引起伤害。S蛋白只是进入的钥匙,不是引起伤害的刀子。

Pfizer和Moderna的疫苗,是植入一段表达S蛋白的基因mRNA, 在体内表达出S蛋白的片断,激起机体对此的免疫反应。理论上,活疫苗可以激起体液免疫(抗体)和细胞免疫,而灭活病毒仅可以激活体液免疫。不知这类新疫苗的情况如何,但针对S蛋白的中和抗体必须要形成,否则这个疫苗没法上三期临床的。

大多数抗体都是血溶性的,如IgM,IgG, 只能对付血循环里的新冠病毒。有一种IgA,是分泌于粘膜粘液中的,可以结合在呼吸道,消化道表面的病毒。Pfizer和Moderna都这么表态,说明它们的疫苗无法产生有效IgA。

因此,当一个人打了疫苗产生免疫后,再吸进病毒,由于在呼吸道表面没有IgA的保护,病毒仍然能够进入体内,因此公司说疫苗不能保护被传染。病毒进入血液后,会遭到抗体阻击,但保留在呼吸道粘膜细胞内的病毒,仍然可以生存,甚至繁殖。此人呼出气体中,仍然可能携带病毒,继续传染给别人,所以公司说不能防止传染。

那是不是这个疫苗就没用了呢?非也!病毒产生毒害,是通过血液传到全身后引起的,血液中的抗体能大量消灭病毒,因此打了疫苗后,发生症状的可能性减低了。而且,少量的粘膜细胞,并不能繁殖大量的病毒,慢慢的病毒就自然死亡了。

另外,要注意的是,打了疫苗并不等于保证产生免疫,这是个概率问题。Pfizer和Moderna报告的保护率都在94%以上,这是个统计学trick,就像美国大选前的民调一样,并不等于实际上就是这样。

我想象中的临床试验方法是这样的:试验组和安慰剂组暴露在同样条件下,比较两组的感染率,进行统计学分析,根据P值,如果随机因素造成的概率<0.05,判断为两组有显著差异。试验组的感染率低,则为疫苗有效,有效率的差距>50%,可以上市。大多数治疗药物都是这样做的,危害性不大的流感疫苗也是这样做的,其前提是两组试验者要保证一致的暴露情况。这样的设计,总例数只需几百人就可以了。

Pfizer公布的方法是这样的: 招募到的受试者被随机双盲注射两剂疫苗或安慰剂(间隔7天),然后就让他们如常生活,并没有强调不许自我防护。当其中出现确诊的新冠病例到达164例时,或总例数到达44,000时,(看哪一个先到达),则终止试验。按原计划,在达到确诊新冠数30,60,120例时要进行中期分析,但因技术原因无法进行。到11月份,总试验例数达到了43,538例,已经接近44,000的终止指标时开始了中期分析,当时的确诊新冠病人有94例,其中打疫苗只有8例得病,因此得出保护率90%的结论。最后做完时,保护率增高到95%。Moderna的做法类似,只是总例数是30,000人。

这样做,有其无奈之处。新冠病毒是高度致命性病毒,伦理上不能要求受试者不进行自我保护,但客观上,这样做参试者的暴露情况是不一致的。于是,统计学出来说话了,理论上,当例数足够大,而且两组都是随机取样,那就能保证两组的暴露情况是一致的。

科学的随机不是闭上眼睛抓一把,这样不是真正的随机。随机必须遵循科学的方法,比如抓老鼠,就得把所有老鼠编上号,用电脑随机产生程序打出一串号,根据这些号选取相应的老鼠。否则,那些活跃的老鼠不容易抓到,而容易抓到的都是迟钝老实的,统计结果就会出现偏差。

因此,在临床试验中,真正的随机,是将全部人口编号,然后根据随机号抽取分组。但实际上是无法这样做的,试验者必须是自愿的,来的时候也不相同,这样的随机是很可疑的。这样做出来的结果,虽说统计学过的去,但里面水分很大。

就从Pfizer数据来看,安慰剂组的感染率只有 86/43538/2=0.39%, 瑞典无防护的自然感然率达到20%以上,怀俄明州的数据也有15%,本试验群如按20%计算,安慰剂组的发病人数应在4000例以上,实际上只有86例,应该是防护得很好,减少了40倍以上。这个设计的干扰因素过强,比如做灭鼠剂在冬天的效果试验,如果冻死的比药死的多,那灭鼠剂的结果就很不准确了。这个临床试验中的受试者自我防护作用和疫苗具有同样甚至更强的功效,不去除防护这个强干扰因素,是无法得出准确结论的,就像照相,原图不行,再是PS也不济。感觉这个试验中的统计学就像PS,成了事实上的虎人工具。

但因为每个试验者都应该测定了中和抗体,那是客观指标。有了客观指标,再加勉强过得去的临床统计学治疗,也就可以了。再说,临床试验中那些得了病的一定是受到有效病毒暴露了,因此在他们中间是否接种疫苗而造成的感染率不同,确实具有一定的意义,但我觉得这不是真正意义上的统计学显著差异,而只是算术差异。这里的95%有效率,并不等同于统计学上的95%有效率。

不管怎么样,我们现在至少在不到一年的时间内完成了以前需要十年以上努力才可能完成的伟大成就,给世界带来了光明,这是科学的胜利,有点瑕疵,不足以道也!

 

 

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评论
gushen 回复 悄悄话 两个公司都说疫苗不能保证感染者不被传染,或传染给别人,我理解主要原因是两个公司都没有做这方面的临床实验,所以不能下结论。而要做这方面的临床实试验,因为难度加大,时间也会拖得更长。在疫情紧急的情况下,这种试验不是show stopper。
gushen 回复 悄悄话 疫苗的测试很难复制自然的感染环境。愿意参加疫苗试验的应该是比较注意防护的。而在自然环境中感染的应该以年轻人居多。按自然感染的人群(年龄,身体状况等)来分配参加试验的人,又不一定有效。
gushen 回复 悄悄话 回复 '蒋金帼' 的评论 : 欧洲人做的坏事还少吗?两次世界大战,屠杀犹太人,八国联军,不都是欧洲人干的?
蒋金帼 回复 悄悄话 一句话,美国的是最好的?要是这样的理论成立的话,怎么欧洲人从来不会说美国好呢?中国人不说美国好,那是理所当然的。美国做的坏事的确太多了,没什么好说的。
朱头山 回复 悄悄话 回复 '4657238' 的评论 : 是IgA,不是IgD,几年前担任过测试疫苗Immunogenesis的scientist,记忆有误。谢谢指正
4657238 回复 悄悄话 您是专业搞免疫的,还是读了几篇科普文就总结了一下?我学医的,学免疫的时候没学过IgD, 刚去读了点文献,和你说的不一样呀。IgD是和IgM一起 initiate 免疫反应的,说是存在于体液里,没看见哪儿说只有在呼吸道上皮。又不是IgA。而且说作用还不清楚。
朱头山 回复 悄悄话 回复 '溪畔竹吟' 的评论 : 群总感然率,不是已测核酸阳性率。由于临床试验者每个人都测核酸和抗体的,其报告数就是实际感染数。但各州测定阳性率只是报告数,但实际感染总数只能估算。
朱头山 回复 悄悄话 回复 '溪畔竹吟' 的评论 :我找不到瑞典的那篇了,这里有篇关于纽约根据血清抽样估算总体微25%感染率的文章 https://www.cnbc.com/2020/06/30/roughly-25percent-of-new-york-city-has-probably-been-infected-with-coronavirus-dr-scott-gottlieb-says.html
溪畔竹吟 回复 悄悄话 https://www.worldometers.info/coronavirus/
溪畔竹吟 回复 悄悄话 https://blog.wenxuecity.com/myblog/70246/202012/4554.html
溪畔竹吟 回复 悄悄话 不知道瑞典的自然感染率20%的数据从哪里来,瑞典不做大量检测,按worldometers 的数据目前只有2.7% (美国4.5%),实际数字可能高点。考虑到第二波感染人数较多,而三期已经做了一段时间,防护意识对试验的关联性远比文中的最字小。我所在的州被测者的阳性率也远小于20%(2-10%之间)
朱头山 回复 悄悄话 回复 '溪畔竹吟' 的评论 : 我同意疫苗组和安慰剂组可以认为暴露程度一致,但二者的暴露程度比自然人群至少要差40倍!这相当于物理学中的理想状态,和现实状态相差很远,得出的结论也只能是理论上的,
溪畔竹吟 回复 悄悄话 谢谢科普!但不认同关于统计学里面水分很大的论述,因为有效性是和对照组比较而不是和自然感然人群比较。对照组和疫苗组的人因为随机防护意识方面应该差别不大。
朱头山 回复 悄悄话 还有,关于灭活疫苗产生的抗体,不见得是抗S蛋白的,不知道有关公司是怎么测定中和抗体的。灭活病毒的缺点包括:肯定不能激发细胞免疫;不一定能激发中和抗体:ADA;制作比较麻烦,还得防止生产中的扩散;灭活不好的话还成了传染原等。但优点也是有的,人类对此类疫苗比较了解了,还可能带来其它好处,MMR疫苗广泛接种后,好多意想不到的的疾病都绝迹了,虽然机理不明。
朱头山 回复 悄悄话 回复 '笑薇.' 的评论 : 我知道抗霍乱的疫苗是能产生强大的IgD,但大多数只能产生IgG.我不太了解乙肝疫苗,但乙肝是通过体液传染,疫苗应该既能抗病也能抗传染。
我住长江边 回复 悄悄话 严格的讲,就像所有药物一样,新冠疫苗不能百分之百保证接种者完全免疫。比如某一个成功的抗癌药物不能保证治好一种癌症,患者就不用它,当然不会。如果这疫苗能保护大多数接种者的安全,就算非常成功了。世上没有一个药物是百分之百成功的
笑薇. 回复 悄悄话 那些肝炎疫苗也是不prevent getting sick 吗?那么,带菌者到底是有病还是没病? 需不需要治疗? 传染不传染?
笑薇. 回复 悄悄话 读了几篇英语的报道,包括Fauci的解释。明白了,疫苗只是prevent to get illness, 却不能预防感染。没有illness的症状也会减少传播机会。看来戴口罩是个长期任务。
笑薇. 回复 悄悄话 "...疫苗不能保证感染者不被传染,或传染给别人,..." 疫苗的作用何在?
清漪园 回复 悄悄话 好扎心呀,我还盼着打了疫苗去Gym游泳呢。如果疫苗不能保证接种者不被传染,或传染别人,那还是啥子疫苗呀?
老天真 回复 悄悄话 目前的实验结果,只反映了三个月的保护作用。所以,两家公司都对mRNA疫苗能否诱导长期免疫,不知可否。长期免疫更重要,因为美国这样的人口大国,要实施对70%的人口接种疫苗,至少要一年的时间。所以,需要疫苗提供6-9个月以上的免疫保护,才真正有意义。

还有,mRNA疫苗是否会诱发依赖抗体的病情加重(ADE)作用,两家公司都未提及。对灭活疫苗来说,人们确有对ADE的担心。而观察ADE,需要一定数目的再次感染者。

现在,英国愿意首先大规模地使用mRNA疫苗,也算是一场大规模的“临床试验”吧。即使十分之一的英国人口接种,那也是六百六十万人。观察接种后半年的结果,对保护作用和副作用的了解,就更全面了。
朱头山 回复 悄悄话 回复 'portfolio' 的评论 : 谢谢你的指正。不过这并不影响结论,抗体只能在血中结合S突起从而消灭新冠病毒,在呼吸道上粘膜上无法消灭病毒,也无法阻制病毒的进入。
portfolio 回复 悄悄话 你的理解是错误的。新冠病毒的S突起上,没有ACE2蛋白。
ACE2,全称为血管紧张素转化酶2,可以水解血管紧张素II,有降压功能,是人体内一种参与血压调节的蛋白。ACE2与ACE相拮抗,后者合成血管紧张素II,有强烈的升压功能。
ACE2在肺、心脏、肾脏和肠道广泛存在,其本身就是细胞膜上受体。新型冠状病毒感染人体细胞的关键在于冠状病毒的S蛋白与人体ACE2 蛋白的结合。准确地说,是S蛋白“劫持”了原本是控制血压的ACE2,通过与它的结合入侵人体。
ACE2在高血压人群中显著增高,所以,高血压是冠状病毒感染的第一危险因子。
朱头山 回复 悄悄话 回复 '石油附中啊' 的评论 : 应该是这个道理
石油附中啊 回复 悄悄话 谢谢。就是说,即使打了疫苗,口罩该戴还是接着戴吧。也没什么不好的。
朱头山 回复 悄悄话 回复 'RainyDay4321' 的评论 : 是这个意思,上了棒就不能改了。应该是“疫苗不能保证接种者不被传染,或传染别人的意思”。谢谢指正!
RainyDay4321 回复 悄悄话 好文,顶!之前一直对参加的志愿者的自我保护措施在疫苗临床试验中所起的作用有疑惑,博主幽默,讲的生动形象。没懂文中"疫苗不能保证感染者不被传染,或传染给别人"这句?觉得这里应是疫苗不能保证接种者不被传染,或传染别人的意思。
webyoung 回复 悄悄话 这科普写得很好,很详细!
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