冠状病毒:COVID-19会成为一种季节性病毒吗?

从季节性温度差异到社会行为的改变,都可能改变病毒传播的方式,但新冠病毒-19的未来将如何?我们问伦敦帝国学院的病毒学家迈克·斯金纳博士。

当我们说到病毒的季节性时,它到底意味着什么?

我们都熟悉在我们的社区中经常传播的病毒。常见的有流感、普通感冒和水痘,水痘是由水痘带状疱疹病毒(VZV)引起的。

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这些病毒被称为“地方病”,这意味着它们经常在特定人群或特定地区被发现。其中一些病毒,如VZV,全年都在传播,但另一些病毒,如流感,在冬季造成更多的感染,而在晚春和夏季则要少得多。

冠状病毒:COVID-19会成为一种季节性病毒吗?©盖蒂图片社
接受季节性流感疫苗的妇女©盖蒂图片社

我们说,这种病毒感染具有“季节性”,每年有规律的高峰,呼吸道病毒通常在冬季。在某些季节,高峰变得如此之高,以至于被称为“流行病”,意思是一种传染病在某个特定时间在一个社区内广泛发生。

然而,新冠病毒-19尚未被证实地方性——去年年底才从动物源中出现,但它确实是疫情,因为它仍在迅速蔓延。因此,只有当它首次成为地方病时,它才能表现出季节性。

为什么有些病毒有季节性?

它还没有完全建立起来,但我们相信有一些参数在起作用。并非所有病毒都在冬季出现更高的感染高峰:这取决于它们的传播途径。

呼吸道病毒在冬季达到高峰,一个重要因素是实际病毒抵抗环境压力的能力。这些因素包括热量、湿度和紫外线。

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环境温度的直接影响没有你想象的那么大:病毒是相对简单的纳米机器,不会受到正常环境温度的特别不利影响。然而,高温会影响其他环境因素,比如湿度,或者相对湿度。

这并不是说干燥会使病毒失活,而是如果它在潮湿的表面上,可能更容易被感染。一旦它干了,它所在的液滴形成了外壳,病毒就很难被清除。

较高的温度通常伴随着更多(或更强烈)的阳光,这会使其暴露在紫外线下。紫外线是致突变的,这意味着它会破坏遗传物质。它还可以破坏病毒的遗传物质,但由于单个病毒非常小,需要高剂量的紫外线才能在一滴中使所有病毒失活。

麦克·斯金纳博士,伦敦帝国理工学院的病毒学家
麦克·斯金纳博士,伦敦帝国理工学院的病毒学家

较高的光照水平会逐渐减少表面活跃病毒的数量。研究表明,需要1到3小时的接触才能将病毒数量减少10倍(即从1000个颗粒减少到100个);将1000个粒子减少到1个以下需要4倍的时间。这种失活降低了我们接触表面时被感染的可能性。

影响病毒季节性传播的另一个重要因素是我们的行为,我们的行为随季节而变化。在冬天,我们往往会更紧密地挤在一起,我们会在家里和工作场所创造更高的相对湿度,因为我们呆在室内,打开暖气。

这如何适用于新冠病毒-19?

如果我们能将这种流行病的高峰期推迟到春季末和夏季,我们就有希望减少传播,但很难知道像这样的新型病毒会传播到什么程度。

值得指出的是,当北半球是夏天的时候,南半球是冬天,所以在我们夏季流感感染较低的同时,澳大利亚和南美洲的冬季流感感染率很高。

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在热带和亚热带地区你没有真正的季节,我们看到流感感染率保持相当高的水平。这强调了相对湿度可能是最重要的因素。

世界卫生组织强调,新冠病毒-19正在到处传播,因此怀疑季节性因素不会对减少传播产生巨大影响。

病毒的传播还涉及哪些其他因素?

我们对这种病毒的预期主要是基于我们对流感的经验,特别是早在1918年即使在2009年,认识到这是一种不同的病毒,可能以微妙的不同方式表现。

有了这些,我们看到了多个波,如果我们不采取行动的话,可能会看到多个新冠病毒19波。我们现在处于第一波。

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如果由于这些季节性因素或我们的控制措施,感染率在夏季下降,我们预计明年冬天会出现这种情况,而仍有相当一部分人对此免疫。

政府已经考虑到了这种可能性,目前的控制措施计划旨在尽可能地保持第二个高峰的高度。

目前,我们都没有免疫力,但随着人们感染COVID-19并康复,我们希望他们会有免疫力。更多的人将在随后的浪潮中获得免疫力,我们可以预期病毒会卷土重来,直到目前估计60%的人获得免疫力。

2020年3月4日,中国上海的一辆公交车被紫外线消毒©Getty Images
2020年3月4日,中国上海的一辆公交车被紫外线消毒©Getty Images

现在,我们已经建立了群体免疫“,那里没有足够的非免疫人群让病毒感染,从而导致更多的流行高峰。

事实上,在这一点上,病毒很可能变成地方病,这就是我们可能在未免疫的人群(或早前出生的人群)中看到小的季节性感染高峰的地方。

如果发生这种情况,我们将依赖于有效疫苗的开发、测试、引进和推广,以最终阻止病毒传播。当然,如果我们还想根除这种病毒,防止它造成持续的威胁,就需要在全球范围内实现这一目标。

我们能从以前爆发的冠状病毒中学到什么吗?

我的第一份工作实际上是在80年代研究一种冠状病毒,当时我们知道两种,OC43和229E。在SARS之后,当人们开始用更新的技术更加努力地寻找时,又发现了两个。

很可能在数万年前,它们首先从蝙蝠或其他动物身上进化到人类身上,成为一种新颖的、可能是危险的病毒,然后随着人口的流动逐渐在全世界传播,变异并逐渐适应与我们共存的环境。

2020年3月22日,墨西哥哈利斯科州一片空旷的海滩©Getty Images
2020年3月22日,墨西哥哈利斯科州一片空旷的海滩©Getty Images

在我们控制或根除COVID-19的过程中,它们告诉我们很多重要的东西。这两种病毒变化不大,但每年冬天人们还是会因它们而感冒。它们会导致轻微的疾病,但我们认为目前约15%至20%的感冒是由冠状病毒引起的。

目前还没有对它们进行足够的研究来充分了解它们——资助者没有花很多钱在那些不会引起太多疾病的病毒上。我们知道流感不断传播,因为它不断变异,避免了我们现有的免疫力——我们说它们经历了“基因漂变”。

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但如果一种病毒像旧的冠状病毒一样继续传播,而且变化不大,据我所知,对此只有另一种解释,那就是它们引发的免疫力可能相当短命。

有些病毒感染几乎提供终生免疫。天花就是一个很好的例子。但对其他人来说,时间并不长。例如,我们可能在一年后感染诺如病毒,然后一两年后又会再次感染。如果这被证明是COVID-19的情况,这将对其流行病学和控制产生重要影响。

那么,我们现在的重点是什么?

规划者们希望不仅要限制第一次,而且要限制随后的一波,降低我们的暴露率(从而降低感染和卫生服务的负担),直到有足够多的人暴露于病毒,或者直到我们有了疫苗。

首相讨论的那种血清学测试将使我们能够看到人们是否具有新冠病毒19型抗体,并因此具有免疫力,这将是对抗后一波病毒以及控制和根除新冠病毒的重要补充武器。

我们必须有一种疫苗,这样我们才能控制并有望根除它,即使疫苗只在一两年内有效。

还有一个很大的努力读临床分离株的病毒基因组的序列从不同的地点,不同的患者,从这些不同的症状和结果随着疫情的发展,所以,我们警惕突变可能会改变病毒的属性或行为,好或坏。

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如果我们发现并开始使用有效的抗病毒药物,这将仍然很重要,我们需要警惕病毒耐药性的发展,同样,在推出疫苗后也是如此。