疫苗注射四個月後，美國的疫情怎樣了？

Eric Wang

美國自去年12月20日開始疫苗注射至今已經整整四個月了。今天美國的疫情怎麼樣了？疫苗真實世界的安全性和有效性如何？華裔科學家在美國疫苗研發中有何關鍵性的貢獻？

筆者以在美國從事新葯開發和臨床研究二十多年的經驗，為大家逐一簡述如下。

1. 美國的疫苗使用現狀

截至今日（5月1日），美國已經注射了輝瑞疫苗1億5千9百80萬劑，莫德納疫苗1億3千零百90萬劑，強生疫苗1千8百餘萬劑，超出了預計目標的一倍。[1]

65以上人群80%多接種了至少一劑，完全接種者已近70%。

18-29歲人群剛剛開放接種三周，目前34.2%接種了至少一劑，完全接種者18.5%。

輝瑞疫苗在青少年人群中（12-15歲）的三期臨床試驗已經於上月得到中期結果，在2260人中有效性接近100%。預計FDA很快會被批准輝瑞疫苗在青少年人群中使用。

6個月-12歲兒童的臨床試驗正在進行中，預計年底前會有結果。

美國人口不同年齡層已經接受至少一劑疫苗的比例

2，美國疫苗真實世界 (Real World Study) 的安全性和有效性數據

（1）真實世界安全性追蹤結果：

美國疾病控制中心（CDC）1月27日發布了美國最早接受新冠疫苗注射的2200萬人的安全性總結報告。大規模注射疫苗后的安全性數據與臨床研究期間所得到的結果一致。所有出現過敏反應的人都被成功治療，沒有出現其他嚴重問題。[2]

（2）輝瑞疫苗在以色列的真實世界有效性數據：

以色列在2020年12月20日至2021年2月1日期間，有596,618人接受了輝瑞疫苗注射。以色列衛生部門根據人口居住地區、年齡、健康狀況等特徵，以1:1的比例與未接種疫苗者進行對照匹配。結果顯示：在這批近60萬接種了兩劑輝瑞疫苗的人群中，有癥狀感染病例減少 94％；相關住院治療減少 87％；重症減少 92％；無相關感染死亡。[3]

以色列真實世界大規模疫苗注射的有效性，與美國三期臨床試驗結果高度一致，顯示出驚人的效果。這一研究結果，堅定了世界各國推廣疫苗注射的信心。

（3）mRNA 疫苗在美國的真實世界數據：   

4月2日，CDC公布了對兩種 mRNA 疫苗在美國抗疫第一線人員中真實世界的有效性（包括防止無癥狀感染）研究的中期報告。

• 完全免疫（第二劑后≥14天）抵抗SARS-CoV-2 病毒感染（有癥狀+無癥狀）的有效率為 90％
• 部分免疫（第一劑后≥14天至第二劑前）的有效性（有癥狀+無癥狀）也高達 80％
• 這一結果證明 mRNA 疫苗可有效預防真實世界的 SARS-CoV-2 病毒感染

4月28日，CDC報告：完全免疫后，65歲以上老人的住院率降低了 94%。[4]

（4）完全接種后還會不會感染？

完成疫苗接種后的感染，被成為新冠疫苗 「突破性感染 breakthrough infection」，即病毒突破了疫苗所誘導的免疫保護。CDC每天更新「突破性感染」 相關數據。截至今日，美國共有9千5百餘萬完成疫苗接種者發生「突破性感染」 的數據。總計：9,245/95,000,000 = 0.01%。 

結果顯示，完全接種后，幾個月時間內發生「突破性感染」 的可能性 小於萬分之一；感染死亡的幾率小於百萬分之一。[5]

在這些「突破性感染」 者中：

• 女性占 63%

• 無癥狀感染占 27%

• 60歲以上的老人占 45%

• 住院占 9% （其中29%為無新冠癥狀，是因為其他原因住院）

• 死亡 132例，其中20例與COVID-19無關

（5）病毒變異

目前尚未出現具有嚴重後果的變異株 Variants of High Consequence (VOHC)，即有明確證據表明，相對於先前傳播的變體，使預防措施或醫學對策的有效性大大降低的變異株。

美國三種疫苗對印度變異株的有效性還不清楚。根據目前僅有的以色列的感染數字判斷，輝瑞疫苗對印度變異株（B.1.617）的有效性應該是相當高的。截至到昨天，以色列全國發現41例印度變種感染，其中只有4例打過疫苗，粗略計算輝瑞疫苗對印度變種的有效率在90%以上。[6] 

印度變異株的兩個變異位點在英國株和美國加州變異株中出現過。BioNTech 公司表示，他們在先前的測試中有類似的雙重突變體。根據過去的數據，他們有信心看到這種病毒的中和方式也應該類似。幾周後會有新數據出爐。

（6）關於強生疫苗的血栓副作用 

4月13日，CDC和FDA在收到強生疫苗接種者發生血小板減少症候群（TTS）的血栓形成報告后，發出了暫停使用強生疫苗的指令。

自2020年6月以來，CDC免疫實踐諮詢委員會（ACIP）已召開了13次公開會議，審查有關COVID-19流行病學和疫苗的數據。這個由傳染病，疫苗學，疫苗安全，公共衛生和倫理學專家組成的COVID-19疫苗工作組自2020年4月以來每周舉行會議，以審查COVID-19監測數據，疫苗功效和安全性證據以及疫苗實施注意事項。

此外，由獨立疫苗安全專家顧問組成的COVID-19疫苗安全技術工作組在強生疫苗暫停使用期間舉行了兩次會議，對收到的血栓栓塞事件的安全性數據進行了獨立審查。

經過對相關案例的模型分析，4月23日，諮詢委員會得出結論，恢復強生疫苗注射的好處超過風險，建議恢復強生疫苗在美國的使用。現有數據表明血栓形成-血小板減少綜合征（TTS）發生的可能性非常低，但是FDA和CDC將繼續保持警惕，以繼續調查這種風險。[7]

截至到4月21日，在美國已施用約798萬劑強生疫苗。在3月2日至4月21日之間，國家疫苗安全監測系統疫苗不良事件報告系統（VAERS）收到了15例TTS報告，全部是女性；其中13例是18-49歲的年輕女性。發生率是每百萬人1.9人。

FDA 沒有確定血栓形成和疫苗注射的因果關係。

（7）新冠疫苗的保護期有多久？

因為疫苗大規模使用才幾個月的時間，疫苗保護期能持續多久，目前還沒有定論。一般推測 mRNA 疫苗對於免疫功能大體健全者的保護作用應該可以持續1-3年。

新冠感染病人體內的抗體水平在病後三個月就有明顯下降，而 mRNA 疫苗誘導的中和抗體水平比新冠病毒感染者高出 2-4 倍，保護期一定會更長。

在中和抗體的保護性之外，mRNA 疫苗激發的細胞免疫也起到很大作用。

根據目前還在持續進行中的輝瑞和莫德納疫苗的三期臨床試驗最新結果，疫苗注射六個月後，保護性沒有明顯下降。上述三期臨床試驗要持續進行到2022年，應該不斷有數據更新。

根據三期臨床試驗的更新數據：

輝瑞疫苗接種六個月後的預防有癥狀感染的有效率為 91.3%；預防重症感染有效率為95.3%；對南非變種也非常有效。[8]

莫德納疫苗接種六個月後的有效率與輝瑞疫苗的數據幾乎一樣。[9]

3，疫苗改變了疫情嗎？ 

以色列是全球疫苗接種的領跑者。去年初，輝瑞疫苗還在研發階段，以色列總理就給輝瑞CEO打了十餘通電話，終於以雙倍的價格和及時提供疫苗使用后真實世界研究數據的承諾，才得到疫苗供應。一年後，這個明智的舉動終見成效。

以色列隨著總人口的接種比例達到60%，四月份，每日新增病例和死亡數量幾乎為零了。今天，以色列的社會生活基本恢復了正常，有望成為世界上第一個真正從新冠疫情中走出來的國家。

從世界幾個主要疫情國家來看，疫苗接種率與新病例發生率有明顯的負相關。 疫苗接種率越高的國家，新病例發生率降低得越明顯。 

美國的疫情在持續顯著好轉，大家所擔心的春假以後的疫情惡化，並沒有發生。

印度近期的疫情大爆發，更加顯示儘快接種疫苗的緊迫性。智利和印度疫情失控的教訓提示，自然感染所產生的免疫保護，遠低於疫苗所誘導的免疫保護強度。即便是既往得過新冠，也需要接種疫苗，以獲得更強和持續更久的免疫力。

全球主要疫情國家疫苗接種率排名

全球主要疫情國家人均每日新病例排名。相比之下，疫苗接種率高的以色列和英國的新增病例，明顯少於疫苗注射率低的法國和加拿大。印度的病例數更是大幅上升。

筆者所居住的洛杉磯郡是美國疫情的重災區。近幾周，洛杉磯的疫情已經出現了根本性的改觀。洛杉磯郡1千多萬人口中，每日新增病例已從兩個月前的2萬餘人，急劇下降到200人以下，減少了99%以上；連續兩天零死亡，是疫情爆發一年以來的首次。[10]  

洛杉磯一個月前已經恢復了高峰時間段堵車的常態。

美國疫情的重災區洛杉磯郡的每日新增病例已從兩個月前的2萬餘人，急劇下降到百位數，減少了99%以上，並首次進入零死亡時代。

對比以色列的先例，美國社會解禁已是指日可待了。美國許多州都在開放商業，並逐步取消所有限制。截至5月1日，美國各州的規定如下：[11] 

完全不需要戴口罩的州：阿拉斯加，阿拉巴馬，亞利桑那，阿肯色，佛羅里達，喬治亞，愛達荷，印第安納，愛荷華，堪薩斯，路易斯安那，密西西比，密蘇里，蒙大拿，內布拉斯加，新罕布希爾，北達科他，俄克拉荷馬，南卡，南達科他，田納西，德克薩斯，猶他，威斯康辛，懷俄明

某些區域需要口罩的州：科羅拉多

室內強制戴口罩的州： 加利福尼亞，康乃狄克，特拉華，夏威夷，伊利諾伊，肯塔基，緬因，馬里蘭，馬薩諸塞，密西根，明尼蘇達，內華達，新澤西，新墨西哥，紐約，北卡，俄亥俄，俄勒岡，賓夕法尼亞，羅德島，佛蒙特，弗吉尼亞，華盛頓，DC，西弗吉尼亞

此外，埃及、希臘、土耳其、英國等國都已經表示歡迎美國旅遊者來訪。

4，華裔科學家在美國疫苗研發中的重要貢獻

在一種傳染病大流行不到一年的時間裡，就開發出有效的疫苗，這在人類歷史上還是第一次。奇迹是如何發生的？筆者有兩篇短文細數了其中奧秘，有興趣者可以點擊如下鏈接：

疫苗背後的故事：一切都始於這位中國科學家的一通國際電話

美國十個月上市兩款核酸疫苗的奇迹是如何發生的？

本文想特別介紹一位美國華裔科學家在新冠疫苗研發上做出的重大貢獻。

冠狀病毒刺突蛋白研究專家 - Dr. Nianshuang Wang（王年爽）

王年爽博士是出生在山東淄博鄉下的一位80后小夥子，父母都沒有受過多少教育。他離鄉去青島念大學的時候，沒用過信用卡，不知道如何投硬幣坐公交車。

四年大學成績相當優異，被保送到清華讀博士，之後一直研究冠狀病毒。

2014年王博士來到美國 Dartmouth 大學研究冠狀病毒刺突蛋白的遺傳突變機制，幾年後又轉到德克薩斯大學繼續他的研究生涯。

左起：分子生物科學副教授Jason S. McLellan，研究生Daniel Wrapp和研究助理Nianshuang Wang於2020年2月17日星期一在德克薩斯大學奧斯汀分校的McLellan實驗室合影。引自 The University of Texas at Austin 官網 Credit: Vivian Abagiu

「其實研究過程是很枯燥的，任何一點小細節的失誤，都會造成實驗的失敗，在前期實驗中，我們試用了各種各樣的傳統的方法，很多時候都是同時做20個30個不同的設計，然後試圖能夠穩定S蛋白，但是絕大部分都是沒有任何效果的。後來我們就慢慢地積累更多經驗，最終找到能夠穩定S蛋白的方法。」

去年當疫情剛剛爆發，各廠家如此之快的設計出疫苗，都是因為一群科學家已經投入了數年的時間奠定的基礎，使疫苗設計人員可以快速設計所需的突變（大約一天），鑒定出編碼刺突蛋白的基因，找出刺突蛋白的三維結構。[12]

令王博士意想不到的是，這一歷盡艱辛、頗具奠基性意義的研究結果，在尋求發表時，卻被 5 家全球頂級權威期刊拒稿。「當時心情還是很痛苦的，在科學界拒稿是很正常的事情，但是拒絕5次是很少見的。」

「這項技術是針對2012年暴發的MERS病毒，但是在2016 年，MERS 疫情已經銷聲匿跡，科學界對冠狀病毒的研究的熱情大減。另外，結構指導疫苗設計的技術在整個領域並未被認可，大家普遍沒有意識到這項技術真正的價值。」

經過一年的努力，文章終於在2017年8月發表在《美國國家科學院院刊》上。令人欣慰的是，這個研究成果在發表后的三年時間裡，在冠狀病毒研究領域內逐漸得到了認可，也開始被同行採用。

去年初，只用了一個周末，王博士就完成了用於繪製刺突蛋白的必要基因構建體的設計工作，到一月底，他們已收穫並純化了刺突蛋白，為疫苗研發鋪就了一條道路。全世界的疫苗生產商都與他們的實驗室聯繫，因為這張地圖是一個重要的里程碑，為數十項疫苗開發工作提供了關鍵信息。他們的團隊也成為大學的驕傲。

同時，德克薩斯州的研究小組一直堅持不懈，最近又創建了刺突蛋白的改良版。蓋茨基金會通過贈款為該技術的發展做出了貢獻，目的是使低收入國家的人們能夠使用到疫苗。

去年8月，王博士加入到再生元（Regeneron）公司，從事抗體藥物研究。

結語

隨著疫苗接種的快速推進，美國的疫情已經得到顯著控制。加州預計6月15日完全開放，聯邦政府的目標是7月4日美國獨立日時，可以恢復正常生活。

但是，由於疫苗短缺，全民接種也是巨大的經濟負擔。未來幾年內，全球各國都達到群體免疫的可能性不大，因此疫情有可能會持續存在。因病毒變異或疫苗保護到期，反覆接種必成常態。

將來完成疫苗接種和未完成疫苗接種的國家，在防疫措施和人員往來上將有明顯不同，世界或將分成兩個不同的經濟圈。

在過去的一年多時間裡，很多人居家避疫。但是，那些參與疫苗研發、生產、運輸、臨床試驗、以及後來大規模注射中心工作的千千萬萬人，卻在日夜辛勞。那些第一線的醫療人員更是不懼危險，挽救生命。

幾滴疫苗，給億萬人帶來希望，每天都在挽救著千萬人的生命。

我們當以感恩的心來領受這一禮物。

參考資料

1. Demographic Trends of People Receiving COVID-19 Vaccinations in the United States

2. 美國首批2千2百萬新冠疫苗接種者安全性回顧

3. BNT162b2 mRNA Covid-19 Vaccine in a Nationwide Mass Vaccination Setting

4. Effectiveness of Pfizer-BioNTech and Moderna Vaccines Against COVID-19 Among Hospitalized Adults Aged ≥65 Years

5. COVID-19 Breakthrough Case Investigations and Reporting

6. Israel warns against Indian Covid strain, experts say Pfizer vaccine can neutralise it

7. Updated Recommendations from the Advisory Committee on Immunization Practices for Use of the Janssen COVID-19 Vaccine

8. PFIZER AND BIONTECH CONFIRM HIGH EFFICACY AND NO SERIOUS SAFETY CONCERNS THROUGH UP TO SIX MONTHS FOLLOWING SECOND DOSE IN UPDATED TOPLINE ANALYSIS OF LANDMARK COVID-19 VACCINE STUDY

9. Antibody Persistence through 6 Months after the Second Dose of mRNA-1273 Vaccine for Covid-19

10. LA County COVID-19 Surveillance Dashboard

11. See Coronavirus Restrictions and Mask Mandates for All 50 States

12. COVID-19 Vaccines with UT Ties Arrived Quickly After Years in the Making