群体免疫和社区保护

群体免疫，也称为社区免疫或人口免疫，是指当周围人口中有足够高比例的人对某种传染性病原体免疫时，易感个体获得的间接保护。当免疫普遍存在时，传播链就会中断，即使是那些本身没有受到保护的人，接触病原体的可能性也会降低。

Definition

群体免疫是指当人口中足够大比例的个体获得免疫时，易感成员感染风险的降低，从而抑制病原体的有效传播。

Scope

本主题涵盖了群体免疫的人口生物学逻辑：再生数与必须免疫的人口比例之间的关系、直接保护和间接保护的区别，以及阈值计算的假设和局限性。它是一个概念性和流行病学参考，而非设定项目目标的指南。

Core questions

• 基本再生数如何决定必须免疫的人口比例才能阻止持续传播？
• 疫苗接种的直接效应和间接效应（群体效应）有何不同？
• 为什么异质性混合和免疫力减弱等现实条件会使固定阈值复杂化？

Key concepts

• 直接保护与间接保护
• 基本再生数 (R0)
• 有效再生数
• 临界疫苗接种比例/群体免疫阈值
• 均匀混合与异质性混合
• 免疫力减弱与加强

Key theories

临界疫苗接种阈值

在均匀混合和终身免疫的简化假设下，一旦免疫比例超过1减去基本再生数的倒数，持续传播就会停止；因此，传染性越强的病原体需要越高的免疫比例。

Mechanisms

每个受感染个体传播给其他个体的数量取决于病原体的传染性以及有多少接触者是易感的。随着人口中免疫个体的积累，易感接触者的比例下降，有效再生数也随之下降。当免疫比例超过基本再生数所隐含的临界阈值时，每个病例平均产生的继发病例少于一个，传播就无法持续。阈值估计假设了均匀混合和持久免疫；易感个体的聚集和免疫力减弱可能导致局部暴发，即使总体免疫力看起来很高。

Clinical relevance

群体免疫解释了为什么高社区覆盖率可以保护那些无法接种疫苗的人（例如某些免疫功能低下者），以及为什么亚群覆盖率下降可能导致疫情暴发。它作为一个人口层面的概念，旨在帮助解释免疫流行病学，而不是作为个体疫苗接种决策的规则。

Epidemiology

从经验上看，多种疫苗接种项目都观察到了间接保护作用，而流感和SARS-CoV-2的经验则突出表明，可变的疫苗效力、减弱的免疫力以及不断演变的传播性使得持久的人口免疫难以实现和维持。

Evidence & guidelines

关于再生数和间接保护的理论和综述文献构成了本主题的基础；间接效应的证据强度因病原体而异，最好按疾病逐一阅读，而非作为一个单一的普遍数字。

History

群体免疫一词起源于20世纪早期，源于对动物和人类种群中流行病起伏的观察，后来通过流行病再生数的数学形式赋予了该概念定量表达。21世纪的流行病，包括COVID-19大流行，重新审视了现实世界中群体免疫的稳健性。

Debates

大规模疫苗接种能否可靠地对高传染性呼吸道病毒产生群体免疫？

对于再生数高的病原体，疫苗对传播的效力不完美、免疫力减弱和抗原变化可能使所需的免疫比例超出可实现范围，从而使稳定的群体免疫终点不确定。

Key figures

• Paul Fine
• Roy M. Anderson
• Michael Osterholm

Seminal works

• fine-2011
• anderson-2020

Frequently asked questions

更高的再生数是否需要更高的覆盖率才能实现群体免疫？

是的。病原体传染性越强，中断持续传播所需的免疫比例就越大，这就是为什么麻疹等高传染性疾病需要非常高的覆盖率。

为什么当平均覆盖率看起来很高时，仍然可能发生疫情？

群体免疫计算假设人群均匀混合。当未接种疫苗的个体聚集在一起，或者当免疫力减弱时，局部易感人群的聚集可能导致疫情持续，尽管总体平均覆盖率很高。