Covid-19疫苗到底有沒有效?各國接種後傳染力解密

製作/簡毅慧、陳盈諭、范育菁
更新時間:2021/03/23

全球疫苗成效解密

3月22日一早,行政院長蘇貞昌、中央流行疫情指揮中心指揮官陳時中在台大醫院挽袖接種牛津AZ疫苗,親身示範以安民心。同一時間,多家醫院第一線醫護人員也開始施打疫苗,台灣正式邁入Covid-19疫苗施打階段。

回首15個月來的防疫管控,台灣成績亮眼,卻因為國際政治等因素,取得疫苗之路困難重重。

2020年12月8日,遠在地球彼端的英國為疫苗接種計畫開出全球第一槍,90歲的瑪格麗特·基南(Margaret Keenan)接種美國輝瑞大藥廠(Pfizer)和德國BioNTech聯手研發的疫苗。

台灣第一批11.7萬劑牛津AZ疫苗接種計畫3月22日開跑,民眾接種意願成為下一個考驗。為了探究各國施打疫苗的效果,中央社媒體實驗室彙整全球各國的疫苗接種率與基本傳染數(R0值)資料,分析接種疫苗的重點國家疫情現況。

什麼是基本傳染數(Basic Reproduction Number, R0)?

R0值是流行病學評估傳染病控制成效的重要指標,指在沒有外力介入、且所有人都沒有免疫力的情況下,平均1個感染者會把病源傳染給多少人的數值,R0值越大代表傳染越難控制。

R0 <1 ,傳染力減弱,病源會逐漸消失
R0 =1 ,傳染力維持,病源會持續存在,成為地方病
R0 >1 ,傳染力增加,病源會呈現指數型增加,成為流行病

台北榮民總醫院桃園分院小兒科主任顏俊宇告訴中央社,疫苗接種率上升到一定程度時,群體免疫力因此上升,確診者的傳染力就會下降,R0值也跟著下降。

截至台灣時間3月22日凌晨,已有103個國家 施打疫苗14天以上,其中23個國家 疫苗接種率達10%以上。我們把這23國根據接種率分成4組,觀察不同國家的基本傳染數變化。

註:本文採用的接種率數值定義是,該國每100人中,有多少人接種至少1劑的疫苗。

接種率逾10%國家R0值變化圖

疫苗接種率達50%以上,共有2個國家
疫苗接種率達50%以上,共有2個國家
疫苗接種率達30%以上,共有2個國家
疫苗接種率達30%以上,共有2個國家
疫苗接種率達20%以上,共有7個國家
疫苗接種率達20%以上,共有7個國家
疫苗接種率達10%以上,共有12個國家
疫苗接種率達10%以上,共有12個國家
註:多米尼克(Dominica)R0值線段較短,導因於2021年初前資料缺失。

圖表中可以發現,從接種疫苗第一天至今,23個國家裡有10個國家的R0值下降、3個國家持平,10個國家的R0值上升。

而在接種率高達20%以上的11個國家中, 除了塞席爾外,其餘10國家的R0值皆下降或持平,意即病毒在該國的傳染力減弱或維持。

位於印度洋的非洲島國塞席爾是全球接種率最高的國家(達63.51%),塞席爾2021年1月起接受阿拉伯聯合大公國捐贈的5萬劑疫苗,施打初期R0值確有下降之勢,但1月底、2月初R0值又回升,每日新增確診案例數上升,但目前尚無專家明確指出疫情惡化原因。

顏俊宇表示,R0值受各地疫苗分配方式、防疫政策、衛生保健習慣等諸多因素影響。也就是說,除了接種率,還有其他因素導致R0值變化。

為了更全面理解疫苗接種國的配套防疫措施、疫苗採購與分配政策,我們以4個國家為例,分析疫苗、疫情與防疫政策之間的關係與影響。

註:由於各國數據更新時間不一,以下國家接種率數據統一採計至2021年3月18日

1. 以色列:全球第二高接種率

以色列:全球第二高接種率

2020年12月11日

輝瑞BNT疫苗疫苗取得美國FDA緊急使用授權時,以色列就與輝瑞藥廠簽訂採購合約;以色列衛生部也在幾天內迅速批准疫苗。

2020年12月16日

確立疫苗接種優先順序

2020年12月20日

啟動接種計畫

2020年12月27日

第3次全國性封城

2021年2月初

2月初逐步解封
接種疫苗後獲得「綠色護照(Green Passport)」,才能進入體育館、教堂、購物中心等公共場所

2021年2月下旬

以、巴雙方衛生部達成協議,將為在以國的10萬巴勒斯坦人接種疫苗

以色列是僅次於塞席爾,全球疫苗接種率第二高的國家。目前已有59.5%的人口打過疫苗、打完兩劑的人口也達到52%。以色列衛生部相關報告指出,在人們施打第一劑疫苗的14天後,感染率與確診率持續下降,R0值也從施打前的1.4下降至0.68。

以色列衛生政策研究雜誌指出,以色列能在疫苗施打初期就迅速見效,是因為政府即時啟用特殊資金購買與分發疫苗、明確訂定疫苗施打的優先順序,且精心設計疫苗推廣活動,鼓勵人民接種。

階段 對象
第一階段 醫院、診所、救援組織、照護機構與疫苗接種機構的醫護人員
第二階段
  1. 60歲以上族群、老年人的照護者、特殊風險人群
  2. 糖尿病、肥胖、高血壓、器官移植者等高危險群
  3. 教師、社工、監獄管理員與囚犯
  4. 以色列國軍
第三階段 以色列全國國民

此外,以色列面積小、人口少、冬日相對暖和、全民健保、中央集權體系、基礎建設完善等特色,也讓政府能在大規模的國家緊急狀況中迅速採取應對措施。

以色列所施打的疫苗品牌有兩種。第一種是來自美國藥廠輝瑞(Pfizer)與德國生技公司BioNTech(簡稱輝瑞BNT疫苗),他們在3月11日發布最新報告表示,根據以色列全國疫苗接種計畫所提供的資料,輝瑞BNT疫苗對無症狀感染的保護力達到94%。

第二種疫苗來自美國莫德納(Moderna)生技公司,臨床試驗保護力為94%,台灣中央流行疫情指揮中心已向藥廠訂購505萬劑,預計5月至6月抵台。

以色列國會改選戰將至,總理尼坦雅胡(Benjamin Netanyahu)能否順利連任,疫情控制表現將是一大關鍵。

2. 美國:輝瑞與莫德納疫苗的搖籃

美國:輝瑞與莫德納疫苗的搖籃
註:疫苗接種率曲線不完整係因部分日期無更新數據。

2020年7月7日

美國確診人數超過300萬人,川普宣布退出世界衛生組織。

2020年12月10日

FDA諮詢小組授予輝瑞BNT疫苗緊急使用授權,是全球第一種獲得批准的Covid-19疫苗。

2020年12月15日

美國紐約州護理師林賽(Sandra Lindsay)成為美國第一位接種疫苗的人。

2020年12月17日

FDA諮詢小組授予莫德納疫苗緊急使用授權,是全球第二種獲得批准的Covid-19疫苗。

2021年2月28日

FDA諮詢小組授予嬌生集團疫苗緊急使用授權,是美國第三款能用來對抗疫情的疫苗。

2021年3月10日

阿拉斯加取消疫苗接種資格限制,成為美國第一個所有州民都能接種疫苗的州。

美國截至3月22日已有近3000萬人確診,是累計確診人數最高的國家,同時也是疫苗研發先驅輝瑞、莫德納藥廠的所在地。

美國川普政府在疫情初期投入數十億美元協助藥廠研發疫苗,以確保後續國人有充足的疫苗。根據英國廣播公司(BBC)報導,輝瑞BNT疫苗從概念到上市,僅花了10個月就走完通常要花10年的程序,而莫德納疫苗也緊接著在2020年12月中旬獲得美國FDA核准,成為全球第一與第三多國家使用的疫苗(86國使用輝瑞BNT疫苗、33國使用莫德納疫苗)。

自美國核准輝瑞BNT疫苗至2021年3月18日,全美已有7936萬人接種至少一劑疫苗,接種率達22.57%,疫苗接種初期,R0值確有下降,從1月7日的巔峰1.11,下降至1個月後(2月15日)的0.73。

階段 對象
第一階段 第一線醫護人員、長期照護機構居民
第二階段
  1. 前線人員如消防員、警察、農民、郵務人員、製造業工人、大眾交通服務人員、教職人員
  2. 75歲以上族群
第三階段
  1. 65-75歲以上族群
  2. 16-64歲間患有潛在疾病的高風險族群
  3. 其他服務人員(運輸與物流、飲食服務、房屋建築與金融、能源、媒體、其他公衛人員)

在疫情中不幸死去的美國人,有6成都是75歲以上長者,因此美國聯邦政府建議的疫苗接種順序是65歲以上族群優先接種。但根據金融時報3月13日報導,美國的疫苗部署情況並不均衡,如加州已有66%長者接種第一劑疫苗,紐約市卻只有40%的長者接種疫苗。

2月15日後,美國的基本傳染數R0值又開始上升,在3月18日已達0.98。

許多地方政府陸續宣布放鬆防疫管制,擁有2900萬市民的德州3月9日取消口罩限制,並允許企業完全重新開放,密西西比州州長也表示將放寬口罩的強制性與企業產能的限制規定,此舉遭拜登抨擊是「原始人思想(Neanderthal thinking)」,美國CDC主任瓦倫斯基(Rochelle Walensky)也三度警告地方首長,此時此刻不適合放鬆管制。

拜登3月12日發表演說,指示各州需在5月1日前開放所有成年人接種疫苗,以擴大免疫族群。他表示全美國人將在今年8月底前接種疫苗,期待7月4日美國國慶當天,民眾可開始進行小型聚會。

3. 英國:全球接種疫苗第一槍

英國:全球接種疫苗第一槍
註:疫苗接種率曲線不完整係因部分日期無更新數據。

2020年12月8日

90歲的瑪格麗特·基南成為全球第一個接種COVID-19疫苗的人。

2020年12月14日

英國衛生部長馬特·漢考克(Matt Hancock)承認發現變種病毒,已確認1108例。

2020年12月30日

藥品監管機構批准牛津疫苗,成為第一款英國核准疫苗。

2021年1月5日

第3次全國性封城

2021年1月8日

批准美國莫德納疫苗

2021年2月22日

強生宣布4階段逐步解封計畫,盼最快在6月21前完全解除防疫措施。

2021年2月28日

接受第一劑疫苗的人已經超過2000萬人

2021年3月8日

第一階段解封,英格蘭學校全數開放,並容許兩人在室外公共場所休閒娛樂。

2020年末,英國面臨疫情爆發以來最嚴峻的考驗,單日確診人數屢創新高,更在英國南部發現傳播更快的變種病毒株,也讓英國民眾對佛系防疫的忍耐度達到臨界值。今年1月5日,英國首相強生宣布進入第3次全國性封城。

當時流行病專家、英國醫療慈善組織維康信託基金會(Wellcome Trust)主任法拉爾(Jeremy Farrar)即表示,接下來第二波、第三波的病毒傳播「幾乎無法避免」,疫苗是「我們唯一真正的出口」。

英國早在去年12月8日就領先全球,以首批80萬劑輝瑞BNT疫苗展開大規模施打計畫,雖然基本傳染數(R0值)持續下降,在3月1日達到0.59的低谷,但近日又開始迅速回升,在3月18日突破R0值為1的基準線,等同於平均每一位感染者,仍會傳染給1.03個人。

截至3月18日,英國人民的疫苗接種率已將近4成。英國政府預計7月底前,所有成年國民都可以完成第一劑接種。另根據英國政府2月22日發布的逐步解封計畫,如要解封須達到以下4要件:

  1. 疫苗持續大規模接種
  2. 疫苗有效降低住院與死亡率
  3. 感染率不會造成住院率再次攀升
  4. 變種病毒不會改變風險評估
階段 對象
第一階段
  1. 照護機構居民與照顧者
  2. 80歲以上與第一線醫護人員、社會護理工作者
  3. 70歲以上與臨床上極脆弱族群
  4. 65歲以上的人
  5. 16-64歲間患有其他疾病的高風險族群
  6. 50-60歲之間的人
第二階段
  1. 急救人員、軍隊、司法人員、教職人員、運輸人員、在扮演防疫要角的公務員
  2. 強烈建議立即接種的高風險人群
    1. 男性
    2. 黑人、亞裔與少數族裔
    3. BMI指數大於30者
    4. 貧困地區居民

根據英國疫苗監管機構疫苗接種和免疫聯合委員會(JCVI)聲明,第一階段的疫苗接種計畫已取得「巨大成功」,第二階段將針對重症率與住院率高族群、高風險職業族群實施接種計畫。

英國數據顯示,40-49歲男性或因較常從事高風險職業,因此重症率較高。黑人、亞裔與少數族裔可能因對疫苗與疾病風險的認識度不足,在第一階段接種率低落。另外,多項國際公衛組織的數據監測報告顯示,BMI指數較高的族群住院率也較高。

英國大多採用美德研發的輝瑞BNT疫苗,以及英國阿斯特捷利康藥廠(AstraZeneca)與牛津大學共同研發的疫苗(牛津AZ疫苗),不過在兩者之中,民眾顯然對國貨更有信心。

根據英國「每日郵報」報導,報導許多英國長者拒絕接種輝瑞BNT疫苗,希望能等到牛津AZ疫苗,甚至有醫院因為沒有牛津AZ疫苗而被長者放鴿子,為避免浪費,醫院只好找10名警察來打這批輝瑞BNT疫苗。

牛津AZ疫苗臨床試驗保護力為70%,重症保護力100%,也是台灣首批到貨的Covid-19疫苗,這11.7萬劑疫苗已於3月19日已完成檢驗,陸續分發到各大醫院。

4. 阿拉伯聯合大公國:中國疫苗外交第一站

阿拉伯聯合大公國:中國疫苗外交第一站
註:疫苗接種率曲線不完整係因部分日期無更新數據。

2020年3月

關閉學校、托兒服務、禮拜場所、商業與購物中心、肉類菜類市場,停止分發所有報章雜誌,延辦主要體育賽事,實施宵禁與疫情謠言禁令。

2021年1月21日

在醫院暫停非緊急手術,以應對大量確診者湧入的隔天,杜拜旅遊部門宣布立即停止酒店與餐廳的所有娛樂活動。

2021年3月10日

以色列、阿聯開始討論建立兩國間的無檢疫旅行走廊。

阿聯的施打率數據並未每日公開,不過根據最新數據顯示,截至2月23日,阿聯的疫苗接種率為35.19%、其中兩劑疫苗皆已施打完畢的人有22.12%,是全球疫苗施打率排名第四的國家。

從圖表可以發現,阿聯的R0值大致呈現穩定下降的趨勢,從1月初1.36的危險數值逐漸減緩至3月中的0.87。

截至3月20日止,阿聯共擁有718萬劑疫苗,分別來自美國、英國、俄羅斯(Sputnik V),更有兩種來自中國國藥集團,使阿聯成為中國以外第一個施用中國製疫苗的國家。

中國和阿拉伯國家關係專家、法國凱志商學院(Kedge Business School)教授祖比爾(Yahia Zoubir)表示,疫苗的選擇除了考量到價格與冷藏溫度需求,也難脫政治因素。在美國疫情延燒之際,中國大打公衛外交,而阿聯等中東國家基於外交、疫情急迫性考量,也會選擇與中國合作。

阿聯政府官方網站表示,早在去年9月,阿聯當局就已授權第一線人員緊急接種國藥疫苗,這些疫苗也被用在全球首個三期臨床試驗計畫#4Humanity,由志願者接受國藥疫苗試驗。

  1. 在衛生單位與教育單位工作者
  2. 老年人與60歲以上居民
  3. 罹患慢性疾病者
  4. 身心障礙人士
  5. 18歲以上阿聯國民與住民

阿聯政府網站描述,國藥疫苗需要兩劑。不過根據華爾街日報報導,由於國藥疫苗的保護力有限,阿聯已開始對部分居民施打第3劑國藥疫苗。為國藥集團在中東地區進行三期臨床試驗的公司G24 Healthcare表示,做為科學研究的一部分,「將對部分特定人群進行第3次接種,以觀察免疫系統反應。」

雖然基本傳染數受諸多因素影響,但綜合上述4國案例來看,當疫苗接種率達一定程度,且搭配適當的疫苗政策、維持良好的衛生習慣,基本傳染數確實會比接種疫苗前下降許多。

台灣開始施打牛津AZ疫苗,雖然歐盟部分國家一度宣布暫停施打,但世界衛生組織(WHO)和歐盟藥品管理局(EMA)目前仍堅稱安全,建議各國繼續施打。疫情指揮中心也呼籲民眾未來可以施打疫苗,增加對病毒的免疫力。

接種率資料來源:數位出版機構Our World in Data
R0值資料來源與研究方法:美國科學學術期刊出版社Plos