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數學(xué)模型可提前兩年預測腸道病毒暴發(fā)疫情
- 分類(lèi)：行業(yè)資訊
- 發(fā)布時(shí)間：2022-12-08
【概要描述】腸道病毒每年都有新變化，如果能預測下一次腸道病毒疫情的暴發(fā)時(shí)間，就能提前研制出更有針對性的疫苗。日前，美國新一期《科學(xué)》雜志就刊登了這樣一項研究成果，一種新的預測模型有望準確預測各種病毒株及類(lèi)型的動(dòng)態(tài)傳播。
數學(xué)模型可提前兩年預測腸道病毒暴發(fā)疫情
【概要描述】腸道病毒每年都有新變化，如果能預測下一次腸道病毒疫情的暴發(fā)時(shí)間，就能提前研制出更有針對性的疫苗。日前，美國新一期《科學(xué)》雜志就刊登了這樣一項研究成果，一種新的預測模型有望準確預測各種病毒株及類(lèi)型的動(dòng)態(tài)傳播。
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- 發(fā)布時(shí)間：2022-12-08 10:26
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腸道病毒每年都有新變化，如果能預測下一次腸道病毒疫情的暴發(fā)時(shí)間，就能提前研制出更有針對性的疫苗。日前，美國新一期《科學(xué)》雜志就刊登了這樣一項研究成果，一種新的預測模型有望準確預測各種病毒株及類(lèi)型的動(dòng)態(tài)傳播。
據了解，感染人的腸道病毒的血清型超過(guò)100種，它們引起各種疾病，其中包括腦膜炎、腦炎、癱瘓、上呼吸道感染及手足口病(HFMD)等。腸道病毒的流行病學(xué)特征為頻繁的無(wú)癥狀感染，夏季是疾病暴發(fā)的高峰期。
盡管腸道病毒感染擁有規律的季節性，但個(gè)體血清型則顯示出不同的長(cháng)期循環(huán)模式。例如，腸道病毒A71(EV-A71)在馬來(lái)西亞和日本持續了3年周期，在中國存在了1年周期。
“有些腸道病毒每年都會(huì )引起流行病，而有些每?jì)傻饺暌l(fā)一次流行病。然而，到目前為止，我們還不知道是什么決定了這些暴發(fā)的頻率，或者為什么某些病毒似乎在某些年份引起大規模暴發(fā)。”帝國理工學(xué)院公共衛生學(xué)院Margarita Pons-Salort博士告訴《中國科學(xué)報》記者，為了解這些不定時(shí)“炸彈”暴發(fā)的原因，他們選取了擁有腸道病毒株及類(lèi)型資料較為詳細的的日本作為樣本。
首先，Margarita Pons-Salort博士和Nicholas Grassly博士對2000-2015年間在日本采集的有關(guān)腸道病毒的長(cháng)期監測數據進(jìn)行了統計分析。
科學(xué)家觀(guān)察到，腸道病毒CV-A4在2000年到2004年呈現1年周期，既2004年后開(kāi)始轉為2年一周期。“我們假設CV-A4表現為高度免疫感染，這種時(shí)間模式可以通過(guò)日本在過(guò)去二十年中普遍下降的出生率來(lái)解釋。因為在這種情況下，只有分娩才能補充易感人群，從而確定暴發(fā)發(fā)生的可能性。”Margarita Pons-Salort博士解釋說(shuō)。
一旦孩子感染了特定類(lèi)型的腸道病毒，他們通常會(huì )對進(jìn)一步感染該病毒產(chǎn)生免疫力?？茖W(xué)家同時(shí)發(fā)現，每一次疫情暴發(fā)之后都存在一定的時(shí)間間隔：從疫情開(kāi)始到結束不斷有新生兒受到影響，當疫情結束之后，下一批新生兒沒(méi)有受到該病毒的波及，則會(huì )在后續的時(shí)間中再次受到感染，此時(shí)就會(huì )出現新一波的疫情。
這意味著(zhù)特定類(lèi)型腸道病毒的暴發(fā)在很大程度上取決于每年出生的兒童數量以及感染后對該類(lèi)型的長(cháng)期免疫力的發(fā)展。
為詳細掌握這些“恐怖分子”下一次的“作案”計劃，研究人員使用了14年的信息來(lái)建立模型(從2000年到2014年)，模擬出20種最常見(jiàn)腸道病毒中每一種的流行模式。
模型測試中，科學(xué)家發(fā)現它能夠預測2015年和2016年大多數類(lèi)型腸道病毒的后續暴發(fā)。
“我們模型解釋數據的準確性意味著(zhù)我們現在明白為什么這些暴發(fā)會(huì )發(fā)生，并且它們實(shí)際上是高度可預測的。”Margarita Pons-Salort博士說(shuō)。
她同時(shí)表示，這些信息有助于公眾和醫護人員在疾病發(fā)生前兩年內為疫情做好準備。該模型還將幫助設計疫苗接種策略(即應該接種疫苗的人員和何時(shí)接種疫苗)，并預測疫苗的影響。
“上述發(fā)現再次提示了病原監測體系的重要性，對于腸道病毒疫苗研發(fā)和免疫策略具有重要意義。”軍事醫學(xué)研究院微生物流行病研究所病毒室主任秦成峰認為，我國目前同時(shí)存在多種型別腸道病毒流行，手足口病等疾病負擔非常嚴重。與日本不同，我國EV71疫苗已經(jīng)在我國上市，其他型別的腸道病毒疫苗也在研究中，利用這種模型對我國的腸道病毒監測數據進(jìn)行分析將非常值得期待。
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