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數(shù)學(xué)模型可提前兩年預(yù)測腸道病毒暴發(fā)疫情
- 分類：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(yù)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(xiàng)研究成果，一種新的預(yù)測模型有望準(zhǔn)確預(yù)測各種病毒株及類型的動態(tài)傳播。
數(shù)學(xué)模型可提前兩年預(yù)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(yù)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(xiàng)研究成果，一種新的預(yù)測模型有望準(zhǔn)確預(yù)測各種病毒株及類型的動態(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(yù)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(xiàng)研究成果，一種新的預(yù)測模型有望準(zhǔn)確預(yù)測各種病毒株及類型的動態(tài)傳播。
據(jù)了解，感染人的腸道病毒的血清型超過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(guī)律的季節(jié)性，但個(gè)體血清型則顯示出不同的長期循環(huán)模式。例如，腸道病毒A71(EV-A71)在馬來西亞和日本持續(xù)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引起流行病，而有些每兩到三年引發(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(guī)模暴發(fā)。”帝國理工學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院Margarita Pons-Salort博士告訴《中國科學(xué)報(bào)》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型資料較為詳細(xì)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)腸道病毒的長期監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。
科學(xué)家觀察到，腸道病毒CV-A4在2000年到2004年呈現(xiàn)1年周期，既2004年后開始轉(zhuǎn)為2年一周期。“我們假設(shè)CV-A4表現(xiàn)為高度免疫感染，這種時(shí)間模式可以通過日本在過去二十年中普遍下降的出生率來解釋。因?yàn)樵谶@種情況下，只有分娩才能補(bǔ)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。
一旦孩子感染了特定類型的腸道病毒，他們通常會對進(jìn)一步感染該病毒產(chǎn)生免疫力。科學(xué)家同時(shí)發(fā)現(xiàn)，每一次疫情暴發(fā)之后都存在一定的時(shí)間間隔：從疫情開始到結(jié)束不斷有新生兒受到影響，當(dāng)疫情結(jié)束之后，下一批新生兒沒有受到該病毒的波及，則會在后續(xù)的時(shí)間中再次受到感染，此時(shí)就會出現(xiàn)新一波的疫情。
這意味著特定類型腸道病毒的暴發(fā)在很大程度上取決于每年出生的兒童數(shù)量以及感染后對該類型的長期免疫力的發(fā)展。
為詳細(xì)掌握這些“恐怖分子”下一次的“作案”計(jì)劃，研究人員使用了14年的信息來建立模型(從2000年到2014年)，模擬出20種最常見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(xiàn)它能夠預(yù)測2015年和2016年大多數(shù)類型腸道病毒的后續(xù)暴發(fā)。
“我們模型解釋數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性意味著我們現(xiàn)在明白為什么這些暴發(fā)會發(fā)生，并且它們實(shí)際上是高度可預(yù)測的。”Margarita Pons-Salort博士說。
她同時(shí)表示，這些信息有助于公眾和醫(yī)護(hù)人員在疾病發(fā)生前兩年內(nèi)為疫情做好準(zhǔn)備。該模型還將幫助設(shè)計(jì)疫苗接種策略(即應(yīng)該接種疫苗的人員和何時(shí)接種疫苗)，并預(yù)測疫苗的影響。
“上述發(fā)現(xiàn)再次提示了病原監(jiān)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(yī)學(xué)研究院微生物流行病研究所病毒室主任秦成峰認(rèn)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(fù)擔(dān)非常嚴(yán)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(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析將非常值得期待。
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