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Science Translational Medicine:季節(jié)性流感A(H3N2)的進化預(yù)測,預(yù)見未來的流感流行

2018-07-17 來源:中國病毒學(xué)論壇  標(biāo)簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:流感大流行或季節(jié)性流感管著在全球約有10億例病例,其中包括300~500萬例嚴重病例,每年約有25萬到50萬人死亡。

 導(dǎo)讀:季節(jié)性流感病毒A型目前主要有兩個亞型,H3N2和H1N1,對人類健康和經(jīng)濟社會的發(fā)展造成了嚴重影響。這兩種亞型的流感病毒已經(jīng)在全球范圍內(nèi)傳播了幾十年,但這些菌株變異速度快,極易逃避宿主免疫,在季節(jié)前的發(fā)病率預(yù)測仍是一個挑戰(zhàn)。10月25日,ScienceTranslationalMedicine發(fā)表了芝加哥大學(xué)生態(tài)與進化學(xué)院題為“Evolution-informedforecastingofseasonalinfluenzaA(H3N2)”的研究論文,該研究構(gòu)建了新的模型,將遺傳進化信息與機械流行病學(xué)模型相結(jié)合,試圖提前預(yù)測即將到來的H3N2季節(jié)。該模型傾向于預(yù)測每月高峰的流行規(guī)模,并對2016/2017流感季節(jié)進行準(zhǔn)確的實時預(yù)測。

 
論文解讀:流感大流行或季節(jié)性流感管著在全球約有10億例病例,其中包括300~500萬例嚴重病例,每年約有25萬到50萬人死亡。流感(H3N2)病毒的系統(tǒng)進化樹顯示病毒不斷發(fā)生抗原漂移,在過去的十年中,隨著對系統(tǒng)發(fā)育模式理解的深入,在傳染病動力學(xué)和病毒進化的計算和統(tǒng)計方面的取得了很大的進步。將這些技術(shù)上的進步應(yīng)用在人口水平上的實際預(yù)測,以告知疫苗的更新和防疫準(zhǔn)備,由于病毒的進化,季節(jié)性流感疫苗的效價不同,需要頻繁更新。本文提出的專門針對季節(jié)性H3N2流感的流行病學(xué)模型中,結(jié)合了病毒進化過程的信息,與之前的模型相比,該模型具有足夠的解析性,可以根據(jù)回溯的監(jiān)視記錄進行參數(shù)估計。該模型能在流行季節(jié)開始前對H3N2的流行進行預(yù)測,比目前的預(yù)測模型要早得多。
 
Fig.1.Dataandmodel.(A)MonthlyinfluenzaincidencedatafortheUnitedStatesbetweenOctober2002andJune2016.Red,blue,andgreencurvesareforsubtypeH3N2,subtypeH1N1,andtypeB,respectively.SeasonswithanH3N2antigenicclustertransitionweremarkedwithasterisks.(B)MonthlyevolutionarychangeE(t).E(t)wascalculatedonthebasisofepitopesitesofHA,asaweightedsumofnormalizedaminoaciddistances(hammingdistances)betweenstrainsinmonthtandpreviousstrains.Thesedistanceswereweightedbyadecayingfunctionbackintimewhosetimescalewasestimatedaspartofthemodelfitting.(C)Diagramfortheepidemiologicalmodel.AclassicalSIRSepidemicmodelwasusedtorepresentthepopulationdynamicsofH3N2incidence.DetailsaredescribedinMaterialsandMethod。
 
Fig.2.Bestmodelfits.Illustrationofthebestmodelfitsforthe(A)basic,(B)continuous,and(C)clustermodels.SeeTable1andmaintextforthespecificationandstatisticalcomparisonofthedifferentmodelsconsidered.Here,resultsfrom1000monthlysimulationsstartingwithestimatedinitialconditionsinOctober2002areshownfortherespectivemodelswiththemaximumlikelihoodestimatesparameters,forthemedian(inred),andforthe95%uncertaintyintervals(shadedred,forthe2.5and97.5%quantilesofthe1000runs).Forcomparison,theobservedmonthlyH3N2incidencedatafortheUnitedStatesareshowninblack.
 
流感預(yù)測是由病毒進化的隨機性質(zhì)決定的。因此,全球范圍內(nèi)監(jiān)測的遺傳序列數(shù)據(jù)的增加,為流行病學(xué)預(yù)測提供了信息。
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