9月14日,我院预防医学系郭貔副教授团队联合中国疾病预防控制中心刘小波研究员与刘起勇首席科学家、美国哥伦比亚大学裴森教授等在Nature Communications(自然指数期刊,中科院一区,5年平均影响因子16.1)上合作发表了题为《Epidemiological characteristics and transmission dynamics of dengue fever in China》的最新研究成果。该研究首次将贝叶斯推理技术和传染病传播机理知识进行融合驱动,构建了一种适合于我国城际间登革热时空传播推断和预测的新方法,分析了中国2013年至2020年的登革热疾病负担。该方法可以推广应用至其他虫媒病毒的流行和传播研究。
2024年5月世界卫生组织(WHO)撰文指出虫媒病毒的地理范围将继续扩大,且具有大流行潜力,呼吁各国为下一次大流行做好相关准备。今年以来,由伊蚊传播的虫媒病毒暴发的频率和规模在全球范围内不断增加。在中国,登革热的蔓延是一个重大的公共卫生问题。2000年以前,中国登革热主要发生在南部沿海的热带地区。在2014年,中国爆发了一次超级登革热疫情。全球气候变化、城市扩张和人类相互联系的加强可能是共同加剧登革病毒时空传播的主要驱动因素。然而,登革热在中国的总体负担和时空传播特征尚未得到全面量化。
该研究团队采用全国范围的登革热病例监测数据,构建城市级元种群网络模型对我国337个城市之间登革热的传播进行模拟。该模型与贝叶斯推理算法相结合,吸收了每个城市每日病例的观测数据以及城市间的人口流动数据,并将统计滤波和登革病毒传播的机理模型进行融合设计,从而建立仿真和预测登革热传播的状态空间模型,对我国登革热病毒时空传播关键参数进行准确估计。该研究结果是迄今为止对我国登革热疫情连续流行波相关参数和疾病负担的最全面量化。
该研究对登革热感染的时空疾病负担和特征进行全国性研究,提高了对不同时间尺度和跨地理区域的疾病动态的理解。研究结果发现登革热病例主要集中在华南地区,并呈现年度活动高峰。登革热疫情的年振幅随纬度而变化,主要表现为南方城市大、北方城市小。在主要的流行城市群中,估计感染的病例数量高峰主要出现在每年的9月份或10月份。该模型估计的有效再生数结果显示登革热在每年10月份左右逐渐消退,并且有效再生数较大的城市主要集中在中国南方,特别是一些边境和沿海城市。本研究确定的疫情流行高峰时间和有效再生数的空间异质特征对于采取针对性措施预防和控制登革热具有重要的流行病学意义。
该项研究发现近年来,我国登革热病例的地理分布范围不断扩大,主要输入地区和输入病例的外部来源发生了明显变化。在研究期内,登革热病例的主要外部输入国由缅甸转变为柬埔寨,主要输入省份由云南转变为广东。该研究结果表明,不同纬度地区每年的登革热流行强度不同。该研究构建的贝叶斯推理与传染病传播机理模型融合驱动方法在对中国337个城市的回顾性预测中准确模拟了城市级的登革热传播和流行轨迹,同时也准确地预测了登革热季节性流行的规模和峰值时间。综上,该研究全面量化了近10年来中国登革热连续流行的流行病学特征和相关负担,为深入了解我国登革热流行和传播规律提供了可靠的证据。
我院预防医学系2021级硕士研究生倪豪波、2022级硕士研究生蔡晓琰和中国疾病预防控制中心硕士研究生任佳荣为该论文的共同第一作者,我院郭貔副教授、中国疾病预防控制中心刘小波研究员和刘起勇研究员为共同通讯作者,美国哥伦比亚大学裴森教授、中山大学王力博士、汕头大学医学院第二附属医院林久敏医生以及团队研究生为该论文的共同作者。我院为该论文的第一作者单位。
在学校、学院的大力支持下,预防医学系师生持续在高水平国际学术期刊发表重要研究成果。3年来,该科研团队不懈地努力,已经在Nature Communications、Environmental Science & Technology、JAMA Network Open等有重要国际影响力的期刊发表系列研究成果。在新的发展阶段,预防医学系将持续加强与国内外杰出高校和科研机构开展广泛的科研合作与学术交流,推动我校公共卫生与预防医学学科的发展。
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