每年,公共卫生官员监测流行性感冒的流行程度,以确定哪一种流感病毒株需要进入该年的疫苗以及疫情发生。但是,直到人们开始生病才能预测特定流感季节有多糟糕。
芝加哥大学的科学家建立的一种新的流感预测工具旨在通过将有关病毒传播的数据与近几年的现有病毒发展情况的估计值相结合来做出更好的预测。使用历史数据作为测试,新模型准确预测了2002年至2016年美国每个季节的病例总数,并在去年开始之前对2016-17赛季进行了准确的实时预测。
研究人员说,本周在科学转化医学中描述的新模式可用于补充现有的预测工具,以便在季节开始之前提供预警,实时跟踪流感爆发。
UChicago生物学与进化学教授,研究资深作者梅塞德斯·帕斯卡尔(Phaser)博士说:“将病毒进化的信息与流行病学数据相结合将在季节开始之前产生疾病预测,明显早于目前可能的疾病预测。“您可以想象使用我们的模型对季节的整体严重性进行早期预测,然后使用其他方法来预测疫情开始的时间。”
每年有四种流感病毒在人群中流通:H3N2,H1N1和两种B变体。这些病毒每年季节性传播,因为被称为抗原漂移的现象。他们的演变足以逃避人类的免疫系统,但不足以开发成全新的病毒版本。
如果病毒变化很大,更多的人因为没有暴露于特定的变化而变得生病。但是,大多数流感预测模型并不考虑这一变化。相反,它们是基于病毒传播速度的数学计算,而且这些预测在现在的季节已经开始之前是不可能的。
进化考虑
对于新模式,引导研究的Uchicago博士后研究员Pascual和Xiangjun Du博士分析了H3N2病毒前几年的遗传序列。然后将它们与每年季节开始之前收集的当前病毒的早期样本进行比较。这允许他们为当前的病毒创建一个进化指标,或者衡量它改变了多少。将这一重要信息添加到新模型中,可以及早估计未来流感季节的整体严重程度,因为它们可以在今年春季和夏季开始出现病毒变化之前做出预测。
“每两三年,病毒就会有很大的遗传变化,这可能会使更多的人生病。”杜说。“没有因素分解成模型,你不能捕获这些数量在这些高峰。”
该模型是建立与H3N2病毒的历史数据,虽然它可以适应其他流感病毒。研究人员通过了解2002 - 2016年过去几年的预测情况,包括未被用于初始校准工具的年份(2011年至2011年的最后5次),测试了其准确性。它准确估计了美国每年的总体病例数,并为2016-17赛季开始之前的准确预测。
那么,这个流感季节有什么商店?
“这是百万美元的问题,”帕斯卡尔说。“我们今年的分析显示病毒已经在很大程度上改变了。我们预测疫情高于平均水平,但温和,并不严重,因为去年是一个糟糕的季节。“
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