2020年10月26日

局部疫苗接种监测可以帮助预防麻疹暴发

该计算模型显示了非疫苗接种者的空间聚类可能会对畜群免疫产生影响。在两个图形中,每个正方形代表1,000个人。在网格化环境中的25.6万个人中,有95%接受了疫苗接种,但85%的未接受疫苗接种的人集中在左上象限。图1显示了如果将麻疹病例引入左上象限并开始爆发,会发生什么情况。如果在高度接种疫苗的左下象限中引入了相同的麻疹病例,则该病例不会引起疫情,因为局部疫苗接种覆盖率很高,足以阻止其到达聚集区域。这些图形一起说明了非疫苗的聚类如何影响疾病动态。图片来源:密歇根大学

根据密歇根大学的一项新研究,在学校或社区一级访问有关儿童疫苗接种覆盖率的更多本地化数据,可以帮助更好地预测和预防美国的麻疹暴发。

研究还表明,当未接种疫苗的人群在地理位置上聚在一起时,爆发的可能性和规模都会增加。该研究计划于10月26日在该杂志上发表 美国国家科学院院刊。

“我们发现,即使在总体疫苗接种覆盖率达到99%的情况下,非疫苗接种者的聚集也允许爆发疫情。这意味着我们真的必须重新考虑在州或国家一级的大规模空间应用牛群免疫是否有意义。”密西根大学公共卫生学院流行病学博士学位的主要作者尼娜·马斯特斯(Nina Masters)说。

因为 由于是高度传染性疾病,必须保持至少95%的疫苗接种率才能保持畜群免疫力。但是,尽管在全国范围内达到了这一水平,但美国去年仍在31个州看到了1,282例麻疹病例-自1992年以来最多。

Masters和同事试图提供一种简单易懂的模型,该模型显示了未接种疫苗的人群聚集在社区和其他小社区内,甚至在总体麻疹疫苗接种率达到95%的人群中会发生什么。

他们还分析了如何将疫苗接种数据汇总到通常报​​告的水平(例如城市和州),可能会无意间掩盖了重要的精细规模群集,从而使爆发的可能性似乎比实际情况要小。

在美国,研究人员希望能够进行分析的精细规模的疫苗接种数据在美国尚未广泛获得或提供,因此研究人员建立了一个代表中型城市的计算模型:一个16x16正方形网格,其中有256个单元格每个1,000人。该模型有四个级别:大约1,000个人口普查区组的区组(单元); 4,000人的区域(四个单元,近似于人口普查区域); 16,000人的社区(16个牢房);和64,000人的象限(64个小区,大约为城镇或地区)。

研究人员将总体疫苗接种率保持在95%的典型牛群免疫阈值不变,研究人员使用一系列不同的聚类模式在整个环境中分布了5%的非疫苗接种者,并研究了不同聚类图案对暴发规模和疫情的影响。频率。

研究人员还研究了将数据汇总到这四个更粗糙的级别将如何影响预测的暴发规模。在块级别上,在所有聚类情况下,平均预计爆发规模为3886例,但是,当它们“缩小”时,爆发的详细信息就丢失了。将数据汇总到区域一级的预测例数将减少45%,将社区一级的数据预测的例数将减少76.5%,而将象限级的数据进行汇总则将其预测减少99%。

大师们说:“保持其他所有条件不变,我们看到您增加精细规模集群的可能性就越大。” “然后,当您进行汇总时,您将失去很多预测这些疾病爆发的能力。这表明,如果我们无法衡量这种精细的聚类,我们将不知道我们正在处理的是哪种敏感性,然后就无法有效评估爆发风险。”

在美国,公共卫生监视系统通常会报告县和州一级的疫苗接种覆盖率,从而掩盖了细微的聚类和对潜在爆发的易感性。

例如,在密歇根州,全州只有4.5%的幼儿园儿童在2018-19学年获得了疫苗接种豁免,高于95%的牛群免疫门槛。但是,同一年,奥克兰县发生了大规模的麻疹暴发,豁免率约为7%。在那个县,学区的豁免率在0%到23%之间,两所学校报告说有一半以上的幼儿园儿童 豁免。

“疫苗接种数据是在学校一级收集的,在理想的世界中,最好能在学校一级获得这些数据,这样地方和州的卫生部门可以了解非常容易爆发的地区并做出相应的反应”,大师们说,并补充说,这尤其重要,因为由于大流行,接受疫苗接种的儿童人数有所减少。

“我认为可以肯定地说,现有的非疫苗接种者群体变得更糟了,因为更多通常会接种疫苗的人现在没有为他们的孩子接种疫苗。”

大师们说,对于决策者来说,批判性地考虑科学假设是如何做出的以及如何在人口层面上应用这些假设非常重要。例如,尽管达到群体免疫力的关键疫苗接种比例通常被用作设定疾病消除目标的工具(世界卫生组织在国家一级使用了针对麻疹的95%疫苗接种的目标),但该计算假设人口是同质的:在疫苗接种分布和人际接触方面。

但是,马斯特斯说,社会实际上是非常不同的,人类在疫苗接种行为方面也非常聚集,这使人们怀疑像这样的阈值到底有多有用。

她说:“传播发生在城市街区​​,而不是在国家。” “我们必须更多地考虑这些定义在使(政策)规模与实际传播规模匹配方面的意义。”

研究人员表示,2019年全球有791,143例疑似病例,而2018年为484,077例,增长了63%。世卫组织194个会员国中,有187个在2019年报告了麻疹病例。为实现全球消灭麻疹的目标并防止全球范围的再次流行,应使用更大规模的麻疹数据来更好地预测和预防疫情。

PNAS 论文的标题为“麻疹非疫苗的细尺度空间聚类, 汇总的报告数据掩盖了潜力。”

更多信息: Nina B. Masters等人,“汇总的报告数据掩盖了增加爆发可能性的麻疹非疫苗的精细规模空间聚类,” PNAS (2020)。 www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2011529117

期刊信息: 美国国家科学院院刊

由...提供 密西根大学

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