提高儿童疫苗接种覆盖率可减少各年龄组的流感病例：一项基于Agent的建模研究

Increasing child vaccination coverage can reduce influenza cases across age groups: An agent-based modeling study

作者信息Katherine V Williams, Mary G Krauland, Mary Patricia Nowalk, Lee H Harrison, John V Williams, Mark S Roberts, Richard K Zimmerman

PMID39952478

期刊J Infect

发布时间2025-03

DOI10.1016/j.jinf.2025.106443

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实验完整度

高

研究基于FRED agent-based model，包含模型校准、疫苗覆盖率情景模拟、敏感性分析和外推至美国人口，但缺乏实验验证。

主要模型

FRED agent-based model 美国Allegheny County城市和郊区人口

重点核对

学龄儿童（5-17岁）疫苗接种覆盖率增加5%、10%、15% 疫苗有效性假设为40%（基线）和45%（敏感性分析）模拟季节为8月15日至次年5月31日，峰值在2月中旬模型校准基于CDC 2019-20季节年龄别症状性流感发病率每次情景模拟运行100次

摘要

目标：看护者施用的鼻喷雾剂减毒活流感疫苗（LAIV）的可用性提高了增加流感疫苗接种覆盖率的可能性。学龄儿童接种覆盖率的增加可能在整个年龄范围内带来直接和间接益处（流感病例和住院人数的减少）。我们使用基于Agent的模型来确定儿童疫苗接种覆盖率的增加对总体流感流行病学的影响程度。方法：流行病学动态重建框架（FRED）使用基于美国人口普查的人群，并考虑个体特征，以估计参数变化（包括疫苗接种覆盖率）对结果的影响。我们模拟了学龄儿童（5-17岁）疫苗接种覆盖率增加对按年龄组划分的流感病例和住院人数的影响。结果：将学龄儿童疫苗接种率提高5%至15%，其有症状流感病例减少3.2%至10.9%，所有年龄组减少3.3%至11.6%，相当于学龄儿童每年估计减少522,867至1,810,170例，总体减少1,394,687至4,945,952例。美国每年住院人数可能减少多达49,977例，其中65岁及以上人群影响最大（23,258例）。结论：使用LAIV增加学龄儿童疫苗接种覆盖率的机会可对所有年龄段产生积极影响。

模型构建与校准

构建基于Agent的流感传播模型，并校准至CDC年龄别发病率数据，以确保模型可靠性。

使用FRED框架，基于美国人口普查构建Allegheny County人口，采用SEIR模型结构，设置传染性参数、潜伏期、感染状态等，并校准至2019-20季节年龄别症状性流感发病率。

增加疫苗接种覆盖率情景模拟

评估学龄儿童（5-17岁）疫苗接种覆盖率增加5%、10%、15%对流感病例和住院的影响。

在模型中分别将学龄儿童疫苗接种覆盖率增加指定百分比，其他年龄组保持不变，模拟输出各年龄组症状性病例和住院人数。

敏感性分析：疫苗有效性增加

评估学龄儿童疫苗有效性从40%增至45%（如因LAIV4改为LAIV3）对结果的影响。

在模型中将学龄儿童疫苗有效性设为45%，其他年龄组保持40%，与不增加覆盖率及增加覆盖率情景组合模拟。

外推至美国人口并估算缺勤减少

将Allegheny County模型结果外推至美国人口，并估算减少的学校缺勤和工作日损失。

基于Allegheny County的年龄结构与2020年美国人口相似，将每10万人口减少的病例数外推至美国人口，并假设症状儿童中一半缺勤1-2.5天，以及一半缺勤儿童需家长缺勤1-2天，估算减少的缺勤天数。

环节	核对要点
模型构建	FRED模型版本及参数（如传染性参数、免疫衰减率）阅读提示：Methods部分，附录表1
疫苗接种覆盖率设置	各年龄组基线疫苗覆盖率（尤其是学龄儿童5-17岁）阅读提示：Methods部分，表1
疫苗有效性和衰减	基线疫苗有效性（40%）及按月衰减率（<65岁7%/月，≥65岁10%/月）阅读提示：Methods部分
情景模拟	学龄儿童覆盖率增加比例（5%、10%、15%）及疫苗有效性情景（40%和45%）阅读提示：Results部分，表2a和2b
结果外推	Allegheny County人口特征及外推至美国的方法阅读提示：Methods部分，附录表2

环节

核对要点

模型构建

FRED模型版本及参数（如传染性参数、免疫衰减率）

阅读提示：Methods部分，附录表1

疫苗接种覆盖率设置

各年龄组基线疫苗覆盖率（尤其是学龄儿童5-17岁）

阅读提示：Methods部分，表1

疫苗有效性和衰减

基线疫苗有效性（40%）及按月衰减率（<65岁7%/月，≥65岁10%/月）

阅读提示：Methods部分

情景模拟

学龄儿童覆盖率增加比例（5%、10%、15%）及疫苗有效性情景（40%和45%）

阅读提示：Results部分，表2a和2b

结果外推

Allegheny County人口特征及外推至美国的方法

阅读提示：Methods部分，附录表2

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