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直接竞争如何在多菌种病原体系统中形成共存和疫苗效应。 (英语) Zbl 1343.92475号

摘要:我们描述了一个用于理解多态性病原体系统中菌株共存的集成建模框架。先前的研究对中性配方的效用进行了辩论,并将菌株之间的交叉免疫作为主要的稳定机制。在这里,我们传达的是,只有当病原体克隆之间的竞争能力满足某些成对不对称时,定植的直接竞争才能介导稳定共存。我们用单一和双重定植的嵌套SIS模型来说明我们的想法,并将其应用于多态性肺炎球菌细菌。通过将模型与葡萄牙的横断面流行率数据进行拟合(在引入七价肺炎球菌结合疫苗之前和之后),我们不仅能够在统计上比较中性和非中性流行病学配方,还能够同时估计疫苗的效力、传播和竞争参数。我们的研究强调,多态性病原体群体对干预措施的反应包含有关菌株相互作用的关键信息,可以通过适当的嵌套模型提取这些信息。

MSC公司:

92天30分 流行病学
92C60型 医学流行病学
62页第10页 统计学在生物学和医学中的应用;元分析
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全文: 内政部

参考文献:

[2] Auranen,K。;梅塔拉,J。;Tanskanen,A。;S.Kaltoft,M.,《从日间儿童的纵向研究中获取和清除肺炎球菌传播流行病学证据的菌株间竞争》,美国流行病学杂志。,171, 2, 169-176 (2010)
[3] Auranen,K。;Rinta Kokko,H。;Halloran,M.E.,从横断面研究中评估多价疫苗对复发性病原体的菌株特异性和总体疗效,生物统计学,69,1,235-244(2013)·Zbl 1271.62249号
[4] 贝根,M。;汤森,C.R。;Harper,J.L.,《生态学:从个体到生态系统》(2009),Wiley-Blackwell:Wiley-Brackwell牛津
[5] Bengtsson,J。;Fagerström,T。;Rydin,H.,《植物群落中的竞争与共存》,Trends Ecol。演变。,9246-250(1994年)
[6] 宾利,S.D。;Aanensen,D.M。;Mavroidi,A。;桑德斯,D。;Rabbinowitsch,E。;柯林斯,M。;多诺霍,K。;哈里斯博士。;Murphy,L。;鹌鹑,M.A.,《90种肺炎链球菌血清型荚膜生物合成位点的遗传分析》,《公共科学图书馆·遗传学》。,2、3(2006),e31-e31
[7] 博加特,D。;Keijser,B。;Huse,S。;罗森,J。;维恩霍温,R。;van Gils,E。;布鲁恩,J。;蒙蒂恩,R。;Bonten,M。;Sanders,E.,儿童宏基因组分析中鼻咽微生物群的变异性和多样性,PLoS ONE,6,2,e17035(2011),02
[8] Bolker,B.M.,《R中的生态模型和数据》(2008),普林斯顿大学出版社:新泽西州普林斯顿大学出版·Zbl 1166.62088号
[9] 博世A.A.T.M。;比斯布鲁克,G。;Trzcinski,K。;桑德斯,E.A.M。;Bogaert,D.,上呼吸道中的病毒和细菌相互作用,《公共科学图书馆·病原学》。,9,1,e1003057(2013),01
[10] Bottomley,C。;Roca,A。;P.C.希尔。;格林伍德,B。;Isham,V.,接种疫苗后肺炎球菌携带血清型替换的数学模型,J.R.Soc.Interface,10,89,20130786(2013)
[11] Bremermann,H.J。;Thieme,H.,《病原体毒力的竞争排除原则》,J.Math。生物学,27,2,179-190(1989)·Zbl 0715.92027号
[12] 布鲁格,S。;弗雷,P。;Aebi,S。;辛德斯,J。;Mhlemann,K.,《多重殖民化》肺炎链球菌引入七价结合肺炎球菌多糖疫苗(PLoS One,5,7,e11638,2010)前后
[13] 布鲁格,S。;哈撒韦,L。;Mhlemann,K.,《检测肺炎链球菌鼻咽中的菌株共殖化,临床杂志。微生物。,47,6(2009),1750-6
[14] 卡罗罗,M。;弗里亚斯,M.J。;平托,F.R。;梅洛·克里斯蒂诺,J。;Ramirez,M.,前噬菌体自发激活促进DNA释放增强生物膜形成肺炎链球菌《公共科学图书馆·综合》,5,12(2010),e15678-e15678
[15] Chave,J.,《中性理论与社区生态学》,《生态学》。莱特。,7, 3, 241-253 (2004)
[16] Chien,Y。;维达尔,J。;Grijalva,C.,密度相互作用肺炎链球菌,流感嗜血杆菌金黄色葡萄球菌在秘鲁儿童的鼻咽中,Pediatr。感染。数字化信息系统。J.,32,1,72-77(2013)
[17] Chisholm,R.A。;Pacala,S.W.,Niche和中性模型预测了高多样性生态群落中的渐近等效物种丰度分布,Proc。国家。阿卡德。科学。美国,107,36,15821-15825(2010)
[18] 科比,S。;Lipsitch,M.,获得性免疫的生态位和中性效应允许肺炎双球菌血清型共存,第335卷,1376-1380(2012),《科学:纽约科学》
[20] 新泽西州克劳彻。;Finkelstein,J.A。;Pelton,S.I.公司。;米切尔,P.K。;Lee,G.M。;Parkhill,J。;宾利,S.D。;Hanage,W.P。;Lipsitch,M.,《肺炎链球菌流行病学疫苗接种后变化的人群基因组学》,《自然遗传学》。,45, 6, 656-663 (2013)
[21] Darlington,P.,《竞争、竞争排斥和共存》,Proc。国家。阿卡德。科学。美国,69,11,3151-3155(1972)
[22] 达维德,S。;罗氏A.M。;Weiser,J.N.,blp细菌素肺炎链球菌介导体内外种内竞争,感染。免疫。,75, 1, 443-451 (2007)
[23] Day,T。;Alizon,S。;Mideo,N.,传染病生命史进化中的桥接尺度,进化,65,123448-3461(2011)
[24] Dietz,K.,病毒种群的流行病学干扰,J.Math。生物学,8,3,291-300(1979)·Zbl 0412.92024号
[25] 埃尔纳,S。;Bailey,B。;Bobashev,G。;加兰特,A。;格伦费尔,B。;Nychka,D.,麻疹流行病学中的噪声和非线性,将机械和统计方法相结合用于人口建模,美国国家,151,5,425-440(1998)
[26] Ercibengoa,M。;Arostegi,N。;Marimon,J。;阿隆索,M。;Perez-Trallero,E.,西班牙北部日托中心健康儿童肺炎球菌鼻咽携带动力学。检测技术对结果的影响,BMC感染。数字化信息系统。,12, 1, 69 (2012)
[27] Eshel,I.,《利他主义叛徒的创始人效应和进化——生态遗传学方法》,Theor。大众。生物学,11,3,410-424(1977)·Zbl 0379.92019
[28] Flasche,S。;Edmunds,W.J。;Miller,E。;戈德布拉特,D。;罗伯逊,C。;Choi,Y.H.,特异性和非特异性免疫对肺炎链球菌以及对疫苗接种的影响,Proc。R.Soc.B:生物。科学。,280, 1771, 15 (2013)
[29] 弗雷泽,C。;Hanage,W.P。;Spratt,B.G.,细菌病原体的中性微流行病进化,Proc。国家。阿卡德。科学。美国,1021968-1973(2005)
[30] 甘登,S。;Day,T.,接种疫苗后寄生虫进化的证据,疫苗,26,C4-C7(2008)
[31] Gause,G.F.,《为生存而斗争》(1934),威廉姆斯和威尔金斯:威廉姆斯和维尔金斯·巴尔的摩,医学博士
[33] Golubitsky,M。;Stewart,I.,《对称视角:从平衡到相空间和物理空间中的混沌》(2002),Birkhauser Verlag:Birkhause Verlag Basel·Zbl 1031.37001号
[34] 吉拉尔,S。;米切尔·T·J。;马丁,B。;Claverys,J.-P.,人类病原体中非色素细胞的能力编程捕食肺炎链球菌遗传要求,Proc。国家。阿卡德。科学。美国,102,24,8710-8715(2005)
[35] 古普塔,S。;斯温顿,J。;Anderson,R.M.,寄生虫种群异质性对疟疾传播动力学影响的理论研究,Proc。R.Soc.伦敦。序列号。B: 生物。科学。,256, 1347, 231-238 (1994)
[36] Haario,H。;莱恩,M。;米拉,A。;Saksman,E.,DRAMefficient自适应MCMC,Stat.Compute。,339-354(2006年),12月4日,16日
[37] 黑斯廷斯,A.,《瞬变——长期生态理解的关键?》?,经济趋势。演变。,19, 1, 39-45 (2004)
[38] 哈撒韦,L.J。;布鲁格,S.D。;莫兰德,B。;班加特,M。;罗泽特,J.U。;豪泽,C。;Graber,W.A。;戈尔,S。;卡迪奥格鲁,A。;Mühlemann,K.,胶囊型肺炎链球菌决定生长表型,PLoS病原体。,8、3、e1002574(2012)
[39] 霍蒂,F。;伊拉斯托,P。;Leino,T。;Auranen,K.,爆发肺炎链球菌在芬兰,日托队列中的携带意味着消除传播,即BMC感染。数字化信息系统。,9, 1, 102 (2009)
[40] Hubbell,S.P.,《生物多样性和生物地理学统一中性理论》(MPB-32),第32卷(2001),普林斯顿大学出版社:新泽西普林斯顿大学出版
[41] Hubbell,S.P.,《中立理论与生态等效的进化》,生态学,87,6,1387-1398(2006)
[42] 洪,I.F.-N。;Tantawichien,T。;蔡英文。;帕蒂尔,S。;Zotomayor,R.,《亚洲成人侵袭性肺炎球菌病的区域流行病学流行病学、疾病负担、血清型分布、抗菌药物耐药性模式和预防》,《国际传染病杂志》。数字化信息系统。:IJID:关闭。发布。国际社会影响。数字化信息系统。,6月17日、6日,e364-73(2013)
[43] 艾莫尔,M。;Reinert,R.R。;van der Linden,M.,德国联邦各州侵袭性肺炎球菌病血清型分布、肺炎球菌疫苗覆盖率和抗菌药物耐药性的地区差异,国际医学杂志,微生物学:IJMM,300,2010年4月4日,237-47
[44] 卡迪奥格鲁,A。;Weiser,J.N。;Paton,J.C。;Andrew,P.W.,《肺炎链球菌《宿主呼吸道定植和疾病中的毒力因子》,《国家微生物学评论》。,6, 4, 288-301 (2008)
[45] Kimura,M.,《分子进化的中性理论》(1984),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社
[46] 库尤斯,R。;克莱因,E。;Grenfell,B.,医院与社区的相互作用促进了耐甲氧西林菌株之间的共存金黄色葡萄球菌《公共科学图书馆·病理学》。,9、2(2月),e1003134(2013)
[47] Lee,C.-J。;Lee,L.H。;Gu,X.-X.,肺炎球菌糖结合物诱导的粘膜免疫,微生物评论。,31, 3, 137-144 (2005)
[48] 莱文,S。;Pimentel,D.,《寄生宿主系统中间增长率的选择》,《美国国家》,308-315(1981)
[49] 莱文,S.A.,《生态学中的模式和规模问题》,罗伯特·麦克阿瑟奖讲座,生态学,73,6,1943-1967(1992)
[50] Lipsitch,M.,《针对多血清型定植细菌的疫苗接种》,Proc。国家。阿卡德。科学。美国,94,12,6571-6576(1997)
[51] Lipsitch,M。;阿卜杜拉希,O。;阿莫尔。;谢伟。;温伯格,D.M。;Tchetgen,E.T。;Scott,J.A.G.,使用马尔可夫转移模型估计肯尼亚肺炎球菌血清型的运输获得率和清除率以及竞争能力,流行病学,23,4,510-519(2012)
[52] Lipsitch,M。;科林,C。;科恩,T。;哈纳奇,W.P。;Fraser,C.,多序列病原体自由中性零模型的不共存,流行病学,1,1,2-13(2009)
[53] Lipsitch,M。;OáHagan,J.J.,《抗原多样性模式及其维持机制》,J.R.Soc.Interface,4,16,787-802(2007)
[54] 麦克阿瑟,R.H.,《岛屿生物地理学理论》,第1卷(1967年),普林斯顿大学出版社:新泽西普林斯顿大学出版
[55] 马戈利斯,E。;Yates,A。;莱文,B.R.,《鼻腔定植生态学》肺炎链球菌,流感嗜血杆菌金黄色葡萄球菌竞争和相互作用与宿主的免疫反应,BMC微生物。,10, 1, 59 (2010)
[56] 马托,R。;桑切斯,I.S。;Simas,C。;Nunes,S。;卡里索,J。;Sousa,N。;弗拉佐,N。;萨尔达尼亚,J。;Brito-Avó,A。;Almeida,J.,抗药性克隆的自然史肺炎链球菌在葡萄牙殖民健康儿童,Microb。抗药性。,11, 4, 309-322 (2005)
[57] 五月,R.M。;Anderson,R.t.,《寄生虫和宿主共同进化中的流行病学和遗传学》,Proc。R.Soc.伦敦。B: 生物。科学。,219, 1216, 281-313 (1983) ·Zbl 0529.92014号
[58] Mehtälä,J。;安东尼奥,M。;Kaltoft,M.S。;奥布莱恩,K.L。;Auranen,K.,肺炎链球菌菌株简化对疫苗诱导的定植和疾病替代的竞争,流行病学,24,4,522-529(2013)
[59] 梅勒斯,哥伦比亚特区。;博加特,D。;Gorkink,R.F。;Peeters,J.K。;Moorhouse,M.J。;奥特·A。;van Leeuwen,W.B。;西蒙斯,G。;Verbrugh,H.A。;Hermans,P.W.,鼻咽联合定植金黄色葡萄球菌肺炎链球菌儿童的细菌基因型独立,《微生物学》,153,3686-692(2007)
[60] Mier-y Teran-Romero,L。;施瓦茨,I.B。;卡明斯,D.A.,打破对称免疫增强,在存在不对称传播率的情况下增加登革热病毒的持久性,J.Theor。生物,332203-210(2013)·Zbl 1330.92067号
[61] 米切尔,P.K。;Lipsitch,M。;Hanage,W.P.,携带负担、多重定植和抗生素压力促使耐药疫苗逃逸肺炎球菌的出现,Philos。事务处理。R.Soc.伦敦。B: 生物。科学。,370, 1670, 20140342 (2015)
[62] Moore,M.R.,《重新思考替代和耐药性》,J.Infect。数字化信息系统。,199, 6, 771-773 (2009)
[63] 摩尔,M.R。;Whitney,C.G.,引入肺炎球菌结合疫苗后出现的非疫苗血清型因果?,临床。感染。数字化信息系统。,46, 2, 183-185 (2008)
[64] Murall,C.L。;McCann,K.S。;Bauch,C.T.,《重新审视关于人乳头瘤病毒相互作用和类型替换的生态学假设》,J.Theor。生物学,350,98-109(2014)·Zbl 1412.92316号
[65] Nelson,A.L。;罗氏A.M。;古尔德,J.M。;Chim,K。;Ratner,A.J。;Weiser,J.N.,《胶囊通过限制粘液介导的清除,感染,增强肺炎球菌定植》。免疫。,75, 1, 83-90 (2007)
[66] 诺瓦克,M.A。;May,R.M.,《重叠感染与寄生虫毒力的进化》,Proc。R.Soc.伦敦。B: 生物。科学。,255, 1342, 81-89 (1994)
[67] Numminen,E。;Cheng,L。;Gyllenberg,M。;Corander,J.,《从菌株流行率数据估计肺炎链球菌的传播动力学》,《生物统计学》,69,3(9月)(2013年),748-57·兹伯利1418.92186
[68] Nurhonen,M。;陈,A.C。;Auranen,K.,接种间接影响的矽肺肺炎球菌传播和疾病微观模拟模型,PloS ONE,8,2,e56079(2013)
[70] 佩索阿,D。;霍蒂,F。;Syrjanen,R。;Sa-Leao,R。;Kaijalainen,T。;戈麦斯,M.G。;Auranen,K.,葡萄牙和芬兰日托中心肺炎链球菌传播的比较分析,BMC感染。数字化信息系统。,13, 1, 180 (2013)
[71] Rinta-Kokko,H。;达根,R。;Givon-Lavi,N。;Auranen,A.,《针对获得肺炎链球菌携带者的疫苗效力评估》,《疫苗》,27,29,3831-3837(2009)
[72] 里弗拉奥利沃,I.A。;Blommart,M。;博加特,D。;赫尔曼斯,P.W。;de Waard,J.H.,多重pcr揭示了委内瑞拉土著瓦劳儿童共同定植鼻咽肺炎双球菌7价结合疫苗血清型的高比率,J.Med.Microbiol。,58, 5, 584-587 (2009)
[73] 罗辛德尔,J。;哈贝尔,S.P。;He,F。;哈蒙·L·J。;Etienne,R.S.,《生态中性理论案例》,《生态趋势》。演变。,27, 4, 203-208 (2012)
[74] 萨利奥共和国。;Nunes,S。;Brito-Avó,A。;阿尔维斯,C.R。;卡里索,J.A。;萨尔达尼亚,J。;阿尔梅达,J.S。;Santos-Sanches,I。;de Lencastre,H.,高传播率和殖民肺炎链球菌流感嗜血杆菌J.Clin在一项纵向研究中透露,在一家日托中心。微生物。,46, 1, 225-234 (2008)
[75] 什雷斯塔,S。;King,A.A。;Rohani,P.,《多病原体系统的统计推断》,《公共科学图书馆·计算》。生物学,7,8,e1002135(2011)
[76] Simóes,A.S。;佩雷拉,L。;Nunes,S。;Brito-Avó,A。;de Lencastre,H。;Sá-Leáo,R.,《克隆进化导致葡萄牙PCV7时代肺炎球菌定植株中抗生素耐药率保持》,J.Clin。微生物。,49, 8, 2810-2817 (2011)
[77] 施皮盖尔哈特,D.J。;贝斯特,N.G。;卡林,B.P。;van der Linde,A.,模型复杂性和拟合的贝叶斯度量,J.R.Stat.Soc.:Ser。B(Stat.Methodol.),64,4,583-639(2002)·Zbl 1067.62010年
[78] R.R.斯坦因。;布奇,V。;北卡罗来纳州图桑。;巴菲,C.G。;Rätsch,G。;Pamer,E.G。;桑德,C。;Xavier,J.B.,《从时间序列推断到肠道微生物群动力学和稳定性的生态学建模》,《公共科学图书馆·计算》。生物,9,12,e1003388(2013)
[79] Stollenwerk,N。;阿吉亚尔,M。;Ballesteros,S。;博托,J。;Kooi,B。;Mateus,L.,《种群生物学中的动态噪声、混沌和参数估计》,《界面焦点》,156-169(2012)
[80] Tilman,D.,《物种间竞争机制的重要性》,《美国国家》,129,5769-774(1987)
[81] Tilman,D.,《生态位权衡、中立和社区结构——资源竞争、入侵和社区聚集的随机理论》,Proc。国家。阿卡德。科学。美国,101,30,10854-10861(2004)
[82] 瓦伦特,C。;Hinds,J。;平托,F。;布鲁格,S.D。;Gould,K。;Muhlemann,K。;de Lencastre,H。;Sa-Leao,R.,接种七价肺炎球菌结合疫苗后肺炎球菌共同定植减少,PLos ONE,7,1,e30235(2012)
[83] van Baalen,M。;Sabelis,M.W.,多重感染的动力学和毒力的进化,美国国家科学院,881-910(1995)
[84] 温伯格,D.M。;达根,R。;Givon-Lavi,N。;Regev-Yochay,G。;Malley,R。;Lipsitch,M.,肺炎链球菌携带血清型特异性获得性免疫的流行病学证据,J.Infect。数字化信息系统。,197、11(6月)、1511-1518(2008年)
[85] 温伯格,D.M。;Malley,R。;Lipsitch,M.,肺炎球菌疫苗接种后疾病的血清型替换,《柳叶刀》,37898071962-1973(2011)
[86] 温伯格,D.M。;Trzcinski,K。;吕义杰。;博加特,D。;Brandes,A。;Galagan,J。;安德森,P.W。;Malley,R。;Lipsitch,M.,肺炎球菌荚膜多糖结构预测血清型流行率,PLoS Pathog。,5、6、e1000476(2009)
[87] Wood,S.N.,《噪声非线性生态动力系统的统计推断》,《自然》,46673101102-1104(2010)
[88] Zhang,Y。;奥拉宁,K。;Eichner,M.,竞争和疫苗接种对两种肺炎球菌血清型共存的影响,流行病学。感染。,132, 06, 1073-1081 (2004)
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