可调算法工具评估的有效性孕产妇呼吸道合胞病毒(RSV)疫苗在发展中国家的婴儿死亡率

文摘

急性下呼吸道感染(所)由于RSV是全球婴儿死亡率的常见原因,在大多数情况下发生在发展中国家。使用数据聚合在重点国家指定的美国国际开发署(USAID)的孕产妇儿童健康和营养(MCHN)计划,我们创建了一个可调节算法的可视化工具的有效性候选人孕产妇RSV疫苗对婴儿死亡率。具体国家的疾病负担估计和致死率是基于建立的数据计算。国别RSV-ALRI发病率婴儿0 - 5个月扩展基于儿童的发病率报道0-59月。使用住院死亡率和预定的通货膨胀因素,“我们估计婴儿的死亡率0 - 5个月。给候选人孕产妇疫苗接种计划的实现,估计减少婴儿RSV-ALRI发病率和死亡率进行计算。用户输入用于确定程序的覆盖率和疫苗的功效。使用生成的算法,总体减少婴儿死亡率差异取决于疫苗效力和分布。鉴于70%的潜在功效和孕产妇分布50%的速度在每一个美国国际开发署MCHN优先的国家,每年RSV-ALRI-related婴儿死亡率估计减少了14862例。绝对的国家减少依赖活产的数量; countries with the highest birth rates had the greatest impact on annual mortality reduction. The adjustable algorithm provides a standardized analytical tool in the evaluation of candidate maternal RSV vaccines. Ultimately, it can be used to guide public health initiatives, research funding, and policy implementation concerning the effectiveness of potential maternal RSV vaccination on reducing infant mortality.

1。介绍

在全球范围内,急性下呼吸道感染(所)是一个主要贡献者婴儿发病率和死亡率。呼吸道合胞病毒(RSV)是一种最常见的确定病因学的病毒病原体导致所(1- - - - - -3]。根据施et al .,估计有59600 5岁以下的儿童住院2015年死于RSV-related所。不到六个月的婴儿年龄影响人口的46%。绝大多数病例RSV-induced所发生在发展中国家(1]。

的预防和治疗RSV造成巨大经济负担;估计有50 - 70%的婴儿感染RSV在他们的第一个冬季(4]。目前治疗RSV-related所儿童仍然集中于支持性护理,包括呼吸支持和水合作用[3,5,6]。人源化单克隆抗体、Palivizumab是唯一可用的预防性治疗(7]。由于成本高,这个药物是用于高危患者(7]。此外,自然感染没有提供长期免疫力或充足的中和抗体(8]。再感染率可高达83%(根据季节9]。医疗成本高和缺乏一致的有效的和广泛使用的药物干预搭配和高发病率,再感染,死亡率在6个月以下婴儿使潜在的孕产妇接种减少疾病负担(一种有吸引力的选择6]。

克罗默等人发表的成本效益分析比较了各种策略来预防和治疗RSV-related疾病。最经济的策略是单剂保护,可以给予特别保护婴儿只是RSV赛季开始前(7]。母亲孕期接种疫苗,特别是在怀孕后期,可以通过免疫球蛋白为婴儿提供瞬变被动免疫通过胎盘转移(10]。据估计,这些抗体可以保护腐烂之前6个月。因为大部分抗体转移发生在妊娠晚期,早产儿严重感染的风险更大,可以避免产妇接种疫苗(11]。

一些模棱两可仍在确定免疫反应和目标最有效的提供免疫力RSV [6]。RSV F糖蛋白,类我融合蛋白,RSV F十二形式对候选疫苗的主要目标。这些蛋白质调节病毒进入和病毒的致病性(至关重要12]。许多母亲般地表示RSV F蛋白疫苗研究了功能型和通过临床试验。F RSV疫苗,该公司已完成临床试验,已发表(13]。辉瑞公司和葛兰素史克RSV十二F疫苗在3期临床试验14,15]。

虽然需要一个批准和有效RSV疫苗接种是目前未满足的,我们创建了一个可调节算法的可视化工具的有效性候选人孕产妇RSV疫苗对减少发病率和婴儿死亡率。我们使用数据具体重点国家指定由美国国际开发署(USAID)孕产妇儿童健康和营养(MCHN)程序如图1(16]。这个工具可以用来量化疫苗接种的预期利益的实现。

2。方法

基于数据从史等。1),美国国际开发署MCHN国别RSV疾病负担和病死率率估计婴儿年龄0 - 5个月计算候选疫苗接种计划的实现。6个月以下婴儿感兴趣的人口年龄(0 - 5个月),因为预期的好处瞬态母体抗体转移。数据收集、计算和报告由国家和区域的估计。疫苗的功效和分布对孕妇是由用户输入。

绝对值RSV发病率的国家计算使用以下婴儿年龄0 - 5个月。区域RSV发病率得到文学的婴儿年龄0 - 5个月(RI: 0 - 5)和儿童年龄0-59月(RI: 0-59)。使用这些利率作为规模随着报道的国别RSV儿童发病率0-59月(CI: 0-59),我们估计的国别RSV发病率婴儿年龄0 - 5个月(CI: 0 - 5)通过将区域和国别的比率使用方程(1)。

然后,婴儿0 - 5个月大的国家发病率是乘以活产的数量在每个国家每个国家获得RSV的绝对发生率(10]。使用这个值,用户确定值的功效和分销候选疫苗,RSV的发病率估计给出实现候选疫苗接种计划使用方程(2)。婴儿发病率RSV的计算的过程给候选人孕产妇RSV疫苗接种是显示在图中2。

人工智能:绝对发生率

:功效

:分发给孕妇

伏特分贝:估计RSV疾病负担postmaternal疫苗实现。

婴儿RSV发病率也使用地区范围内的发病率估计计算。婴儿0 - 5个月的区域RSV发病率是乘以特定国家的出生率生活屈服RSV的绝对发生率在每个国家根据地区广泛的估计。使用这个值,用户确定值的功效和分销候选疫苗,我们估计减少发病率的RSV疫苗接种计划的实现。

接下来,婴儿RSV候选人孕产妇的死亡率给定实现免疫接种程序计算。RSV住院率为年龄乐队:0 - 1月,1 - 2个月,2 - 5个月。使用的特定国家的活产数和死亡率,我们首先计算绝对数量的婴儿年龄0 - 1个月,1 - 2个月大的时候,和2 - 5个月大17]。新生儿和婴儿死亡率被获得http://data.unicef.org,使用2016年中估计(18,19]。2 - 5个月大的婴儿的死亡率计算假设每个国家的死亡率是跨月到12常数。这个计算的目的是调整的绝对年龄方括号的婴儿数量和占婴儿死亡率与RSV无关。

然后我们增加婴儿的绝对数量在每一个年龄组的报道不同年龄组的住院率和住院死亡率。此外,我们乘以预定的通货膨胀因素占婴儿RSV死亡率发生以外的医院设置(1]。年龄的总和乐队的结果绝对RSV婴儿死亡率年龄0 - 5个月。使用这个值,用户确定值的功效和分销候选疫苗,我们估计的RSV疫苗接种计划的婴儿死亡率得到实现使用方程(3)。婴儿RSV的死亡率的计算的过程给候选人孕产妇RSV疫苗接种是显示在图中3。

问:绝对RSV-ALRI婴儿死亡率

:功效

:分发给孕妇

预测:IMV RSV-ALRI婴儿死亡率postmaternal疫苗实现。

婴儿RSV-ALRI候选人孕产妇的死亡率给定实现疫苗接种计划也计算区域估计的住院率和住院死亡率。

我们假设疫苗接种成功是二进制,疫苗预防RSV和不减少毒性或疾病严重程度。编程进行了在R, R的交互式可视化生产包的。

3所示。结果

我们开发了一个基于网络的交互式工具,可以用来评估候选人的功效孕产妇RSV疫苗实现降低婴儿发病率和死亡率在发展中国家。使用控制面板(图4),用户从列表中选择一个国家选择的美国国际开发署MCHN重点国家的孕妇将接受疫苗的比例,和孕产妇在预防RSV疫苗有效性婴儿年龄0 - 5个月。此外,用户可以决定他们的信心在计算通过使用web控制调整低或高估计年底值。数据也可以显示使用特定国家或地区广泛的估计。直接合成值相比,发病率和死亡率估计没有疫苗的干预。

可视化的交互式工具的一个例子是图所示5。如果用户实现一个感兴趣的候选人孕产妇RSV疫苗在巴基斯坦,他们会首先选择这个国家从下拉菜单中。他们可以设置一个疫苗分配和有效性。如果孕妇的分布估计为50%,效果估计为70%,超过195000例RSV,超过1100 RSV-ALRI死亡率仅在巴基斯坦就本来是可以避免的。算法还报告说,如果这个项目是实现在每一个美国国际开发署MCHN优先的国家,超过200万例的RSV和近15000名婴儿死亡率每年可以避免。

绝对减少发病率和婴儿死亡率是最引人注目的高出生率的国家,如印度、尼日利亚和巴基斯坦。

这个工具的独特之处在于,用户可以确定最适合的变量的目的。它能给视角和占一个高度有效的疫苗,由于成本或减少分布需要制冷或疫苗功效较低但更大能力分布。

4所示。讨论

的治疗和预防RSV-related所是多方面的;孕妇接种疫苗只提供了一种方法以减少疾病负担和死亡率。广泛的努力进入发展中国家儿童疫苗和药物治疗。进行实验性治疗RSV儿童和婴儿被证明是困难的,由于人口和疾病的敏感性剧烈(10]。我们选择调查孕产妇疫苗接种的影响由于其完善的记录作为一个有效的系统预防婴儿疾病和死亡率(20.]。破伤风、百日咳、流感的常规产前疫苗可能模型孕产妇RSV疫苗的功效的实现(21]。现有的疫苗可以提供预测能力的分布确定候选疫苗的分布。此外,类似的算法可以生成可视化这些现有的疫苗对减少疾病负担的影响在发展中国家。

预期孕产妇RSV疫苗可用性导致了大量的数学工具来评估疫苗的有效性的实现。模型由霍根et al .,基于数据从澳大利亚西部,报道称RSV疫苗分配50%和80%的功效可以减少26%的住院,< 3个月大的婴儿为40%,婴儿年龄3 - 5个月(20.]。来自肯尼亚的数据估计,产妇婴儿RSV疫苗接种可以降低发病率高达31.5% (22]。Scheltema et al .,创建的一个预测模型,使用的数据来自英国和荷兰,估计减少NICU录取了62%和RSV-related住院婴儿死亡48%,鉴于政府不定地有效的孕产妇RSV疫苗接种在30周妊娠(23]。这些研究与我们分享共同的期望模式,被动免疫的功效显著降低婴儿年龄增加和瞬态母亲抗体衰变。

Rainisch等人也利用史等。1]数据集生成一个模型来评估RSV婴儿免疫策略在美国(24]。比较三种不同潜在的免疫策略的有效性降低结果:每月palivizumab治疗高危婴儿,婴儿表示一次性抗体治疗婴儿,和孕产妇所有+ palivizumab高危婴儿接种疫苗。根据他们的计算,一个婴儿表示抗体治疗可以防止最多的门诊,急诊、住院(在美国24]。然而,这项研究并没有包含一个策略仅仅献给母亲疫苗接种,是我们的模型的重点。此外,所有的免疫策略对婴儿死亡率的影响是有限的。我们的模型发现更大的影响和孕产妇死亡率降低疫苗接种可能由于较高的发病率和死亡率在发展中国家。

造成严重的婴儿死亡率的其他传染病,如B组喉炎的症状,可以在类似的方式进行评估。B组链球菌(GBS)检测阴道菌群的10 - 40%的生育年龄女性(25]。胎儿和婴儿感染GBS可以有严重的结果包括早产、神经的后果,或死亡。虽然大多数发达国家测试GBS产时,提供预防性抗生素治疗产时,这种做法并不是广泛应用于发展中国家(25]。估计每年有90000婴儿感染GBS死,另有57000死产可以提升GBS感染(17]。与RSV,婴儿死亡率和死产的负担是更高的发展中国家17]。世界卫生组织公认的孕产妇GBS疫苗的发展作为优先级(26]。葛兰素史克公司的GBS三价疫苗已经显示出良好的结果与有效的经胎盘的抗体转移为3个月大的婴儿(15,27]。使用GBS感染数据来自发展中国家,我们的RSV算法可以作为一个模型的一个可调的工具评估孕产妇GBS候选疫苗的。

这个项目的主要限制是操纵的数据符合目标人群的婴儿年龄0 - 5个月的美国国际开发署MCHN国家。由于主观性的计算和数学假设,有我们的估计误差的可能性。出于这个原因,我们给用户的机会调整算法是必要的,包括调整计算适合发表的低或高的发病率的估计。在未来,如果新数据可用时,我们可以让我们的模型直接比较和调整相应的提供最精确的和最新的估计。

5。结论

可调算法提供了一个标准化的分析工具在评估候选人孕产妇RSV疫苗的有效性降低婴儿疾病和死亡率在发展中国家。疫苗临床试验持续到和被广泛可用,该算法可以提供远见到疫苗的应用程序。最终,它可以用于指导公共卫生措施,研究经费和政策的实施对RSV的影响在发展中国家。

数据可用性

RSV发病率和死亡率数据支持这种算法生成来自之前报道的研究和数据集,已被引用。处理数据的工作和补充文件发布的史等。1]。可以查看和使用生成的算法https://chrisleary.shinyapps.io/RSVVaccination/。

的利益冲突

伯纳德博士Gonik首席研究员在发表该公司RSV疫苗试验的主要研究者,目前辉瑞和葛兰素史克RSV疫苗临床试验。

确认

海报展示这个项目被授予最佳海报展示传染病学会妇产科的2019个虚拟会议。克里斯托弗·利瑞博士是由美国科学促进协会(AAAS)及其科技奖学金计划,通过他为美国国际开发署。

引用

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