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复旦大学公共卫生学院余宏杰教授团队联合牛津大学Moritz Kraemer教授、比利时鲁汶大学Philippe Lemey教授、皇家兽医学院Oliver Pybus教授团队在季节性流感的传播动态方面取得进展,相关成果以“新冠大流行的干预措施重塑季节性流感的全球传播(COVID-19 pandemic interventions reshaped the global dispersal of seasonal influenza viruses)”于2024年11月8日在线发表于《科学》(Science)杂志上。
流感病毒凭借其抗原性易变、宿主生态多样性等特质横行世界,无数次威胁人类健康。流感病毒是20世纪以来唯一可以引起周期性全球大流行的病原体。季节性流感在全球和我国每年周而复始地流行,每年可致全球300-500万重症病例、我国9万例呼吸系统疾病相关的超额死亡。
研究季节性流感的全球传播模式对于制定流感防控措施具有重要科学意义,然而新冠大流行期间施加的非药物干预措施打破了季节性流感传播的“常态”,国际科学界尚未揭示其从“扰乱”到“恢复”的全过程。
针对上述科学问题,研究团队整合全球流感流行病学监测数据、基因序列数据和人群航空流量数据,将全球分成了12个区域,在贝叶斯系统动力学的框架下重构了四个时期的季节性流感传播模式,并估计了传播的相关参数和潜在驱动因素。
研究结果发现,季节性流感的活动水平和区域间航空流量均经历了“下降后恢复”的过程。在时间异质性的系统动力学模型框架下进一步结合基因序列数据,发现区域间航空流量(代表长距离的人群移动)是四个时期全球季节性流感传播的主要驱动因素。通过估计地理进化树中的主干区域,发现大流行期间,南亚和西亚分别是维持A型流感和B/Victoria循环的关键区域。
图:季节性流感在新冠大流行前中后的传播模式改变
为评估大流行期间不同流感季的传播强度和传播模式相似性,团队又进一步运用多维尺度分析方法研究了季节性流感传播的恢复。结果发现,大流行后期(2023年5月-2024年3月),全球季节性流感传播的模式和强度已基本恢复至大流行前水平。
研究团队进一步以甲型H3N2流感为例,估计了非洲、东南亚和南亚地区的毒株循环持久性,发现其在大流行期间出现显著升高,提示相对独立的进化和循环。
通过构建分层贝叶斯回归模型,发现抗原漂移和区域间人群移动与大流行期间循环持久性的升高显著相关。最后,评估了近年来每种季节性流感的基因多样性和选择压力,并探讨了B/Yamagata谱系“消失”的潜在原因。
此研究识别了全球季节性流感的流行特征和传播关键区域,明确了针对新冠的非药物性干预措施对区域流感病毒进化/循环独立性的影响,大流行后流感传播模式的稳健恢复以及新型流感毒株起源地的不确定性,强调了加强呼吸道病原体的病毒学和基因监测、及时调整疫苗接种策略和监测方向的重要性。研究结果对未来大流行的综合应对提供了实证依据,加深了大流行情境下对季节性呼吸道病原体传播和进化的理解。