Evaluating seasonality of influenza in the tropics: Case study in Vietnam

评估热带地区流感的季节性:越南案例研究

基本信息

  • 批准号:
    10385894
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 6.68万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-06-01 至 2025-05-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Influenza is a persistent viral disease worldwide, with high case counts leading to deaths and losses in productivity yearly. In temperate regions of the world, such as the United States, influenza appears in annual wintertime cycles, with the influences of changing seasons creating predictable patterns of incidence, despite the fact that different subtypes and strains of the virus predominate during each season. In tropical regions, distinct seasonal patterns are not well established for influenza, suggesting that annual or climatic forces may not dictate transmission in these areas. The tropics include many resource-limited areas of the world where respiratory disease research is underfunded and influenza vaccination is not prioritized. Transmission patterns of influenza can be described through the use of mathematical models, which incorporate known biological mechanisms, such as infectivity, recovery, and duration of immunity following infection, in order to describe the dynamics, or population-level behaviors, of the virus. Models can incorporate cyclic patterns of influenza dynamics, which can include both seasonal cycles aligning with a calendar year as well as nonannual periodic cycles; models can also incorporate irregular epidemics, though this is more challenging to model and less commonly seen in current literature. Irregular epidemics can be viewed as “regime switches,” which describes transitions between endemic time periods with consistently low incidence and epidemic time periods with short periods of elevated incidence. This study aims to investigate potentially cyclic or acyclic dynamics of influenza in the tropics, using Vietnam as a case study. The first aim seeks to define patterns describing cyclic or acyclic dynamics and then use a mathematical model to show under what conditions acyclic dynamics can exist. Influenza characteristics that could allow acyclic dynamics potentially include duration of immunity following infection, cross-immunity, and population structure. The second aim seeks to use the developed model as well as influenza data from Vietnam to determine whether influenza dynamics follow cyclic or acyclic patterns. Comparing these results to identical analyses using data from temperate regions influenza data will allow us to compare the strength of annual cycles between tropical and temperate regions. The third aim seeks to identify characteristics of influenza virus, population patterns, or external factors that may be able to explain the cyclic or acyclic patterns observed in influenza dynamics in Vietnam. This will show what characteristics of influenza or external factors provide the strongest predictions of future influenza incidence in Vietnam. Uses of the study results include better informed and appropriately-timed vaccination strategies for influenza in Vietnam. The main points of novelty in this study lie in the explicit testing for cyclic or acyclic patterns in the tropics, which is less commonly investigated, and a mechanistic modeling approach to identify the potential causes of non- annual behavior of influenza transmission in the tropics.
项目概要 流感是一种世界范围内持续存在的病毒性疾病,病例数高,导致大量人员死亡和损失 在世界温带地区,例如美国,每年都会出现流感。 冬季周期,季节变化的影响创造了可预测的发病模式,尽管 事实上,不同的病毒亚型和毒株在热带地区占主导地位。 流感的独特季节模式尚未明确,这表明年度或气候力量可能 热带地区包括世界上许多资源有限的地区。 呼吸道疾病研究资金不足,流感疫苗接种没有得到优先考虑。 流感的发生可以通过使用数学模型来描述,该模型结合了已知的生物 机制,例如感染性、恢复和感染后免疫持续时间,以描述 病毒的动态或群体行为模型可以纳入流感的循环模式。 动态,其中可以包括与日历年一致的季节性周期以及非年度周期 周期;模型还可以包含不规则的流行病,尽管这对于建模来说更具挑战性并且更少 当前文献中常见的不规则流行病可以被视为“政权转换”。 持续低发病率的流行期和发病率短的流行期之间的过渡 本研究旨在调查流感的潜在周期性或非周期性动态。 在热带地区,以越南为案例研究,第一个目标旨在定义描述循环或非循环的模式。 动力学,然后使用数学模型来显示在什么条件下可以存在非循环动力学。 可能允许非循环动态的流感特征可能包括免疫持续时间 第二个目标也寻求使用已开发的模型。 来自越南的流感数据,以确定流感动态是否遵循周期性或非周期性模式。 将这些结果与使用温带地区流感数据的相同分析进行比较将使我们能够 第三个目标是比较热带和温带地区的年周期强度。 流感病毒的特征、人口模式或可能能够解释周期性的外部因素 或在越南流感动态中观察到的非循环模式这将显示流感的特征。 或外部因素为越南未来流感发病率提供了最有力的预测。 结果包括在越南制定更明智且适时的流感疫苗接种策略。 这项研究的新颖点在于对热带地区的循环或非循环模式进行了明确的测试,即 不太常见的研究,以及机械建模方法来识别非非潜在原因 热带地区每年流感传播的行为。

项目成果

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