Matematisk modellering af effekter af en preexposure TB vaccine. En familie af modeller, indekseret med en parameter τ, som oversætter en eksponeringsbegivenhed med eksponeringsstørrelse.til en sandsynlighed for, at eksponeringen vil føre til en vedvarende M. tuberculosis-infektion (τ kontrollerer den absolutte Sandsynlighed for infektion), vises. Gennemsnittet af p (;; τ) over den formodede fordeling af M. giver den ubetingede Sandsynlighed for vedvarende M. tuberculosis-infektion for en enkelt eksponering., Vilkårene er som følger. M er antallet af diskrete eksponeringshændelser over et år (eksponeringsintensitet). Antag, at M varierer over individer, men der er et gennemsnitligt antal eksponeringsbegivenheder for en given population af individer, og at gennemsnittet (på logskala) er indekset for eksponeringsintensitet for den pågældende population. X er det infektiøse potentiale ved en enkelt eksponeringsbegivenhed (eksponeringens størrelse). Den enkleste fortolkning af det infektiøse potentiale is er som antallet af diskrete infektiøse enheder (f.eks., Selvom X kan fortolkes mere generelt / abstrakt, er den smalle fortolkning af.antallet af infektiøse enheder pr. eksponeringsbegivenhed. Antag, at X varierer over flere eksponering begivenheder inden for den enkelte såvel som mellem individer, men der er et gennemsnitligt antal for en given population af individer over tid, og at gennemsnittet (på log-skala) er indeks for omfanget af eksponering af befolkningen. τ er en parameter, der forbinder eksponeringsstørrelse to med sandsynligheden for infektion gennem funktionen P (;; τ)., For den specifikke funktion P (;; τ) = 1- (1-τ) is, τ er sandsynligheden for infektion fra en enkelt enhed eksponering (f.en eksponering begivenhed med = = 1). (A) Sandsynlighed for vedvarende M. tuberculosis-infektion i forhold til forskellige eksponeringsstørrelser. Grafen viser sandsynligheden for vedvarende infektion for en given eksponeringsstørrelse (antal baciller pr.eksponeringsbegivenhed). Eksponeringens størrelse er afbildet på axis-aksen, hvor.kan fortolkes som antallet af diskrete infektiøse enheder deponeret i lungen til en individuel eksponeringsbegivenhed., Y-aksen repræsenterer indekset for infektiøsitet. Fire forskellige mulige scenarier for sandsynligheden for infektion (τ) er plottet. B) Model for forskellige sandsynligheder for infektion, der er kalibreret til en årlig infektionsprocent på 5%. konturplottet viser forholdet mellem eksponeringsstørrelse og intensitet svarende til en årlig infektionshastighed på 5%. Omfanget af potentielle eksponeringsstørrelser er afbildet på axis-aksen (logskala). Omfanget af potentielle eksponeringsintensiteter (antal eksponeringshændelser) er afbildet på Y-aksen., Konturlinjerne angiver potentielle værdier for sandsynligheden for infektion (τ) for givne forventede eksponeringsstørrelser og intensiteter. Den blå region repræsenterer værdier, der ikke er konsistente for en indstilling med en observeret populationsinfektionsrate på 5%. C) model for vaccineeffekt, hvor sandsynligheden for infektion reduceres med 60%. Den estimerede virkning af en vaccine med 60% biologisk effektivitet (reducerer sandsynligheden for vedvarende infektion med 60%) er vist. Faste linjer svarer til scenarierne afbildet i panel A., Stiplede linjer svarer til reduceret sandsynlighed for infektion, der forventes for en vaccine med 60% effektivitet, med pile, der fremhæver mængden af skift. Grafen antyder, at vaccineffekten for en lav sandsynlighed for infektion (τ) reduceres (pil). Derudover reduceres vaccineeffekten ved høje sandsynligheder for infektion ved højere eksponeringsstørrelser. For lavere sandsynligheder for infektion fortsætter vaccineeffekten på tværs af en lang række eksponeringsstørrelser., For større sandsynlighed for infektion er vaccineeffekten imidlertid kun synlig ved lavere eksponeringsstørrelser og dæmpes næsten fuldstændigt ved højere eksponeringsstørrelser. D) dæmpning af vaccineeffektiviteten for forskellige niveauer af eksponeringens størrelse og intensitet. Konturerne af værdier for vaccine effektivitet (VE) plottes versus eksponering intensitet og størrelsesorden er givet for en 60% reduktion i sandsynligheden τ (RR = 0.4). Konturplottet viser værdier for biologisk vaccineeffektivitet kalibreret til en forekomst på 5% om året., Denne graf er en ledsager til panel b, hvor sandsynligheden for infektion pr.eksponering (τ) er i overensstemmelse med populationsinfektionshastigheder på 5% pr. år for visse niveauer af størrelse og eksponering. Konturlinjenumrene angiver forskellige potentielle populationsniveauer eller observerede vaccineeffekter forbundet med en vaccine med biologisk (per eksponering) effekt på 60%. Som i panel B angiver den blå region scenarier, hvor eksponeringen er for lav til at være i overensstemmelse med en uvaccineret populationsinfektion på 5% om året., Modellen antyder, at observerbar vaccineeffektivitet på populationsniveau falder, når eksponeringen falder, og sandsynligheden for infektion pr. Det antyder også, at dæmpning af vaccineeffektivitet er større for eksponeringsprofiler med høj styrke/lav intensitet end for profiler med lav styrke/høj intensitet. Alt andet lige ville en vaccine klare sig bedre med flere eksponeringer af lavere størrelse end med færre eksponeringer af højere størrelse.