按宿主抗体水平结构化的多毒株免疫流行病学登革热模型中跨尺度的感染严重程度
种群与进化
2019-12-19 v1
摘要
不同登革病毒血清型的感染与宿主免疫密切关联。特别地,宿主体内某些水平的_cross-reactive antibodies_（交叉反应抗体）可能实际上加剧感染严重程度,导致登革出血热(DHF)。登革热的免疫与流行病学耦合动态要求一种多尺度建模方法。本工作中,我们构建了一个宿主内模型,从机制上重现登革热感染中抗体依赖增强(ADE)的特征。随后,该宿主内尺度通过一个按宿主抗体水平结构化的媒介-宿主偏微分方程模型与流行病学传播相联结。该耦合使得在由不同登革毒株引起的一级和二级感染中,以及一级感染后交叉保护免疫的衰退过程中,能够追踪全人群动态的抗体水平。我们对宿主内和宿主间系统均进行了分析。流行病模型中的稳定性结果通过基本再生数和入侵再生数作为免疫变量的函数给出。此外,我们开发了数值方法以模拟该多尺度模型,并评估参数对疾病传播及人群中 DHF 患病率的影响。
引用
@article{arxiv.1912.08305,
title = {Infection severity across scales in multi-strain immuno-epidemiological Dengue model structured by host antibody level},
author = {Hayriye Gulbudak and Cameron J. Browne},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.08305},
year = {2019}
}