利用出生 - 死亡 SIR 模型从病毒序列同时重建进化史与流行病学动力学

HIV、丙型肝炎和流感病毒等 RNA 病毒的进化速度极快，以至于其基因组包含了过去生态动力学的信息。因此，我们开发了一种系统动力学方法，能够联合估计流行病学参数和系统发育历史。该方法基于仓室式易感 - 感染 - 移除 (SIR) 模型，可提供关于感染发病率 (incidence) 和患病率 (prevalence) 的独立信息。关于宿主种群动力学与进化历史相互作用的详细信息，可为如何遏制或完全避免疾病暴发的决策提供依据。我们将出生 - 死亡 SIR 方法 (BDSIR) 应用于两个病毒数据集。首先，分析了 1999 年至 2003 年间在英国采样的五个 1 型人类免疫缺陷病毒 (HIV-1) 簇。各簇估计的基本再生数 ($R_0$) 范围在 1.9 至 3.2 之间。所有簇均显示，当地疫情的增长率在 90 年代中期或末期有所下降。对丙型肝炎病毒 (HCV) 2c 基因型数据集的分析表明，C\'ordoban 市 Cruz del Eje 的当地疫情起源于 1906 年左右 (中位数)，这与 1880--1920 年间从欧洲移民到阿根廷中部的浪潮相吻合。估计的疫情高峰时间约为 1970 年。