日本不同年龄组未诊断HIV感染的估算：基于扩展年龄依赖反向计算模型的研究

为解决日本HIV感染者年龄分层诊断率差异及未诊断病例估算难题，研究人员采用扩展年龄依赖反向计算模型（McKendrick偏微分方程），结合离散Weibull分布模拟潜伏期，首次系统估算了2022年各年龄组未诊断HIV感染比例（20-29岁93.2%、40-49岁90.4%）。研究发现40岁以上人群诊断率显著下降（40岁组2020-22年降至14.8%），揭示了中老年感染者诊断障碍，为优化UNAIDS"95-95-95"目标下的年龄定制化检测策略提供关键数据支撑。

　　

在全球抗击艾滋病(AIDS)的战役中，日本呈现出一个独特现象：尽管整体诊断率接近UNAIDS"90-90-90"目标，但不同年龄组间存在显著差异。尤其令人担忧的是，40岁以上感染者似乎陷入"诊断困境"——他们既面临更高的AIDS转化风险，又因社会文化因素较少参与检测。这种年龄相关的诊断缺口不仅影响个体治疗时机，更可能成为病毒传播的隐形温床。更棘手的是，COVID-19大流行期间公共卫生资源倾斜，进一步加剧了中老年群体的检测障碍。要破解这一困局，首先需要精确量化各年龄层的未诊断感染者规模，但传统流行病学方法难以捕捉年龄与感染时间的双重动态特征。

为此，日本研究人员创新性地开发了扩展年龄依赖反向计算模型。这项发表于《Infectious Disease Modelling》的研究，通过整合日本1985-2022年HIV诊断和AIDS病例的年龄分层监测数据，构建了基于McKendrick偏微分方程的数学框架。研究团队采用离散Weibull分布模拟年龄特异性潜伏期，将诊断过程表述为感染年龄与时间的函数，最终实现了四大突破性测算：新发感染数、年诊断率、未诊断病例数和诊断覆盖率。

关键技术方法包括：1) 利用日本国立传染病研究所公开的10年间隔年龄分层数据；2) 建立包含年龄-时间双变量的离散Weibull危险函数h(a,τ)=1-exp[-(τ/β_a
)^γ_a

]；3) 采用McKendrick方程构建状态转移模型?h/?t+?h/?a=-(α(t,a)+λ(a,s))h；4) 通过泊松似然函数进行参数估计；5) 使用参数自举法计算95%置信区间。

主要研究结果

年度新发感染与诊断率动态
模型揭示日本HIV流行呈现"双峰"特征：20-29岁和30-39岁人群的感染高峰出现在2005-2010年（分别达473.8例/年和600.1例/年），而40-49岁组延迟至2010-2014年（382.8例/年）。值得注意的是，50岁以上群体的感染强度（342.1例/年）几乎与年轻人相当。诊断率方面，30岁以下群体保持稳定增长，但40-49岁组在2020-22年疫情期间显著下降3.1个百分点至14.8%，50岁以上组始终最低（13.6%）。

未诊断病例的年龄分布
截至2022年，30-39岁群体构成最大未诊断人群（821.4人），其次是40-49岁（680.4人）。特别值得关注的是，50岁以上未诊断者达586.4人，超过20-29岁青年组（508.9人）。这种"倒金字塔"分布暗示中老年感染者可能长期处于诊断盲区。

诊断覆盖率差异
包含AIDS病例时，20-29岁组诊断率最高（93.2%），但排除AIDS病例后，40岁以上群体覆盖率骤降：40-49岁仅84.9%，50岁以上81.8%。这表明相当比例中老年感染者直至发展为AIDS才被确诊。

出生队列分析
1975-1984出生队列是受影响最严重的群体，其感染峰值出现在2005年（约25岁）。1980-1989队列虽诊断率较高（2010年达14.8%），但未诊断人数在2010年达到顶峰，提示"千禧一代"仍是当前防控重点。

讨论与意义
这项研究首次通过数学建模量化了日本HIV感染的年龄异质性，揭示三个关键发现：首先，40岁以上人群面临"双重打击"——感染绝对数量不低但诊断率最低，这解释了为何该群体AIDS发病率反而高于年轻人。其次，COVID-19大流行对40-49岁组诊断率的特异性影响（下降16.9%→14.8%），暴露出依赖公共卫生中心检测模式的脆弱性。最后，30-39岁群体作为未诊断病例最大蓄水池，其高感染量（占总数35%）与中等诊断率（89.4%）的组合，使其成为社区传播的潜在核心。

从方法论看，该研究突破传统反向计算的局限：1) 首次将McKendrick方程应用于HIV年龄分层估算；2) 创新性地用5年阶梯函数处理时间-年龄交互效应；3) 通过AIC准则动态优化模型结构。这些技术革新使得仅用常规监测数据就能实现精细化的流行病学重建，为资源有限地区提供可推广的分析框架。

实践层面，研究建议采取"年龄精准"干预：对20-29岁强化PrEP(暴露前预防)推广；为30-39岁设计隐蔽性更强的邮寄检测服务；针对40岁以上人群，应开发与慢性病筛查结合的整合检测策略。这些发现直接支撑UNAIDS"95-95-95"目标的本地化实施，尤其为改善第一个"95"（诊断率）提供量化依据。随着HIV感染者老龄化成为全球趋势，该研究建立的年龄透镜分析方法，将为各国应对"银色艾滋病"挑战提供重要范式。