国际边境地区疟原虫感染时空动态研究：基于贝叶斯模型的东非七国疟疾流行趋势分析

本研究针对东非国际边境地区疟疾流行特征，采用贝叶斯时空模型（INLA）分析2011-2020年间7个国家115个行政区的疟原虫（P. falciparum和P. vivax）感染风险。研究发现南苏丹全境、埃塞俄比亚甘贝拉等地区是P. falciparum高风险区，而埃塞俄比亚SNNP等区域对P. vivax易感。成果为跨境疟疾防控提供了精准的空间干预靶点，对实现WHO消除疟疾目标具有重要实践意义。

　　

疟疾作为全球重大公共卫生问题，每年导致数十万人死亡，其中撒哈拉以南非洲地区负担最重。尽管P. falciparum是非洲主要致病虫种，但埃塞俄比亚等东非国家却面临独特的P. vivax流行挑战。更复杂的是，跨境人口流动可能加剧疟原虫传播，而现有防控策略往往忽视这种空间异质性。传统监测方法难以捕捉疟疾流行的时空动态特征，亟需建立更精确的风险评估模型来指导资源分配。

针对这一科学问题，Bahir Dar大学统计系的研究团队联合南非比勒陀利亚大学等机构，在《Infectious Diseases of Poverty》发表了创新性研究。该团队利用疟疾地图项目（MAP）2011-2020年的监测数据，覆盖埃塞俄比亚及其6个邻国（索马里、苏丹、南苏丹、厄立特里亚、肯尼亚和吉布提）的115个一级行政区，构建了集成嵌套拉普拉斯近似（INLA）贝叶斯时空模型。研究特别关注两种主要疟原虫（P. falciparum和P. vivax）的空间分布差异和时间演化规律。

关键技术方法包括：1）从MAP获取10年间行政区级的疟疾发病率和风险人口数据；2）采用全局/局部空间自相关分析（Moran's I和Getis-Ord Gi*）识别热点区域；3）构建6种贝叶斯时空模型比较拟合优度，最优模型选择基于偏差信息准则（DIC）；4）通过随机游走（RW）过程建模时间效应，空间依赖采用Besag-York-Mollié（BYM）先验。

【空间分布特征】

研究通过Getis-Ord Gi*分析发现：

• P. falciparum高风险区集中在南苏丹全境、埃塞俄比亚甘贝拉、肯尼亚霍马湾等地（

）；

• P. vivax热点主要位于埃塞俄比亚SNNP、奥罗米亚等地区，而肯尼亚全境始终为低风险区（

）。

【时间演化规律】

• P. falciparum相对风险呈线性增长趋势（2011-2020年增长46.31%，95%CI:43.07-49.29%）；

• P. vivax风险在2011-2014年上升后持续下降，但2016年后吉布提奥博克地区出现异常升高。

【模型比较】

• 最优模型显示：P. falciparum适合空间-时间结构化交互模型（DIC=16,518.10），P. vivax则需时间结构化与空间非结构化效应组合（DIC=6,889.11）。

结论表明，南苏丹和埃塞俄比亚分别构成P. falciparum和P. vivax的跨境传播核心区。该研究首次系统量化了东非疟疾流行的时空异质性，为WHO"高负担高影响"（HBHI）战略提供了关键证据。建议优先在甘贝拉（埃塞俄比亚）和上尼罗州（南苏丹）等热点区域强化杀虫剂处理蚊帐（ITNs）和室内滞留喷洒（IRS）措施，同时建立跨境联防联控机制。

这项研究的创新性在于：1）突破传统国家尺度分析，揭示行政区级的风险差异；2）证实P. vivax在非洲的传播潜力被长期低估；3）开发的贝叶斯框架可动态更新风险地图。未来研究需整合气候、人口流动等协变量，以进一步提升模型预测效能。