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全球Mpox疫情暴发(2022-2024):基于空间自相关与网络连接的流行病学评估
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月06日 来源:Journal of Infection and Public Health 4
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本研究针对2022-2024年全球126个国家115,972例Mpox病例,通过空间自相关、基本再生数(R0)、倍增时间及网络分析,揭示疫情呈弱空间聚集性(I=0.067),平均R0=1.046,识别德国、美国等关键传播枢纽,为跨国联防联控提供数据支撑。
猴痘(Mpox)作为一种人畜共患病,自1958年发现以来长期局限于非洲地区,但2022年的全球暴发彻底改变了这一格局。世界卫生组织(WHO)将其列为"国际关注的公共卫生紧急事件(PHEIC)"时,疫情已蔓延至非流行国家的都市人群,这种传播模式的转变暴露出传统监测体系的不足。更令人担忧的是,不同病毒分支呈现显著差异:刚果盆地分支(Clade I)病死率高达10%,而全球流行的Clade IIb分支虽毒性较低却表现出更强的人际传播能力。面对这种复杂局面,国际社会亟需系统性评估疫情的传播动力学特征和空间分布规律。
为回答这些问题,由韩国岭南大学生命科学系的Shraddha Tiwari等学者领衔的研究团队,在《Journal of Infection and Public Health》发表了涵盖2022-2024年全球126个国家流行病学数据的开创性研究。研究人员采用多学科交叉方法,首先从"Our World in Data"平台获取标准化病例数据,运用空间统计(Moran's I)分析地理分布模式,通过指数增长模型计算基本再生数(R0)和倍增时间,并创新性地构建国家间疫情相关性与共现网络,采用度中心性和中介中心性识别关键传播枢纽。
空间分布分析揭示,尽管全球空间自相关性较弱(Moran's I=0.067),但局部热点显著。加拿大、墨西哥等6国形成"高-高"聚集区,而澳大利亚则成为独特的高发病率孤岛。值得注意的是,美国(34,187例)、巴西(12,968例)和刚果民主共和国(10,702例)承担了全球近半数病例负担。
传播动力学研究显示,全球平均R0=1.046,但存在明显时空异质性。北美早期R0峰值达8.24,而乌干达保持最高持续传播力(R0=1.451)。倍增时间从乌干达的13.8天到爱沙尼亚的1,474天不等,反映防控效果的巨大差异。病死率(CFR)分析证实非洲风险最高(1.22%),莫桑比克单例死亡导致异常高CFR(98.23%)。
网络分析结果尤为关键:基于病例共现频率,德国(度中心性0.846)和澳大利亚(中介中心性0.056)构成全球传播网络核心;而巴西与美国呈现最强共现关联(130次同步报告)。相关性网络则显示意大利(中介中心性0.116)是重要的疫情信息桥梁。
这项研究首次系统量化了Mpox全球传播的网络拓扑结构,证实尽管整体传播力有限,但存在通过国际交通枢纽快速扩散的风险。研究者特别强调,传统地理邻近性分析可能低估疫情传播风险,而航空网络等现代连接方式正在重塑人畜共患病传播范式。对公共卫生实践的启示在于:需要建立基于网络中心性的早期预警系统,在德国、澳大利亚等枢纽国家强化监测;同时应关注病毒进化动态,针对不同分支制定差异化防控策略。该研究为实施《国际卫生条例》框架下的协同应对提供了重要科学依据,也为其他新发传染病的全球风险评估建立了方法论范式。
技术方法概要:研究采用公开的WHO标准化数据,空间分析使用Moran's I和LISA算法,R0计算基于9天传染期的指数增长模型,网络分析通过Python的NetworkX包实现,拓扑参数包括度中心性和中介中心性,统计检验采用Kolmogorov-Smirnov方法。
主要结果:
空间分布:识别6个高-高聚类国家,28个低-低安全区,空间异质性显著
传播参数:全球R0均值1.046(范围1.004-1.451),倍增时间373天
网络特征:德国/澳大利亚分别占据结构性和中介性枢纽地位
病死率:非洲平均CFR 1.22%,显著高于其他大洲
结论与讨论:该研究揭示了Mpox传播的"超级传播国家"现象,挑战了传统地理邻近传播理论,为优化疫苗分配路径提供新思路。研究者建议将网络中心性指标纳入PHEIC决策体系,并在枢纽国家建立哨点监测。局限性在于数据报告质量不均,未来需整合基因组数据以追踪传播链。这项研究标志着传染病防控从"地理围堵"向"网络阻断"的策略转变。
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