使用缓慢演化的多宿主病原体进行爆发重建:对三种现有方法对Mycobacterium bovis爆发的比较研究

科学领域:

• 流行病学 流行病学
• 遗传学 是一个遗传学.
• 兽医科学 兽医科学 兽医科学

背景情况:

• 了解宿主对传播的贡献对于控制多宿主病原体至关重要.
• 结合流行病学和遗传数据的疫情重建方法可以识别传播链.
• 现有的方法在现实的多主机数据上基本上没有经过测试,特别是在观察偏差的情况下.

研究的目的:

• 在模拟的Mycobacterium bovis多宿主数据上评估和比较三个爆发重建方法 (seqTrack, outbreaker2, TransPhylo) 的性能.
• 评估观察偏差和不同传输场景对方法性能的影响.
• 确定局限性并指导复杂流行病学系统的新方法的开发.

主要方法:

• 模拟了30个牛结核 (bTB) 疫情在牛,大和野猪使用扩展传播模型.
• 定义了六个采样方案来模仿观察偏差,特别是在野生动物中.
• 通过改变突变率和宿主组成,测试了四种传播场景.

主要成果:

• 爆发重建的准确性对突变率敏感;seqTrack确定了超级传播者.
• TransPhylo 和 outbreaker2 不准确地估计了宿主物种的贡献,并且未能识别死结宿主.
• seqTrack和outbreaker2正确识别了牛指数病例,这一指标通过考虑观察偏差而得到改善.

结论:

• 目前的爆发重建方法在模拟的bTB数据上表现不佳,这归因于低病原体进化速率和系统复杂性.
• 需要针对复杂的多主机系统而定制的新型疫情重建方法,并根据现实的数据进行验证.
• 综合方法对于有效控制诸如M. bovis.这样的多宿主病原体至关重要.