基于仓室模型的新疆男男性行为人群HPV感染清除再感染发生的研究

Infection of human papilloma virus (HPV) among men who sex with men (MSM) is common but the regulation of infection and reinfection is unclear. This study aims to use infectious disease dynamics model to quantitatively illustrate the possibility and immune duration of HPV reinfections, and propose the possible control measures. At first, according to the natural history of HPV infection among MSM, we will construct a low-risk and a high-risk HPV infectious disease dynamics compartment model. The proposed study will follow up an existing cohort of 500 HIV negative MSM in the city of Urumqi and the region of Yili for 3 years. We will collect crissum exfoliated cells and detect 37 kinds of HPV DNA twice a year. Using the follow-up data, we will estimate the model parameters such as rates of prevalence, incidence, clearance, persistence and recurrence among different types of HPV by fitting the conversion rate between different compartments. Main types of the infection and reinfection are low-risk type of HPV6, 11 and high-risk type of HPV16, 18. We will estimate “rate of natural immunity waning” of the HPV sweepers lost immunity back to the susceptible, and quantify the process and frequency of HPV infection and reinfection. By calculating and estimating the values of the basic reproductive parameters, we will be able to quantitatively evaluate the prevalence of HPV among MSM, and predict trends. From the established compartment model, we will evaluate different interventions such as screening and vaccinating and assess whether the epidemic situation of HPV among MSM can be controlled. At last, we will suggest the optimal strategy to provide scientific basis for prevention of HPV infection among MSM.

人乳头瘤病毒（HPV）感染在男男性行为人群（MSM）较为常见，其感染清除再感染发生规律尚不清楚。本研究旨在借助传染病动力学模型定量阐明HPV再感染发生的可能性，探讨控制措施。根据HPV自然史，构建低危型、高危型HPV感染的仓室模型。前期新疆MSM队列基础上再连续3年随访700名MSM，每年2次采集肛周脱落细胞，检测HPV 37种型别DNA，获得不同型别HPV感染率、新发感染率、清除率、持续感染率、再发感染率，拟合不同仓室间的转化率，利用MCMC方法对模型参数进行估计和修正，主要分析低危型HPV6、11和高危型HPV16、18感染清除再感染状态变化，估算HPV清除者失去免疫力回到易感者的“免疫衰减率”，进一步阐明和量化HPV再感染发生过程和频率；通过计算和估计基本再生数的值，定量评估MSM HPV的流行状况，并预测流行趋势，分析不同干预措施下，HPV流行能否得到控制，筛选最优策略和防制措施。

人乳头瘤病毒（HPV）感染在男男性行为人群（MSM）较为常见，其感染清除再感染发生规律尚不清楚。本研究旨在借助传染病动力学模型定量阐明HPV感染、清除再感染的状态的变化，分析HPV感染流行情况并预测流行趋势，为预防降低MSM人群HPV感染提供科学依据。根据HPV自然史数据，构建低危型、高危型HPV感染的仓室模型。本研究通过乌市非政府组织采用滚雪球法招募MSM，建立MSMHPV动态队列。研究对象每6个月随访一次，基线和随访完成问卷调查及肛周脱落细胞采集。通过前瞻性数据分析，获得不同型别HPV感染率、新发感染率、清除率、持续感染率、再发感染率，拟合不同仓室间的转化率，估算HPV清除者失去免疫力回到易感者的“免疫衰减率”并通过计算和估计基本再生数，定量评估MSM HPV的流行状况，并预测流行趋势。 结果：本研究共招募1324名MSM，基线HPV感染患病率为49.6%；任意型HPV新发感染率为44.03/1000人月，以HPV6和HPV16新发感染率较高,分别为7.09/1000人月和6.85/1000人月；任意型HPV持续感染率29.45/1000人月，特定型别中，以HPV6和HPV16持续感染率较高；任意型HPV感染清除率为47.52/1000人月，不同HPV基因型分组感染清除率均在60/1000人月以上；任意型HPV再感染率为18.24/1000人月，以HPV6、16、31、33和52型再感染率较高。通过构建HPV感染SIS和SIRS模型结果显示，HPV6、11、16、18感染基本再生数（R0）均大于1；四个型别HPV感染清除后，免疫持续时间较短（0.41-0.81年），免疫衰减较快，SIRS模型估计的R0未见降低，甚至略高于SIS估计的R0。结论：本研究结果表明，乌鲁木齐市MSM人群HPV感染率、新发感染率较高，为对该人群实施疫苗接种等干预措施提供数据支持；建模结果表明在不实施干预情况下，MSM人群HPV感染在未来仍呈流行趋势，HPV感染清除后免疫衰退较快，尚未发现HPV感染清除后获得的自然免疫对未来再次感染具有保护力，因此仍然需通过健康教育、倡导佩戴安全套和行包皮环切术等干预措施来预防该人群HPV感染，降低相关恶性疾病的发生率。