基于本体方法的我国上市甲乙肝疫苗相关不良反应数据挖掘与建模分析

As one of greatest inventions in modern medicine, vaccine has contributed greatly to the amelioration of human misery and the increase in life expectancy in the past two centuries. However, vaccinations are often accompanied with adverse events (AEs), some of which may be serious and even fatal. Studying and mastering the AE profile of specific vaccine is crucial to predict serious AEs and improve vaccine safety. On the other hand, it's also benefit to increase the people's trust and acceptance for vaccination, and increase the population coverage of vaccination. In this project, based on the Ontology of Adverse Events (OAE) that developed by the proposer of the project, we investigate the AEs profiles associated with Monovalent and Combination vaccines against hepatitis A and B diseases in Chinese market. By combining multiple statistical and medical informatics methods, we systematically analyze the AE data for hepatitis A/B vaccines, and further map out the corresponding AE profiles. To analyze the vaccine-vaccine interactions between monovalent hepatitis A and B vaccines, a statistical method using logistic regression model with MCMC sampling was be developed. At last, we make a deep analysis for the correlation and specificities among the vaccinees and hepatitis A/B vaccines.

疫苗作为当代医学最伟大的发明之一，在过去的两个世纪里，对减轻传染病给人类带来的痛苦、延长人类平均寿命起到了不可替代的作用。然而，人类接种疫苗经常伴随着不良反应的发生，其中一些不良反应是严重的甚至致命的。研究掌握上市疫苗特定的不良反应发生谱系：一方面对于分析预测潜在严重不良反应、改善疫苗安全性至关重要；另一方面有助于提升广大民众对疫苗的信任度和接受度，提高上市疫苗接种的普及率。本项目基于申请人参与开发的医学术语本体OAE，重点研究我国上市甲乙肝疫苗相关不良反应。采用组合医学信息挖掘法对预防甲肝和乙肝的单价苗及联合苗相关的不良反应进行系统全面的模型化分析，进而制定本体化表征的甲乙肝疫苗相关不良反应发生谱系。在此基础上，设计整合MCMC抽样的逻辑回归模型用于探索甲乙肝单价苗同时段使用时，其间相互作用对不良反应发生结果的影响，最终完成我国上市甲乙肝疫苗与其特定不良反应间的相关性和特异性分析研究。

疫苗作为当代医学最伟大的发明之一，在过去的两个多世纪里对于减轻传染病给人类带来的苦难、延长人类平均寿命起到了不可替代的重要作用。然而，疫苗接种经常伴随着一些不良反应(adverse event, AE)的发生，其中一些不良反应是严重的甚至致命的。理解掌握特定疫苗不良反应发生谱系对于预测潜在的严重不良反应(serious adverse event, SAE)、改善疫苗安全性至关重要。鉴于此，疫苗安全警戒(vaccine pharmacovigilance)作为一门新兴的医药科学，旨在收集、检测、评估、监控和预防疫苗相关的不良反应。. 基于项目负责人参与开发的不良反应本体(Ontology of Adverse Events, OAE)方法，本项目重点研究了我国上市使用的甲乙肝疫苗相关不良反应发生谱系。首先，对预防甲肝和乙肝的单价疫苗（贺福立适Havrix和安在时Engerix-B）及联合疫苗（双福立适Twinrix）相关的不良反应进行了统计分析并做了基于本体学的分类研究。其次，在分类研究的基础上，设计了一种整合MCMC抽样的逻辑回归模型用于预测甲乙肝疫苗之间的相互作用对不良反应发展结果的影响。.本项目的主要研究结果有：检索国内外相关数据库及文献资料，累计收集到941、3885和1624例不良反应案例分别与Havrix、Engerix-B和Twinrix有关。经过一系列生物医学信息统计筛选，我们共计得到了46、69和82个有统计学意义的AEs分别与Havrix、Engerix-B和Twinrix有关。基于OAE的分类分析表明：这些有统计意义的AEs主要涉及到接种者的行为和神经学病变、免疫系统、视觉系统和肝胆系统。其中29个AEs被归集为SAEs，且黄疸是唯一一个与三种疫苗都相关的SAE。整合MCMC抽样的逻辑回归模型显示13个AEs的发生发展受到疫苗与疫苗之间的协同相互作用影响。此外，同时采用OAE和MedDRA对这13个AEs进行了等级分类，针对分类结果所做的比较分析清晰地表明了OAE在AE等级分类分析上的诸多优势。. 本项目的研究结果不仅有利于我国上市甲乙肝疫苗安全性的监督管理，而且有助于设计更为安全有效的新疫苗。与此同时，本项目研究方法同样适用于其他上市疫苗相关的不良反应数据挖掘与分析。