在美国疫苗接种率下降的情况下，对疫苗消除的传染病的重新出现进行建模

要点问题：儿童疫苗接种率下降将如何影响美国疫情暴发和先前已消除的传染病重新出现的风险？

发现 按照目前的州级疫苗接种率，麻疹可能会再次成为地方病；提高疫苗覆盖率可以防止这种情况。在美国儿童疫苗接种率下降 50% 的情况下，模拟模型预测 25 年期间将有 5120 万例麻疹病例、990 万例风疹病例、430 万例脊髓灰质炎病例、197 例白喉病例、1030 万例住院和 159 200 例死亡。

这意味着需要高覆盖率的儿童疫苗接种，以防止疫苗可预防的传染病及其感染相关并发症在美国卷土重来。

自 1900 年代初以来，已经开发了针对多种传染病的疫苗，并通过常规儿童疫苗接种在美国广泛实施。^1,2 儿童疫苗接种覆盖率高，导致多种传染病被消除（定义为停止持续的本地传播，包括麻疹、风疹、白喉、脊髓灰质炎等，以及全球根除天花）。^1,2 对许多这些疫苗消除的传染病的持续疫苗接种侧重于将人群免疫力维持在临界阈值以上，以防止疾病再次出现。

尽管从美国消除的传染病继续有零星病例，但大多数是由于输入性感染，这些感染是从其他地方获得的，通常来自从流行国家返回的免疫接种不足的美国旅行者。^3-6 因此，美国仍然容易受到疫苗消除的传染病的重新引入和重新出现的影响。

美国的疫苗接种率一直在下降，现在正在进行旨在减少儿童疫苗接种时间表的政策辩论。 ^7,8 自 COVID-19 大流行开始以来，疫苗接种率下降加速 7 由于许多因素，包括政策（例如，增加使用儿童疫苗接种计划的个人信仰豁免）、错误信息、不信任以及其他社会和个人层面的因素。^9-12 这种日益增长的反疫苗情绪与美国疫苗可预防疾病的爆发和病例数量的增加相吻合。自 2024 年以来，麻疹疫情数量有所增加（包括在西德克萨斯州出现的大规模疫情），儿科住院人数众多。¹³

最近，美国开始了一场更大的政策辩论，讨论是否修改长期存在的儿童疫苗接种计划，包括停止常规疫苗推荐和取消针对目前已消除疾病的学校疫苗接种强制要求，这将导致疫苗覆盖率大幅降低。^8,14

这项建模研究的目的是更好地了解减少或停止儿童麻疹、风疹、白喉和脊髓灰质炎常规疫苗接种的潜在长期影响，从而为政策提供信息。具体来说，我们估计了以前消除的传染病再次出现的风险及其主要感染相关并发症。

我们开发了一个模拟模型来估计美国疫苗接种率下降的不同情况下麻疹、风疹、脊髓灰质炎和白喉病例的数量。随机、离散时间、年龄特异性、基于个体的模型模拟了在美国 50 个州和哥伦比亚特区（以下简称“州”）分层的每种病原体的感染输入和动态传播（有关该模型的更多详细信息见附录 1 的附录 [在“模型概述”标题下]）。

在模拟开始时，人群中的每个个体都被分配到一个年龄组和一个居住州，以及由他们的年龄和状态决定的病原体特异性免疫状态，这决定了他们最初的隔室分配。暴露于感染的易感个体在模型的个体健康状态中从易感发展到暴露、传染，然后针对每种病原体进行恢复。¹⁵ 每种病原体都单独建模，具有独特的特征和注意事项（其他详细信息见表格和附录 eAppendix 以及附录 1 中的 e表 1）。

每个状态都是独立建模的，并且有自己的模型参数化；因此，来自一个州的疫情不会导致其他州出现病例或疫情。在模型创建开始时（输入至 2024 年底的数据），具有免疫力的被分配到回收的隔室。恢复的隔室包括具有疫苗诱导或感染获得性感染免疫力的个体，并假设保护作用没有减弱（补充 1 中的附录）。¹⁵ 假设麻疹和风疹疫苗对感染产生全有或全无的保护，但疫苗效力不完美（附录 1 中的表格和电子表 2-3），而脊髓灰质炎病毒和白喉疫苗接种的模型不同（附录 1 中的电子附录和电子表 4-5）。 16,20,23,24 元

脊髓灰质炎病毒有一个独特的模型，因为灭活脊髓灰质炎病毒疫苗（自 2000 年以来在美国一直独家使用）的疫苗诱导保护主要针对临床严重程度（即麻痹性脊髓灰质炎）和传播而不是感染（附录 1 中的附录）。^{21 ，23,42,43} 我们还模拟了疫苗衍生的白喉保护作用，以降低临床严重程度和传播，但不能阻止感染或定植（补充 1 中的附录）。^5 ，16,20 我们使用了每种疾病的关键自然历史参数（如潜伏期和传染性持续时间）的文献估计（表）。

每种病原体的关键模型输入是基本繁殖数，它指导每种病原体的感染力项的参数化，这在敏感性分析中是不同的。^16 –19 传播被建模为一个动态过程，这意味着感染的总体风险与给定州人口中活跃感染者的数量有关。¹⁵ 该模型根据已发布的接触矩阵解释了特定年龄的异质性社会混合。⁴⁴ 我们考虑了母体免疫通过被动转移抗体产生的保护大约 6 个月（附录 1 中的附录）。^15 ，45 该模型包括每种病原体的感染相关并发症（表）。我们考虑了具有州特定出生率以及州和年龄特定死亡率的人口统计学（附录 1 中的表 6）。⁴⁶

鉴于美国已经消除了传染病，每种传染病的每日感染输入风险是根据感染输入风险的历史估计建模的（补充 1 中的电子附录）。输入性传染病病例最常发生在免疫接种不足的美国旅行者身上，他们在流行国家旅行时感染，然后返回美国，有可能传播感染。^3 –5,42 我们假设每种传染病的感染输入率是泊松分布的，并且感染输入率随着模拟期间人群易感性的变化而成比例缩放（附录 1 中的附录）。我们根据总人口对各州的感染输入风险进行了建模，这意味着人口较多的州感染输入的绝对风险更高。我们使用总人口作为旅行数量和感染输入风险的广泛替代指标（增补 1 中的附录），但没有正式说明流动性或飞行旅行对感染输入风险的影响。

我们通过使用每种传染病的人口统计学和独特的人群免疫概况来模拟每个州的人口。对于人口统计学，我们纳入了美国人口普查局 2019 年针对出生率、人口规模和年龄分布的各州特定估计值，并使用了美国国家卫生统计中心提供的各州和特定年龄的死亡率。⁴⁶ 为了生成人群免疫的年龄特异性概况，我们结合使用了来自全国免疫调查的数据和已发表文献中报告的数据（其他信息见附录 1 和表中的电子附录）。^25-33 我们对 24 岁或以下个体的人群免疫力进行了特定于州的估计（基于全国免疫调查的可用疫苗覆盖率数据）。对于 25 岁以上的个体，我们假设了已发表文献告知的每种传染病的一般美国成年人群免疫概况。^25-33 这些数据包括麻疹-腮腺炎-风疹疫苗的血清阳性率估计或疫苗数据；白喉、破伤风和百日咳疫苗；以及灭活脊髓灰质炎病毒疫苗。

每种感染都有独特的病原体特征，包括基本繁殖数、潜伏期、感染持续时间和并发症风险 （表）。使用基于文献的风险估计 （即，出现并发症的病例比例） 计算感染相关并发症的风险。

为了评估模型的有效性，我们在每种传染病 5 年期间的当前疫苗接种覆盖率水平下运行了该模型。然后，我们将估计的病例数与美国疾病控制和预防中心报告的公开观察到的病例数进行比较，以评估该模型反映当前传播动态的准确性（附录 1 中的附录）。⁴⁷

我们模拟了美国儿童疫苗接种覆盖率变化的各种情景下的模型。将当前各州特定的基线儿童疫苗接种覆盖率（定义为 2004 年至 2023 年的平均儿童疫苗接种率）与估计的儿童疫苗接种覆盖率立即下降 5% 至 100%（相对百分比减少）进行了比较（附录 1 中的表 7）。100% 减少情景模拟了停止常规儿童疫苗接种。我们还模拟了儿童疫苗覆盖率立即增加 5% 至 10%。每个情景都在 25 年的时间里建模，以评估长期传播动态。

主要结局是估计的麻疹、风疹、脊髓灰质炎和白喉感染。次要结局是估计的感染相关并发症（麻疹后遗症、麻痹性脊髓灰质炎、先天性风疹综合征、住院和死亡）以及感染重新建立地方病的可能性和时间（附录 1 中的附录）。

对于麻疹，神经系统后遗症包括原发性麻疹脑炎伴持续性并发症、急性播散性脑脊髓炎、包涵体脑炎和亚急性硬化性全脑炎（普遍致命，通常在原发感染后延迟 1-10 年）。³⁴ 麻疹住院通常是由于肺炎或脱水的并发症，更罕见的是脑炎。所有麻痹性脊髓灰质炎和呼吸道白喉的临床病例都建议入院进行住院治疗。

我们估计了不同疫苗接种情景下每个结局的绝对累积病例。鉴于爆发的时间不同，并且由于随机性与一些周期性行为而恢复流行，我们报告了累积计数。鉴于该模型是随机的，我们总结了 2000 次仿真运行的结果。我们报告平均值（在剔除前和 2 后 2% 的观测值后）和 95% 的不确定性区间 （UI），该区间基于解释随机不确定性的中间 95%。

我们还确定了在给定情况下传染病恢复到地方病水平的可能性和时间（增刊 1 中的电子附录）。这是基于传染病表现出持续本地传播的时间，保守地定义为在 12 个月内维持近似的全国有效繁殖数为 1 或更高。¹⁵ 还评估了地方病的替代定义（附录 1 中的电子附录）。

我们使用多个模型输入进行了概率敏感性分析，这些输入在一系列合理值中同时变化，以确定它们对结果的影响（附录 1 中的表 1）。我们使用拉丁超立方采样改变了每种病原体的基本繁殖数、群体免疫概况和感染输入率。此外，对于脊髓灰质炎病毒和白喉，我们改变了由于疫苗接种而导致的传播减少因子。这围绕主要研究估计产生了一系列模型结果，除了随机不确定性外，还考虑了参数不确定性（附录 1 中的附录）。随后，我们估计了每个模型参数的部分秩相关系数，以评估它们对结局的相对影响。

我们还生成了一项敏感性分析，其中对感染相关并发症的估计值各不相同（附录 1 中的附录）。我们模拟了基本情况分析的几种替代模型规范，包括感染输入的静态风险（即，与易感人群不成比例），并假设白喉疫苗接种可以防止感染但不能传播。

这项研究不是人类研究，因为它使用了公开可用的汇总数据和计算机模拟。分析代码和数据是公开可用的。⁴⁸

在模拟开始时（2024 年），我们观察到儿童疫苗覆盖率（从 2004 年到 2023 年）的州级差异为 88% 至 96%，白喉（白喉、破伤风和百日咳疫苗系列）为 78% 至 91%，灭活脊髓灰质炎病毒疫苗系列为 90% 至 97%（疫苗定义见附录，附录 7 中各州当前疫苗接种率见表 1).各州儿童（3-4 岁）的基线免疫力范围为 85% 至 93%，风疹为 85% 至 93%，白喉为 78% 至 91%（针对严重白喉），脊髓灰质炎病毒为 90% 至 97%（针对麻痹性脊髓灰质炎）。

为了评估模型的有效性，我们在 5 年期间最近的州级疫苗覆盖率水平的基本情景下运行了该模型。模型预测的案例数量与最近的历史估计值大致一致，说明了估计值中的自然随机变化，支持当前模型的有效性（图 1 和附录 1 中的附录）。

在 25 年期间，在当前州级疫苗接种率的情景下，模拟模型预测将有 851 300 例麻疹（95% UI，381 300-130 万例），190 例（95% UI，154-230 例）风疹，18 例（95% UI，3-61 例）脊髓灰质炎，以及 8 例（95% UI，1-22 例）白喉。在这种情况下，我们预计有 851 例 （95% UI，372-1270 例） 患有麻疹后神经系统后遗症，170 200 例住院 （95% UI，76 200-250 000 例住院），和 2550 例死亡 （95% UI，1130-3760 例死亡） （图 1 和附录 1 中的表 8）。如果州级麻疹-腮腺炎-风疹疫苗接种率在 25 年内高出 5%，则麻疹将有 5800 例（95% UI，3100-19 400 例）。如果疫苗接种率高出 10%，将有 2700 例麻疹病例（95% UI，2200-3400 例）。相比之下，在麻疹-腮腺炎-风疹疫苗接种率下降 10% 的情况下，该模型估计有 1110 万例（95% UI，10.1-1210 万例）麻疹病例。

如果儿童常规疫苗接种率下降 25%，我们估计 25 年内将发生 2690 万例 （95% UI，2550-2810 万例） 麻疹病例，790 例 （95% UI，429-1700 例） 风疹，87 600 例 （95% UI，3 例至 170 万例） 脊髓灰质炎，以及 11 例 （95% UI，1-52 例） 白喉。在这种情况下，我们预计将有 26 900 例（95% UI，25 500-28 100 例）麻疹后遗症，100 例（95% UI，0-1300 例）麻痹性脊髓灰质炎，1 例（95% UI，0-3 例）先天性风疹综合征，540 万例（95% UI，5.1-560 万住院）因所有感染而住院，以及 80 600 例死亡（95% UI，5.1-560 万住院），以及 80 600 例死亡（95% UI， 76 500-84 300 人死亡）。

如果常规儿童疫苗接种率下降 50%，模拟模型预测 25 年期间将有 5120 万例麻疹病例（95% UI，49.7-5250 万例），990 万例（95% UI，6.4-1300 万例）风疹，430 万例（95% UI，4 至 2150 万例）脊髓灰质炎，以及 197 例（95% UI，4 至 2150 万例）脊髓灰质炎，以及 197 例（95% UI， 1-1000 例）的白喉。在这种情况下，我们预计将有 51 200 例（95% UI，49 600-52 600 例）麻疹后遗症，5400 例（95% UI，0-26 500 例）麻痹性脊髓灰质炎，10 700 例（95% UI，6700-14 600 例）先天性风疹综合征，1030 万例住院（95% UI，9.9-1050 万例住院），以及 159 200 例死亡（95% UI，9.9-1050 万住院），以及 159200 例死亡（95% UI， 151 200-164 700 例死亡）（图 1、图 2 和附录 1 中的表 8-9）。

图 1 和附录 1 的 e图 2 提供了更多情况，包括完全停止常规儿童疫苗接种。图 2 绘制了每种疫苗接种情景下感染相关并发症的累积计数。在不同情况下，首次感染相关并发症的时间和概率因并发症类型和疫苗接种率下降而异（e增补 3 中的图 1）。

根据疾病和疫苗覆盖率情景，恢复流行病的时间存在关键差异，在大多数模拟中，麻疹是第一个恢复流行病的（图 3）。在现状情景下（反映当前的儿童疫苗接种水平），预计麻疹将在 83% 的模拟中恢复流行，估计 20.9 年（95% UI，17.4-24.6 岁），而其他疾病很可能不会恢复流行。然而，在州级疫苗接种覆盖率提高 5% 的情况下，这一发现发生了变化，在这种情况下，麻疹没有恢复到地方性水平。

在州级疫苗接种覆盖率减少 25% 的情况下，脊髓灰质炎病毒在 11% 的模拟中成为地方病（平均时间为 23.3 年），而白喉和风疹在任何模拟中都没有成为地方病。在儿童疫苗接种率减少 50% 的情况下，麻疹在 99.8% 的模拟中平均 4.9 年（95% UI，4.3-5.6 岁）恢复流行，风疹在 100% 的模拟中在 18.1 岁（95% UI，17.0-19.6 岁）恢复流行，脊髓灰质炎病毒在 55.6% 的模拟中恢复流行，平均时间为 19.6 年（95% UI， 14.0-24.7 岁），白喉在不到 1% 的模拟中恢复流行，并且花了 2 年多的时间（白喉确实在疫苗下降幅度较大的情况下成为地方病）。每种病原体对疫情的易感性和恢复地方病的州级差异（图 4 和附录 4 中的电子图 10-10），德克萨斯州的人群患麻疹的风险最高。

在敏感性分析中，对研究结果影响最大的参数是病原体基本繁殖数和感染输入率；其他模型参数也有贡献（增补 1 中的图 11）。敏感性分析的总体关键研究结论总体上是一致的（e增刊 1 中的图 12）。随着基本繁殖数输入的增加，防止持续传播的关键人群免疫阈值更高，导致病例数非线性增加，并在某些疫苗接种情景下更早地恢复流行。

较高的感染输入率增加了在一个州的人口免疫力降至临界阈值以下后重新建立地方病的机会；因此，较高的感染输入率通常会导致更高的累积病例和更早的流行病。由于疾病输入的随机时间 （建模为泊松分布过程） 和随后的感染传播，存在较大的随机变化。脊髓灰质炎和白喉的结果存在更多的不确定性，部分原因是这些感染的输入性很少。

我们还发现，在某些情况下，假设较低的初始人群免疫力会缩短恢复流行病的时间。我们比较了地方病的替代定义，这些定义通常估计导致地方病传播和地方病发病时间较早的模拟比例略高（补充 1 中的图 13-14）。

当感染输入被建模为静态（而不是动态）时，结果是相似的（e图 15 在补充 1 中）。当按人口规模（而不是按易感性）在年龄组之间分布输入病例时，结果是相似的（e图 16 在附录 1 中）。当白喉疫苗接种被建模为防止感染（而不是防止传播）时，结果是相似的（e图 17 在补充 1 中）。当麻疹基本繁殖数发生变化时，在目前的疫苗覆盖率水平下，地方病维持在基本繁殖数 11；在基本繁殖数为 10 时，地方性需要将疫苗覆盖率降低 5%（e图 18 在附录 1 中）。

在这项建模研究中，我们估计了减少常规儿童疫苗接种将如何影响美国先前消除的疫苗可预防传染病再次出现的风险。这项研究的重点是麻疹、风疹、脊髓灰质炎和白喉，这些疾病已经通过广泛的疫苗接种从美国消除；选择这些疾病是因为由于其传染性和严重并发症（包括死亡）的风险，它们对公共卫生具有重大影响。

我们发现，在疫苗下降的某些情况下，减少常规儿童疫苗接种将导致所有 4 种传染病的重新出现并恢复流行；然而，病例数的时间和量级及其关键人群免疫阈值因疾病而异。在疫苗接种率普遍下降的情况下，麻疹预计将成为第一个大规模爆发并重返地方病的疾病。对于风疹、脊髓灰质炎病毒和白喉，疫苗覆盖率水平必须在更长的时间内下降，然后才能观察到疫情爆发和持续传播。

一项关键发现是，在目前的疫苗接种水平下，麻疹可能在未来 20 年内恢复到地方性水平，这是由于常规疫苗接种覆盖率低于历史水平和低于维持消除传播所需阈值的州的推动。这项研究表明，从长远来看，美国可能正在接近失去足够人群免疫力以可靠地防止麻疹地方性传播的阈值，可能需要更高的儿童疫苗接种率才能避免这种情况。一个重要的警告是，我们的模拟研究假设当前儿童疫苗接种水平随着时间的推移保持不变，而没有考虑儿童疫苗接种率的潜在增加，以应对疫情风险上升或疫情期间的重大公共卫生应对活动（例如反应性疫苗接种）。一种可能的结果可能是，美国经历了一段麻疹地方性传播期，随后努力提高疫苗覆盖率并重新达到消除状态。在目前的疫苗接种水平下，其他传染病（风疹、白喉和脊髓灰质炎病毒）在美国可能会保持消除状态；然而，输入这些疾病后可能会出现不同规模和持续时间的散发暴发。这些发现强调了高水平的常规儿童疫苗接种对于防止这些已消除的传染病再次出现的重要性。

美国疫苗接种率下降和延迟的趋势很复杂；然而，一个关键的关系是随着时间的推移，疫苗犹豫的增加和常规儿童疫苗接种率的下降。^7,13 最近，对儿童疫苗接种计划的更突然变化进行了辩论，包括完全取消某些疫苗。⁸ 尽管由于数十年的疫苗接种和历史上的感染获得性免疫力，人群免疫力仍然很高，但随着时间的推移，常规疫苗接种的下降将增加易感人群的数量，并可能导致许多传染病的卷土重来。

本研究旨在为不同疫苗下降情景下的传染病风险提供估计，并考虑每种疾病的人口统计、人群免疫和感染输入风险的州级差异。先前的研究评估了疫苗覆盖率下降（包括通过对儿童疫苗入学要求的非医疗豁免）与疫情风险之间的关系。^9,49,50 其他研究记录了其他已消除疾病的一些本地传播，例如 2022 年纽约市的脊髓灰质炎病例，该病例发现通过纽约州许多地方的废水中检测到脊髓灰质炎病毒进行后续传播的证据。⁵¹ 我们的研究通过估计疫情、总病例数和在疫苗大幅下降和政策辩论时期美国随着时间的推移预测的广泛情景中每种感染重新建立地方病的机会来补充这些文献。

每种疫苗消除的传染病的复发风险和模式都是独一无二的。这些差异在很大程度上是由几个关键因素解释的。首先，病原体特征——主要是它的传染性（用它的基本繁殖数总结）——广泛决定了防止持续传播所需的群体免疫阈值（俗称群体免疫）。较高的基本繁殖数表明需要更高的人群免疫力来防止持续传播，从而实现传染病的消除。在我们的研究中，麻疹的基本繁殖数最高，为 12。因此，一旦群体免疫力降至群体免疫的相应临界阈值（约 92%）以下，如果地方性传播重新建立，病例可能会非线性增加。

其次，初始人群免疫力会影响返回地方病的风险（与历史疫苗接种有关）。人群对感染的免疫力越高，高于临界阈值，在儿童疫苗接种减少（降低总体免疫力）的后果发生之前，保护缓冲就越高。

第三，不同疾病输入美国的传染病风险差异很大。在这些疫苗消除的传染病中，只有当一个人在美国境外被感染（指示病例），然后返回美国并随后感染其他人时，才会开始爆发。最常见的指示病例是免疫接种不足的美国旅行者，在美国境外的流行国家旅行，然后返回美国，感染并可能引发疫情暴发。在当前研究评估的 4 种传染病中，麻疹是最常见的输入性疾病，而脊髓灰质炎病毒和白喉是最罕见的。³ 与免疫、疫苗衍生保护（无论是针对感染还是针对疾病严重程度和传播）以及其他流行病学考虑相关的异质性相关的其他因素有助于当前的研究结果。

这些研究估计值提供了数据，以指导关于继续常规儿童疫苗接种对预防传染病病例及其并发症的重要性的决策。与此相关，这些数据可以根据疫苗接种率下降的程度，提供对疫情爆发风险和不同传染病恢复流行时间表的预期。尽管许多情景包括罕见机会事件（例如，脊髓灰质炎病毒或白喉的输入）中固有的宽 95% UI，但这些情景说明了不同的疫苗接种如何减轻累积病例和疾病负担的 95% UI 的平均值和上限（最坏情况）。

一旦传染病恢复到地方性流行水平，如果没有足够的努力来解决疫苗接种率下降的根本原因，重新实现消除可能具有挑战性。随着疫情变得越来越普遍，病例确定可能并不完美，这意味着发生的传播可能比检测到的要多。虽然罕见，但随着地方性传播的重新建立，在疫苗接种率下降的最极端情况下，感染相关并发症可能会变得越来越普遍。就风疹而言，一旦确定了足够的传播，先天性风疹综合征的风险就会根据当前育龄人群中个体免疫不足的易感程度而增加。

这项研究有局限性。首先，这项建模研究对这些传染病使用了简单的建模结构，并在模拟疾病传播、免疫、社会混合和人口因素方面做出了简化的假设。我们使用最好的可用文献和数据知情估计来参数化模型；然而，这些估计存在不确定性和差异。我们通常选择保守估计作为模型输入，这意味着在疫苗接种率下降的情况下，爆发的风险和重新出现的速度可能大于预期。

其次，我们模拟了州一级的人口统计、免疫力、疫苗接种和传播；然而，在州一级可能存在大量未被捕获的异质性（例如，异质性疫苗接种覆盖率），并且传播可能更具局灶性。这些因素的州内异质性通常会导致更大规模的暴发和地方性传播的更快重新出现。我们在模拟中将州内的传播建模为独立传播，而一个州的疫情可能会通过感染者的旅行导致其他州的疫情爆发；因此，鉴于缺乏州与州之间的溢出效应，基本情况模型低估了总病例数。

第三，由于随机机会，模型估计存在变化，其中一些是在模型的 95% UI 中捕获的。因此，具有罕见偶然事件（例如，脊髓灰质炎病毒或白喉的输入）的病原体具有更大的随机不确定性。在这些具有较大随机不确定性的情景中，我们将注意力集中在每种疫苗情景如何影响平均结果和上限（最坏情况），这与公共卫生最相关。

第四，感染输入率是一个重要的模型参数；然而，由于病例确定和报告不完善，监测数据中的测量可能不完善。我们使用了美国和其他类似国家/地区的估计值。我们假设特定州的感染输入风险与作为旅行替代物的总人口有关，尽管包含流动性和飞行数据会改进模型。⁵²

第五，我们模拟了不同情况下疫苗接种率的同质相对下降，但可能因州而异。第六，疫苗衍生的保护对于每种病原体和疾病（尤其是脊髓灰质炎和白喉）都很复杂，包括对临床严重程度、感染和传播的保护差异。我们使用了一个简化模型，对每种病原体进行了疫苗假设，并对具有类似发现的替代保护模式进行了敏感性分析（附录 1 中的附录）。

第七，我们没有明确地对隔离和检疫进行建模，但我们选择的基本传染数是基于来自美国的相关经验数据和隐含地解释这些感染控制措施的类似设置。我们保守地选择了文献估计的低端值。

第八，我们没有考虑公共卫生部门与疫情相关的反应性疫苗接种或疫情期间疫苗接种行为的变化。第九，我们确实考虑了特定年龄的社交混合模式，但这些群体内部存在同质混合。然而，根据疫苗状态可能存在分类混合，这可能导致更早的疫情爆发并返回地方性流行。我们生成了与每种疾病相关的并发症的平均风险估计值，但没有考虑结局的年龄特异性差异。

第十，我们在病例估计中包括了有症状和亚临床感染。此外，模拟时间跨度很长，这可能会使预测更具挑战性，并且我们没有对疫苗相关的不良事件进行建模，这种情况很少见。⁵³ 元

根据这项建模研究的估计，儿童疫苗接种率下降将增加先前消除的疫苗可预防感染爆发的频率和规模，最终导致其恢复到地方性流行水平。恢复地方病的时间和临界阈值因疾病而异，麻疹可能是最先恢复到地方病水平的疾病，甚至在目前的疫苗接种水平下，如果没有提高疫苗覆盖率和公共卫生反应，也可能发生。这些发现支持需要继续以高覆盖率进行常规儿童疫苗接种，以防止疫苗可预防传染病在美国卷土重来。

接受出版：4月 11， 2025.

在线发布：4月 24， 2025.doi：10.1001/jama.2025.6495

通讯作者：Nathan C. Lo，医学博士，博士，斯坦福大学传染病和地理医学系，300 Pasteur Dr， Stanford， CA 94304 （nathan.lo@stanford.edu）。

作者贡献：Kiang 和 Lo 博士对研究中的所有数据具有完全访问权限，并对数据的完整性和数据分析的准确性负责。

概念和设计： 李炳

数据的获取、分析或解释： 所有作者。

手稿起草： 李炳

对重要知识内容的手稿进行批判性审查： 所有作者。

统计分析： 江，布巴尔，罗。

行政、技术或材料支持： Bubar， Maldonado， Hotez.

监督： 李炳

利益冲突披露：Kiang 博士报告说，他收到了美国国立卫生研究院 （National Institutes of Health） 的资助，用于不相关的工作。马尔多纳多博士报告说，他收到了辉瑞公司的数据和安全监测委员会的资助，并在该委员会任职。Hotez 博士报告说，他是被忽视的热带病的非创收专利的共同发明人，这些专利由贝勒医学院拥有；报告是贝勒医学院拥有的 COVID-19 重组蛋白疫苗技术的共同发明人，该技术由 Baylor Ventures 非排他性且没有专利限制地授权给几家致力于为低收入和中等收入国家推进疫苗技术的公司；报告未参与专利许可谈判，但最终可能从商业许可产生的任何专利费收入中获得一部分；以及从 ASM-Wiley 和约翰霍普金斯大学出版社出版的几本书中获得版税收入。Lo 博士报告说，他从世界卫生组织收到了不相关工作的个人费用。没有其他披露报告。

数据共享声明：见增补 2。

其他贡献：该项目的一些计算是使用斯坦福大学的 Sherlock 集群执行的。我们感谢斯坦福大学和斯坦福研究计算中心为这些研究结果提供计算资源和支持。