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一种基于免疫应答动力学模型指导病毒疫苗组分更新与免疫策略的方法技术

技术编号:43569708 阅读:23 留言:0更新日期:2024-12-06 17:39
本发明专利技术公开了一种基于免疫应答动力学模型指导病毒疫苗组分更新与免疫策略的方法。该模型利用基于免疫学分子机理的常微分方程来定量描述和预测病毒疫苗接种后机体产生的免疫应答过程,抽象了抗体免疫应答的关键细胞和分子过程,还考虑了初次免疫产生的记忆B细胞在重复免疫中的激活、增殖、竞争和分化。通过拟合多种接种组合下的抗体‑假病毒中和滴定实验数据,该模型能够全面而定量地刻画和预测疫苗在初次和加强免疫中诱导的体液免疫应答动力学,具有普适性和灵活性。通过深入刻画免疫应答动力学,该模型能够揭示免疫原性演化的内在规律,为优化疫苗组分设计和制定免疫接种策略提供了强大的定量工具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于免疫学和计算系统生物学交叉领域,具体涉及一种创新的计算方法,该方法利用基于免疫学分子机理的常微分方程模型来定量描述和预测病毒疫苗接种后机体产生的免疫应答过程。


技术介绍

1、新型冠状病毒(sars-cov-2)频繁的抗原演化给疫苗诱导的抗体应答预防感染的能力带来了前所未有的挑战。为了应对这一问题,世界卫生组织(who)建议更新疫苗组分,一些变异株加强疫苗也已获批。然而,由于免疫印迹效应的存在,变异株疫苗诱导的抗体应答并不总是符合预期。免疫印迹是指机体首次暴露于某种病原体时产生的免疫记忆,会在随后再次遇到相似抗原时优先被激活,而可能抑制针对新抗原表位的全新抗体应答。因此,降低免疫印迹介导的抗新变异株抗体应答的抑制作用,对于优化疫苗接种策略至关重要。

2、最近一些关于免疫接种策略的研究表明,增大抗原差异性和进行多次加强免疫可以减轻免疫印迹效应。这些研究连同其他一些探索流感病毒疫苗接种或感染引起的免疫印迹的工作,为阐明免疫原性的演变提供了重要的经验见解。然而,由于人群免疫史的多样性,免疫印迹的模式可能非常复杂。例如,有研究报告称,较强的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种免疫应答动力学模型的构建方法,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的构建方法,其特征在于,步骤3)通过拟合多种免疫接种方案的血清抗体一假病毒中和滴定实验数据,对免疫应答动力学模型参数进行估计,拟合过程包括:

3.如权利要求2所述的构建方法,其特征在于,在步骤3)中根据定义的目标函数Loss,采用遗传算法来迭代优化参数。

4.如权利要求3所述的构建方法,其特征在于,使用MATLAB的Global OptimizationToolbox中的′ga′函数实现遗传算法,每个参数集被编码为一条染色体,适应度函数设置为目标函数L的倒数,以最小化目标函数值。...

【技术特征摘要】

1.一种免疫应答动力学模型的构建方法,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的构建方法,其特征在于,步骤3)通过拟合多种免疫接种方案的血清抗体一假病毒中和滴定实验数据,对免疫应答动力学模型参数进行估计,拟合过程包括:

3.如权利要求2所述的构建方法,其特征在于,在步骤3)中根据定义的目标函数loss,采用遗传算法来迭代优化参数。

4.如权利要求3所述的构建方法,其特征在于,使用matlab的global optimizationtoolbox中的′ga′函数实现遗传算法,每个参数集被编码为一条染色体,适应度函数设置为目标函数l的倒数,以最小化目标函数值。

5.一种基于免疫应答动力学模型优化病毒...

【专利技术属性】
技术研发人员:张子杰陆剑杨薇靳垲淳
申请(专利权)人:北京大学
类型:发明
国别省市:

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