了解1990-2019年金砖五国结核病疾病负担变迁，预测2020-2030年结核病发病情况。
利用2019年全球疾病负担研究数据，描述1990-2019年金砖国家结核病发病率变化趋势和流行特征，采用贝叶斯-年龄-时期-队列模型，对金砖五国2020-2030年结核病发病率进行预测。
1990-2019年，金砖五国结核病年龄标化发病率（ASIR）均有所下降，但下降幅度不同，中国降幅最大，南非降幅最小。2019年金砖五国结核病发病情况均存在性别差异和年龄差异，除南非外，其余四国结核病ASIR均为男性高于女性；除南非和俄罗斯外，结核病发病率均随年龄增长呈上升趋势。2020-2030年，金砖五国结核病发病率预计均呈下降趋势，但俄罗斯女性的结核病发病率可能上升。与2015年相比，2030年金砖五国结核病发病率预计下降均不足80％。
金砖五国结核病防治行动已取得积极成果，但结核病防控形势依旧严峻，不同国家结核病发病存在人口学差异。
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结核病是由结核分枝杆菌引起的慢性传染性疾病。据估计，2022年，全球结核病发病率为133/10万，2020-2022年增加了3.9%［1］。WHO提出的“终止全球结核病流行”策略确立了“与2015年相比，2030年结核病发病率降低80％”的目标［2］。2030年终止结核病流行，是联合国可持续发展目标的健康相关具体目标之一［3］。金砖国家包括最初的金砖五国（巴西、俄罗斯、印度、中国和南非）以及后加入的沙特、伊朗、阿联酋、埃塞俄比亚、埃及，共10个国家［4, 5］。金砖五国均为结核病高负担国家［1］。早在2013年金砖五国就发表声明，呼吁联合行动，共同推进全球抗击结核病行动［6］。为全面了解金砖五国结核病防控形势，本研究利用2019年全球疾病负担研究（GBD2019）结核病相关数据，分析金砖五国1990-2019年结核病发病率变化趋势及2019年结核病的流行特征，预测2020-2030年各国结核病发病率，掌握各国终止结核病流行策略的实现进程。
1. 数据来源：来源于GBD2019，该研究对1990-2019年204个国家和地区369种疾病与伤害的发病率、患病率、死亡率等疾病负担进行系统、全面地估计［7, 8］。鉴于各国肺外结核病数据的完整性因各国报告完整性而异，本研究的结核病主要为法定报告的肺结核，也包括少量报告的肺外结核。
2. 研究指标：以全球水平为参照，采用经世界标准人口标化后的年龄标化发病率（ASIR），描述1990-2019年金砖五国结核病ASIR及ASIR性别比的纵向变化，并分析金砖五国2019年的结核病性别、年龄别发病率，了解各国当前结核病流行的人口学特征。根据贝叶斯-年龄-时期-队列（BAPC）模型的预测值和实际值计算平均绝对百分比误差（MAPE），以评价预测效果。
3. 研究方法：年龄-时期-队列（APC）模型被广泛应用于分析癌症、艾滋病和结核病等慢性病发病率或死亡率变化趋势及预测其未来疾病负担［9, 10］。经典APC模型为对数线性泊松模型，假设λij为第i年龄组第j时期慢性病发病率，则：
式中，αi（i=1，…，I）为年龄效应，可反映人口老龄化对疾病发病率的影响；βj（j=1，…，J）为时期效应，可反映诊疗技术或疾病分类等改变对所有年龄组的影响；γk（k=1，…，K）为队列效应，可反映不同年代出生群体生活方式的改变或暴露危险因素的不同，μ为常数项。
由于年龄、时期和队列之间存在线性关系，且传统的参数估计方法一般只能利用样本信息，因此可在APC模型基础上添加一定限制条件，并进一步采用BAPC模型进行按时序的预测分析。BAPC模型可综合利用样本信息和先验信息来估计后验信息，根据后验信息推断未知参数。由于相邻时间存在连续性影响，该模型采用二阶随机游动来平滑年龄、时期和出生队列效应的先验分布，使预测效果更可靠，并结合集成嵌套拉普拉斯近似（INLA）算法直接逼近后验边缘分布，估计发病数、年龄别发病率和ASIR［11］。
为验证BAPC模型预测精度，本研究基于全球和金砖五国1990-2009年的结核病发病数据和人口数据，使用BAPC模型对其2010-2019年结核病粗发病率和ASIR进行预测，根据预测值和实际值计算MAPE值用于评价预测效果。MAPE值大小与预测精度成反比关系，MAPE值越小，预测越准确，MAPE<10.00%时提示预测精度较好［12］。MAPE的计算公式：
式中，Yi为实际值，Fi为预测值，n为样本量。
基于对BAPC模型预测精度的检验，本研究应用BAPC模型对2020-2030年全球和金砖五国的结核病发病率趋势进行预测，采用健康指标和评估研究所公布的人口预测数据为未来标准化人口，预测过程通过R语言中的BAPC包和INLA包实现［13］。
1. 1990-2019年金砖五国结核病ASIR变化趋势：全球结核病ASIR从1990年的172.55/10万平缓下降至2019年的106.71/10万，下降了38.16%。印度和南非的结核病ASIR在过去30年间始终远高于全球水平，其中南非的降幅在五国中最小，2019年与1990年相比，仅下降了12.00%，其结核病ASIR呈现出先快速下降后缓慢上升的变化。印度的结核病ASIR自2000年后出现了大幅度下降，虽然2019年仍高达223.01/10万，但与1990年相比已下降了42.85%。其余三国的结核病ASIR总体低于全球平均水平，其中俄罗斯表现为先升后降，巴西和中国则持续下降。巴西的结核病ASIR在五国中保持最低，2019年已降至27.72/10万，下降了42.86%。中国的ASIR降幅在五国中最大，2019年的结核病ASIR为42.93/10万，相较于1990年的109.32/10万下降了60.73%。见图1，表1。
1990年和2019年全球和金砖五国结核病年龄标化发病率（/10万）
1990年和2019年全球和金砖五国结核病年龄标化发病率（/10万）
| 国家 | 男性 | 女性 | 合计 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1990年 | 2019年 | 变化率（%） | 1990年 | 2019年 | 变化率（%） | 1990年 | 2019年 | 变化率（%） | |
| 全球 | 183.65 | 119.61 | -34.87 | 164.24 | 94.93 | -42.20 | 172.55 | 106.71 | -38.16 |
| 巴西 | 64.75 | 38.35 | -40.78 | 33.68 | 17.99 | -46.59 | 48.51 | 27.72 | -42.86 |
| 俄罗斯 | 136.50 | 100.92 | -26.07 | 65.32 | 45.83 | -29.84 | 97.64 | 71.76 | -26.51 |
| 印度 | 398.04 | 247.55 | -37.81 | 381.20 | 199.20 | -47.74 | 390.22 | 223.01 | -42.85 |
| 中国 | 120.56 | 56.08 | -53.49 | 99.76 | 30.60 | -69.33 | 109.32 | 42.93 | -60.73 |
| 南非 | 377.60 | 329.75 | -12.67 | 471.53 | 421.51 | -10.61 | 423.19 | 372.42 | -12.00 |
2. 1990-2019年金砖五国结核病ASIR性别比变化趋势：1990-2019年金砖五国结核病ASIR性别差异显著。南非男女性别比值始终<1.00，即女性结核病ASIR高于男性，其余四国男女性别比值均>1.00，俄罗斯的结核病ASIR男女性别比值在2000年达高峰，后逐渐回落至2.20。巴西的ASIR性别比值保持在2.00上下，而印度结核病ASIR性别差异最小，约为1.20，接近全球水平。中国的结核病ASIR男女性别比值日趋上升，提示男性人群的高危特征。见图1。
3. 2019年金砖五国不同性别结核病发病情况：至2019年，南非的全人群、男性和女性的结核病ASIR均远高于全球水平，在五国中最高，其次为印度、俄罗斯、中国和巴西。从性别来看，2019年南非女性的结核病ASIR高于男性（421.51/10万 vs. 329.75/10万），其余四国均为男性高于女性。见图2，表1。
4. 2019年金砖五国的结核病年龄别发病情况：南非0~34岁人群的结核病粗发病率远高于其他四国，以20~24岁年龄组为最高，70~74岁年龄组最低。而其余四国结核病粗发病率最低值均出现在0~14岁年龄组。印度≥35岁人群的结核病粗发病率位居五国之首，其≥95岁年龄组的结核病粗发病率最高。俄罗斯结核病粗发病率随年龄增加先上升后下降，35~39岁年龄组的结核病粗发病率最高。中国和巴西结核病粗发病率随着年龄增加呈上升趋势，中国0~94岁人群结核病粗发病率低于全球水平，巴西各年龄组粗发病率在五国中保持较低水平。见图2。
5. 2020-2030年金砖五国结核病发病预测：根据2010-2019年全球和金砖五国结核病粗发病率和ASIR的预测值和实际值计算的MAPE值见表2，MAPE值均<10.00%，表示模型预测效果较好。在此基础上，利用GBD 1990-2019年各国结核病发病率数据，经BAPC模型计算各国2019年后结核病发病率，结果显示，在2020-2030年，除俄罗斯女性结核病发病率可能上升外，全球和金砖各国男性和女性结核病发病率均呈现下降趋势，且女性下降幅度均低于男性。五国中中国男性和女性的下降幅度最大。见图3。2030年，全球结核病ASIR相较于2015年预计下降14.10%，将下降至95.12/10万。与2015年水平相比，巴西、印度和中国结核病ASIR预计分别下降14.14%、9.19%、41.59%，俄罗斯和南非则预计增加25.85%、3.20%。根据BAPC模型预测，全球和金砖五国均难以实现2030年结核病发病率相较于2015年降低80％的目标。见表3。
贝叶斯-年龄-时期-队列模型预测粗发病率和年龄标化发病率（ASIR）的精度（MAPE，%）
贝叶斯-年龄-时期-队列模型预测粗发病率和年龄标化发病率（ASIR）的精度（MAPE，%）
| 国家 | 粗发病率 | ASIR |
|---|---|---|
| 全球 | 1.55 | 1.62 |
| 巴西 | 6.42 | 6.47 |
| 俄罗斯 | 6.42 | 6.47 |
| 印度 | 1.24 | 1.34 |
| 中国 | 0.32 | 0.64 |
| 南非 | 1.81 | 1.78 |
注：MAPE：平均绝对百分比误差
基于贝叶斯-年龄-时期-队列模型预测2030年全球和金砖五国结核病发病率
基于贝叶斯-年龄-时期-队列模型预测2030年全球和金砖五国结核病发病率
| 国家 | 粗发病率（/10万） | 变化率（%） | ASIR（/10万） | 变化率（%） | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2015年 | 2030年 | 2015年 | 2030年 | |||
| 全球 | 112.87 | 101.39 | -10.17 | 110.73 | 95.12 | -14.10 |
| 巴西 | 29.88 | 27.93 | -6.51 | 28.20 | 24.21 | -14.14 |
| 俄罗斯 | 81.59 | 97.25 | 19.20 | 72.64 | 91.42 | 25.85 |
| 印度 | 220.21 | 228.46 | 3.75 | 234.16 | 212.64 | -9.19 |
| 中国 | 56.16 | 40.60 | -27.71 | 49.46 | 28.89 | -41.59 |
| 南非 | 381.57 | 363.99 | -4.61 | 352.74 | 364.03 | 3.20 |
注：ASIR：年龄标化发病率
本研究采用GBD2019中的结核病疾病负担数据，分析结果显示，与1990年相比，金砖五国2019年的结核病ASIR均有所下降，反映各国取得了结核病防控的明显成效。但不同国家的变化趋势和下降幅度均存在明显差异，除了各国在自然气候、地理环境等方面的不同，这些差异也反映了五国的人口学特征和疾病流行谱对结核病防控的影响［14］。
巴西的结核病ASIR在金砖五国中最低，且保持平缓下降趋势，这可能与其有力的卫生支持系统密切相关。1988年，巴西建立了统一医疗体系（SUS），在促进全民基本医疗均等化方面取得了巨大进展。SUS通过提高民众基本医疗服务可及性和利用率，促进结核病的及时发现和治疗［15］。对于贫困这一主要的结核病社会决定因素［16］，巴西制定的Bolsa Família计划是目前全球较大的现金转移支付计划，该计划为结核病病例提供经济支持，避免其因经济困难放弃就医，大大提高了结核病的治疗完成率和治愈率［17］。
俄罗斯结核病ASIR在20世纪90年代出现一定程度的上升，2000年后俄罗斯通过修订结核病防治规划，引入了WHO推荐的现代结核病控制策略的全程督导短程化疗技术（DOTS），包括以痰涂片显微镜检查为主发现传染性肺结核病例，并对其实行全程督导下的治疗管理，保证抗结核药物供应，使结核病ASIR逐渐下降［18］。
印度的结核病ASIR在五国中仅次于南非。印度于1997年开始执行修订后的国家结核病控制计划（RNTCP）。该计划通过三级实验室提供优质的结核病早期诊断服务，对确诊病例按照DOTS策略进行治疗，并配备专门的监督员以提高治疗完成率。RNTCP于1998年底开始大规模实施，2006年实现了全国范围的覆盖，其成效表现在印度结核病ASIR自2000年开始的快速下降趋势。印度提出了2025年消除结核病的目标［19］，鉴于目前仍较高的结核病疾病负担，印度仍需进一步完善现有防控措施。
1990-2019年中国的结核病ASIR实现了大幅度下降，说明结核病防控工作取得了实质性进展。中国不同时期采用了不同的结核病防治策略。早期通过实行卡介苗免费接种、大规模主动发现病例、全面推行化学治疗等一系列措施快速控制了结核病的发生发展。1990年开始全面引进和实施DOTS策略以进一步巩固发展结核病防治成果，DOTS覆盖率于2005年底达到100%。近年来，我国结核病防控重点建设由疾病防控机构、结核病定点医疗机构和基层医疗卫生机构组成的“三位一体”新型结核病防治服务体系，积极探索以病例为中心的卫生服务和支持，助力实现消除结核病流行目标［20, 21］。
金砖五国中南非结核病的ASIR最高，降幅最小。艾滋病是结核病的重要危险因素，HIV感染者患活动性结核病的风险约是未感染者的26倍［22］。南非作为全球艾滋病发病率较高的国家，其沉重的结核病疾病负担以及女性结核病ASIR高于男性，可能与20世纪末的艾滋病疫情密切相关［23］。南非卫生部于2012年通过WHO发布的结核菌/HIV双重感染防治政策指南，着力提供结核病和艾滋病整合防治服务，对HIV感染者加强结核病筛查，采用异烟肼进行预防性治疗和感染控制以减轻结核病负担［24］。
本研究结果显示，除南非外，四国男性结核病ASIR均高于女性，可能原因是，男性相较于女性更可能存在吸烟、酗酒、职业暴露等结核病危险因素，另外，在欠发达国家，女性获得结核病诊断和筛查服务的可及性可能低于男性［25］。南非女性结核病ASIR高于男性反映了艾滋病流行对女性健康的危害，而社会经济和文化等因素可能进一步增加女性结核病发病风险［26］。
各国老年人群的结核病发病率普遍较高。结核感染可持续终身，免疫衰减和与年龄相关的炎症等机制可增加老年人感染及复发的风险［27, 28］。而老年人对药物耐受性较差，且往往同时伴有多种慢性病共患，治疗依从性较差，常导致治疗失败，而感染的持续存在，又加剧了结核病传播［29, 30］。印度老年人群发病率远高于其他各国，随着其老年人口数量的增加，该问题必将日益凸显［31］。南非儿童和青少年异常沉重的结核病疾病负担可能与高危人群社会经济水平、HIV感染风险等有关［32, 33］。
本研究采用BAPC模型预测结核病发病率，与相关研究结果一致［12，34］。对全球和各国2020- 2030结核病发病率的预测结果表明，虽然除俄罗斯女性外，各国不同性别结核病发病率均呈现下降趋势，但与2015年比较，2030年全球和金砖五国结核病发病率的下降幅度均不足80%。五国中中国若保持现有下降趋势，结核病发病率下降幅度最大，预计可达41.59%，但距离80%仍有较大差距。这提示我国防控形势仍严峻，在巩固当前成果的基础上，亟须优化现有防治策略，通过主动发现病例、预防性治疗等手段，突破现有瓶颈，加速实现目标。
综上所述，要实现全球终止结核病流行的目标，必须强化结核病防控策略，积极采用新诊断技术和新治疗药物，提高结核病卫生服务可及性和有效性。金砖五国的结核病流行变迁显示了其疾病负担的共性和个性，加强结核病防控国际合作，互相借鉴成功经验，分享技术创新，有助于制定更有力且更有针对性的公共卫生策略，加速遏制终止结核病流行进程。
本研究存在局限性。第一，发病率数据为GBD2019运用统计学模型综合建模估计所得，在数据的准确性和完整性等方面存在一定的局限性；第二，本研究仅聚焦结核病发病率，未对结核病所致的死亡及寿命损失等开展分析；第三，结核病预测的准确性受到所利用数据的影响，本研究采用BAPC模型预测的结果不一定完全反映国家疫情未来走向的实际情况，仍需积累更多的证据来反映其准确性。
李丹妮, 赵琦, 徐飚. 1990-2019年金砖五国结核病发病率变化及发病趋势预测[J]. 中华流行病学杂志, 2024, 45(8): 1066-1072. DOI: 10.3760/cma.j.cn112338-20240226-00082.
Li DN, Zhao Q, Xu B. Changes in tuberculosis incidence in BRICS countries from 1990 to 2019 and incidence trend prediction [J]. Chin J Epidemiol, 2024, 45(8):1066-1072. DOI: 10.3760/cma.j.cn112338-20240226-00082.
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