淮师新闻网1月15日电(记者 朱静雯)近日,淮阴师范学院王玮明教授团队研究成果《联合抗逆转录病毒疗法下HIV-1感染动力学的随机建模与最优控制》(Stochastic Modeling and Optimal Control of HIV-1 Infection Dynamics Under Combination Antiretroviral Therapy)在国际数学生物学会会刊《数学生物学通报》(Bulletin of Mathematical Biology)上正式发表,淮阴师范学院数学与统计学院谭懿平博士为该文第一作者。

图为王玮明教授团队

图为论文研究技术路线图。王玮明 供图
在这篇长达52页的论文中,王玮明教授团队构建了一个纳入联合抗逆转录病毒疗法的随机HIV-1感染动力学模型,结果发现:足够强的“环境噪声”可以将一个原本会持续存在的感染推向灭绝。这一结论改写了传统上对感染阈值的理解,为解释临床中“基线相似、疗效迥异”的现象提供了核心理论机制。更进一步,他们运用随机最优控制理论,对三种临床干预策略进行了系统评估与比较:策略1:强化联合抗逆转录病毒疗法;策略2:单独进行宿主免疫调节;策略3:联合疗法与免疫调节协同作用。通过数千次数值模拟与成本效益分析,他们得出明确结论:联合干预策略(策略3)全面占优,在快速抑制病毒载量与维持长期病毒学稳定方面表现最佳;单独免疫调节作用有限,宜作为cART的辅助而非独立方案;尤为重要的是,即使在严格成本约束下,联合策略仍保持显著优势,且降低成本可进一步提升其效益,这为资源有限地区选择最具成本效益的治疗路径提供了直接科学依据。
当前,全球HIV-1防治正步入“精准管理”阶段,如何应对治疗中显著的个体差异与疗效波动,已成为临床与科研共同面对的前沿课题。在此背景下,该团队通过构建创新的随机动力学模型与最优控制框架,不仅在理论上阐明了环境噪声对感染结局的塑造机制,更在实践层面为治疗策略的优化提供了量化决策工具。本研究具有一定的临床转化潜力:明确提出了“以cART为主、免疫调节为辅”的协同路径,并对其优势进行量化评估,可直接为临床试验设计与治疗指南更新提供参考。此外,所构建的成本效益分析框架,有助于在整体防治层面统筹“疗效最大化”与“资源集约化”,对全球HIV-1的可持续管控具有战略参考意义。
据悉,《数学生物学通报》(Bulletin of Mathematical Biology)是由Springer出版的生物数学领域学术期刊,1939年创刊。作为国际数学生物学会(Society for Mathematical Biology)会刊,其内容涵盖数学与计算生物学、理论生物学及实验生物学的交叉研究,主要发表原创论文、综述、评论、观点及数学生物学教育成果。2025年公布的实时影响因子为2.131,JCR分区中数学学科位列Q1,生物学学科位列Q2。该期刊被中国数学会列为《数学领域高质量科技期刊分级目录》“跨学科应用数学类”T2级别。
王玮明博士,二级教授,淮阴师范学院“翔宇学者”。现任中国数学会生物数学专委会常务理事兼副秘书长。领衔江苏省十四五“数学”重点学科、江苏省高校科技创新团队、淮安市重点实验室等多个科研平台建设,为提升学校科研水平和学科影响力做出了重要贡献。曾入选浙江省“新世纪 151 人才工程”第二层次、淮安市第二届533英才工程学术技术领军人才,担任浙江省十二五“应用数学”重点学科带头人。近二十年来,王玮明教授专注于计算机辅助分析传染病防控的建模及预警等研究,得到了国家自然科学基金的连续资助,已主持完成面上项目2项、第一主研完成3项,目前主持在研面上项目1项。在Journal of Differential Equations、Journal of Mathematical Biology、Mathematics and Computers in Simulation等权威期刊发表论文80余篇,在科学出版社出版专著2部,单篇论文SCI引用超过1000次,其学术贡献获得学界广泛认可,连续入选爱思唯尔中国高被引学者”、科睿唯安 “全球高被引科学家”以及斯坦福大学“全球前2%科学家”等榜单。目前,王玮明教授还担任中科院二区SCI期刊Advances in Continuous and Discrete Models: Theory and Applications和International Journal of Biomathematics编委。
论文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s11538-025-01586-z
