“对于许多传染病，我们依靠牛群免疫来预防可预防疫苗感染的爆发。牛群免疫力通过预防绝大多数人的感染来保护我们的“牛群”，”弗吉尼亚理工大学传染病生态学家凯特·兰格维格(Kate Langwig)说，“我们可以计算出需要接种疫苗的人口百分比。防止疾病传播并保持畜群免疫力。对于某些病原体，例如麻疹，需要接种的疫苗数量很高，因为麻疹病毒很容易传播。”

弗吉尼亚理工大学科学学院生物科学系助理教授兰格维格(Langwig)正在研究改善疫苗功效的方法。

Langwig说，已证明麻疹疫苗具有97%的功效，但“了解造成疫苗无效的情况可以帮助更好地保护人群。”

Langwig和她的实验室进行了数学建模模拟，以确定当个体暴露于高剂量病原体剂量以及个体易感性变化时疫苗功效是否可能较低。

例如，如果您已经接种过麻疹疫苗，但是有人打喷嚏非常靠近您的脸，或者您正在照顾一个生病的孩子，他正在打喷嚏，咳嗽等，那么您是否更可能生病?此外，如果您情绪低落(也许是在一周前追赶那个孩子)，即使您已经接种疫苗，您是否更有可能被感染?

Langwig和她的实验室在模拟中发现，当病原体剂量较高且人群中的个体具有相似的易感性时，预计疫苗的效果较差。这些发现最近发表在《科学报告》上。

“易感性，这意味着一个人被感染的可能性，也很重要。年龄较小或营养不良的个体即使接种了疫苗，也更有可能被感染。我们发现易感性差异更大的人群具有更高的疫苗效力，”弗兰林生命科学研究所分支机构全球变化中心的附属教员兰格维格说。

Langwig和她的实验室有兴趣用一些真实世界的数据来验证其模拟结果，因此他们在弗吉尼亚理工大学本科研究人员的帮助下进行了系统的文献综述，以确定是否存在高剂量降低疫苗效力的疾病实例。

“我们发现有些震惊-很少有研究测试疫苗在多种病原体剂量下是否有效。我们审查了近6,000篇文章，仅发现了十几项研究了多种病原体剂量疫苗的研究。在那几项研究中，这种模式通常与我们的模拟相符-高病原体剂量时疫苗效力往往较低。”

他们确实发现，无论几种模型生物体中的病原菌剂量如何，某些疫苗的确提供了完全的保护，这表明当个体暴露于高剂量时，并非所有的疫苗都没有那么有效。

外推到人体系统时应格外小心，但这项研究有助于增进对宿主易感性，病原体剂量和疫苗功效的了解。

Langwig说：“令我们感到惊讶的是，许多科学家模糊地意识到疫苗在高病原体剂量下可能会失败，但是很少有研究对此进行过检查。”