ジャスティニアのペストのモデリング：仮説の伝送ルートの比較

3つのペストパンデミックの中で最も早い部分の最初の部分であるジャスティニアのペストには、歴史的な文書が最小限に抑えられています。限られた主要な情報源に基づいて、歴史家はペストの「最大主義者の物語」の両方に対して、つまり、西暦6世紀の地中海地域全体で普遍的に壊滅的な効果を持っていたと主張してきました。西暦542年にコンスタンチノープルで行われたパンデミックの最も文書化された発生の1つの主要なソースと、ペストの病因と疫学に関する現代の発見を使用して、私たちは病気の一連の動的なコンパートメントモデルを開発し、どのもしあれば伝染を探求しました。ペストのルートは実行可能です。予想されるパラメーター値を使用して、互換性と互いの肺炎菌透過ルートは、最大の死亡率の推定値を超え、主要なソースで説明されているよりも短い持続時間であることがわかります。パラメーターの不確実性を考慮すると、ブーボニックペストモデルの構成のいくつかは、死亡率の最大推定の上端と一致する四分位推定をもたらしました。ただし、これらのモデルは、主要な情報源で示唆されているよりも、検出可能な発生が短くなりました。肺炎の伝達ルートは、それ自体で肺炎のペストが都市に重大な死亡率を引き起こさないことを示唆しています。しかし、私たちのグローバルな感度分析は、予測される疾患のダイナミクスがすべての仮説の伝播ルートで大きく異なることを示しており、コンスタンティノープルでのその効果に関係なく、ジャスティニアのペストは地中海周辺の都市部で異なる効果をもたらす可能性が高いことを示唆しています。私たちの研究は、ジャスティニアのペストの主要な情報源の詳細を取り巻く不確実性を強調し、ジャスティニアの疫病がすべての地域に同じように影響を与えた可能性に疑問を投げかけます。

The Justinianic Plague, the first part of the earliest of the three plague pandemics, has minimal historical documentation. Based on the limited primary sources, historians have argued both for and against the "maximalist narrative" of plague, i.e. that the Justinianic Plague had universally devastating effects throughout the Mediterranean region during the sixth century CE. Using primary sources of one of the pandemic's best documented outbreaks that took place in Constantinople during 542 CE, as well as modern findings on plague etiology and epidemiology, we developed a series of dynamic, compartmental models of disease to explore which, if any, transmission routes of plague are feasible. Using expected parameter values, we find that the bubonic and bubonic-pneumonic transmission routes exceed maximalist mortality estimates and are of shorter detectable duration than described by the primary sources. When accounting for parameter uncertainty, several of the bubonic plague model configurations yielded interquartile estimates consistent with the upper end of maximalist estimates of mortality; however, these models had shorter detectable outbreaks than suggested by the primary sources. The pneumonic transmission routes suggest that by itself, pneumonic plague would not cause significant mortality in the city. However, our global sensitivity analysis shows that predicted disease dynamics vary widely for all hypothesized transmission routes, suggesting that regardless of its effects in Constantinople, the Justinianic Plague would have likely had differential effects across urban areas around the Mediterranean. Our work highlights the uncertainty surrounding the details in the primary sources on the Justinianic Plague and calls into question the likelihood that the Justinianic Plague affected all localities in the same way.