2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of early epidemic prediction technology for seasonal influenza outbreak using over-the-counter drugs in water as molecular markers
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17K05950
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| Research Institution | Akita Prefectural University |
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Principal Investigator |
木口 倫 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (70457761)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 抗インフルエンザ薬 / 季節性インフルエンザ / 排水 / 化学マーカー / 流行予測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和3年度は，①平成29年度から令和元年度の3か年間に得られた河川および排水中の抗インフルエンザ薬と代謝物およびその他の医薬品類の流出特徴（濃度，流出負荷量等）の解析を継続すると同時に，②流出特徴と季節性インフルエンザの患者数との関係を詳細に検討し，早期流行予測につなげる技術の検討を行った。具体的には，①では，特に排水中の抗インフルエンザ薬とその代謝物のほか，その他の4種の医薬品類（カフェイン，カルバマゼピン，トリクロサン，トリクロカルバン）の流出特徴も併せて解析を行い，その特徴および河川水との違いを明らかにした。②では，排水中の抗インフルエンザ薬等の流出負荷量と季節性インフルエンザ患者数に関する時系列データをLSTM（Long Short-Term Memory）ネットワークを用いて解析し，季節性インフルエンザの流行状況の推移予測の可能性を検討した。その結果，排水中の医薬品類の流出負荷量の推移データは季節性インフルエンザの流行ピークを概ね捉えており，排水中の抗インフルエンザ薬やその他の医薬品類の流出負荷量の変化から対象水域（行政区域）の季節性インフルエンザの流行状況の推移を予測できる可能性が示唆された。また，令和2年度の検討から，排水域ごとの流出特徴の違いが流行状況の違いを示唆していると考えられたが，定点医療機関の配置が行政区域の一部に偏っていたため，排水域ごとの患者数予測の解析は困難であった。地理情報（GIS）と連動させた流行状況の可視システム（マップ化）の開発も含めてさらに検討が必要であると考えられた。
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