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ウイルスの抗原性と宿主免疫の共進化の理論的解析

Research Project

Project/Area Number 09J01209
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Evolutionary biology
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

大森 亮介  九州大学, 大学院・理学研究院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords理論疫学 / 数理生物学 / コイヘルペス / 公衆衛生 / 感染症 / インフルエンザ
Research Abstract

ウイルスの抗原性は多様な原因により決定され、温度などの環境要因からも大きく影響を受ける。これまでの進化学や理論疫学での感染症の研究では環境変動の感染症流行に与える影響を詳細に調べたものは少なく、宿主免疫の進化を考える上で、この環境要因による影響を考慮することは必要不可欠である。このため、環境要因の変化による感染症の流行をコイヘルペスウイルスを例に解析した。コイヘルペスは感染した個体の80%以上が死亡する非常に毒性の強い感染症で水産業界に多大な被害を与えた。また、コイヘルペスの流行には季節性がある事が知られており、これは感染が起きる水温の範囲が決まっている為である。この特性を利用し、感染が確認された後に水温を感染が起きない様な水温に人工的に変化させ、流行を抑制する治療法が考案された。この治療法を評価し最適な治療スケジュールを決定する為に、水温と感染率の関係性の実験データ(Yuasa et al. 2008)をもとに養殖場内の鯉の集団での感染を記述する数理モデルを構築し、解析を行った。コイヘルペスの流行の季節変動性は感染から発病までの期間、発病から死亡または回復するまでの期間の長さが水温によって変わる事に起因する(Yuasa et al. 2008)。また、水温を人工的に変える治療法は場合により治療を行っていない時よりも被害が増大することも明らかになった。ここから、感染症抑制の為の環境要因のコントロールは計画的かつ正確に行われる必要があることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

インフルエンザを例にしたウイルスの抗原性と宿主免疫の共進化の解析は、将来のインフルエンザ予測可能性の証明という結果を得、学術雑誌に投稿した。その結果を踏まえ、さらに現実的な数理モデル構築に必要な環境要因の解析を行えた事は計画以上の進展である。

Strategy for Future Research Activity

インフルエンザだけでなく、デング熱、マラリアといったあらゆる感染症に対応すべく、それぞれの感染症に対応した数理モデルの構築及び解析を行うと共に、さらに詳細な数理モデルの構築をすすめる。例としては、体内でのウイルス増殖過程を考慮し、その増殖過程の変化がヒト集団全体の流行動態にどのような影響を及ぼすか解析する。

Report

(3 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (6 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Disrupting seasonality to control disease outbreaks : the case of koi herpes virus2011

    • Author(s)
      Ryosuke Omori, Ben Adams
    • Journal Title

      Journal of Theoretical Biology

      Volume: 271(掲載確定) Pages: 159-165

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical Basis to measure the impact of short-lasting control of an infectious disease on the epidemic peak2011

    • Author(s)
      Ryosuke Omori, Hiroshi Nishiura
    • Journal Title

      Theoretical biology and Medical Modelling

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Disrupting seasonality to control disease outbreaks : The case of koi herpes virus2011

    • Author(s)
      Ryosuke Omori, Ben Adams
    • Journal Title

      Journal of Theoretical Biology

      Volume: 271 Pages: 159-165

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical basis to measure the impact of short-lasting control of an infectious disease on the epidemic peak2011

    • Author(s)
      Ryosuke Omori, Hiroshi Nishiura
    • Journal Title

      Theoretical Biology and Medical Modelling

      Volume: 8(Web)

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An epidemiological analysis of the foot-and-mouth disease epidemic in Miyazaki, Japan, 2010.2010

    • Author(s)
      Hiroshi Nishiura, Ryosuke Omori
    • Journal Title

      Transboundary and Emerging Diseases

      Volume: 57 Pages: 396-403

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Coexistence conditions for strains of influenza with immune cross-reaction2010

    • Author(s)
      Omori, et al
    • Journal Title

      Journal of Theoretical Biology 262

      Pages: 48-57

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Synchronization of epidemics across hot spots.2010

    • Author(s)
      Ryosuke Omori, Brajendra Singh, Mariano Ciccolini, Mark Woolhouse
    • Organizer
      MEEGID X
    • Place of Presentation
      the modern Mbvenpick Hotel (Amsterdam, Netherland)
    • Year and Date
      2010-11-04
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 遅延時間に季節変動性を持つ疫学流行動態の解析、コイヘルペスにおける水温調節による流行抑制を例に2010

    • Author(s)
      大森亮介、Ben Adams
    • Organizer
      第20回日本数理生物学会年会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2010-09-15
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] インフルエンザの流行スケジュール2009

    • Author(s)
      大森亮介, 大槻亜紀子, 佐々木顕
    • Organizer
      日本数理生物学会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] インフルエンザ抗原エスケープ株の出現時期:流行初期の突然変異体と早春の流行に注意!2009

    • Author(s)
      佐々木顕, 大森亮介, 大槻亜紀子
    • Organizer
      日本数理生物学会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Emergence and peak time of novel influenza strains.2009

    • Author(s)
      Pyosuke Omori, Akiko Ohtsuki, Akira Sasaki
    • Organizer
      Mathematical Biology : Multiply Structured Populations
    • Place of Presentation
      Bath University
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] What time of year does the novel influenza strain emerge and reach epidemic peak?2009

    • Author(s)
      Ryosuke Omori, Akiko Ohtsuki, Akira Sasaki.
    • Organizer
      EPIDEMICS^2
    • Place of Presentation
      Athens Ledra Marriott Hotel
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://researchmap.jp/ken/

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://researchmap.jp/ken/

    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

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