| Project/Area Number |
24K01043
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 23020:Architectural environment and building equipment-related
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
嶋崎 典子 国立感染症研究所, ウイルス第三部, 主任研究官 (80466193)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 一秀 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (20329220)
石井 淳子 地方独立行政法人神戸市民病院機構神戸市立医療センター中央市民病院(第1診療部、第2診療部、第3診療部, 中央市民病院, 医長 (10704710)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2026: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2024: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
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| Keywords | インフルエンザウイルス / 室内環境 / 感染伝播 / in vivo実験 / in silico解析 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、呼吸器系感染症ウイルス（インフルエンザウイルス、新型コロナ感染症ウイルスを主な対象とする）の室内感染伝播メカニズム解明に向けて、サロゲート実験法の基盤構築を行う。呼吸器系感染症の動物モデルを用いたin vivo 感染伝播実験や 縮小模型内in vitro実験および環境因子計測を行い、数値解析によるin silicoモデリングから縮小模型でのエアロゾル挙動解析実験を含むサロゲート実験法（ヒトを直接実験対象としない）の基盤技術を開発、蓄積する。最終的に、感染伝播モデルを動物からヒトへ展開し、室内におけるエアロゾル挙動制御と環境因子管理を中核とした感染対策法の提案を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
インフルエンザやCOVID-19は国内最大規模の呼吸器系感染症であり、感染対策としてワクチン接種や手指衛生を実施するものの、室内感染伝播を完全に防ぐことが出来ず、集団発生がしばしば報告されている。大まかな感染機序は、罹患者の呼吸器から発生する感染性ウイルスが、室内環境下を様々な状態で伝播し、各人の免疫抗体を超えた感染閾値量で人体内の侵入門戸に到達することであるが、室内伝播の詳細は不明である。本研究では、ウイルスの室内感染伝播の解明に向けて、動物感染伝播実験でのエアロゾル分析実験技術を確立、in vivoモデルのエアロゾル挙動を分析、完全再現するin silicoモデルを作製するなど、サロゲート実験法の基盤を構築し、病院等の室内におけるウイルスの感染伝播動態を推定することが目的である。
本年度の進捗は以下の通りである。(1)どのような公共施設でインフルエンザやCOVID-19の集団発生が起こっているのか実態を把握するため、東京都を例に、2024年秋冬期間のインフルエンザとCOVID-19の集団発生数を文献調査（東京都感染症情報センターHP）したところ、インフルエンザの集団感染の約7割が小学校・保育所で発生していた。一方で、COVID-19の集団感染は社会福祉施設・医療機関が約9割を占めており、2パターンの室内空間モデルを検討することとした。(2)動物実験用ケージを縮小室内模型空間と想定して、呼吸器系ウイルスの実験動物間のケージ内感染伝播を再現するin silicoモデルを開発するために、動物ケージ図面からケージの三次元モデルを作成し、動物実験におけるウイルス挙動のCFPD解析を行う準備を整えた。(3)小型チャンバー内のエアロゾル分布が再現よく検出できる実験条件について、インフルエンザウイルスを用いて検討し、湿度がウイルス膜蛋白へ及ぼす影響を調べる実験を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実験動物を用いた呼吸器系ウイルス感染伝播実験を計画していたが、所属組織が別組織と統合されることになり、その影響で統合までにやらなくてはならない業務が著しく増え、動物実験に費やせる時間を圧迫し、この部分の実施が困難となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
動物実験におけるエアロゾル分析実験技術を確立し、ケージ内で実験動物を用いた呼吸器系ウイルス感染伝播実験（Influenza virusのフェレットによる伝播モデル、SARS-CoV-2のハムスターによる伝播モデルなど）を実施し、動物感染伝播モデルのエアロゾル挙動を明らかにする。動物CTデータ等から、フェレット、ハムスターのin silico気道モデルを開発し、動物実験で得られたデータをもとに、in vivo実験結果を完全再現する感染伝播数理モデル/in silicoモデルを作製する。
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