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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

研究課題

研究課題/領域番号 09J01209
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 進化生物学
研究機関九州大学

研究代表者

大森 亮介  九州大学, 大学院・理学研究院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2009年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード理論疫学 / 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
研究概要

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。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

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。

今後の研究の推進方策

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。

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Disrupting seasonality to control disease outbreaks : the case of koi herpes virus2011

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Omori, Ben Adams
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 271(掲載確定) ページ: 159-165

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical Basis to measure the impact of short-lasting control of an infectious disease on the epidemic peak2011

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Omori, Hiroshi Nishiura
    • 雑誌名

      Theoretical biology and Medical Modelling

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Disrupting seasonality to control disease outbreaks : The case of koi herpes virus2011

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Omori, Ben Adams
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 271 ページ: 159-165

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical basis to measure the impact of short-lasting control of an infectious disease on the epidemic peak2011

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Omori, Hiroshi Nishiura
    • 雑誌名

      Theoretical Biology and Medical Modelling

      巻: 8(Web)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An epidemiological analysis of the foot-and-mouth disease epidemic in Miyazaki, Japan, 2010.2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nishiura, Ryosuke Omori
    • 雑誌名

      Transboundary and Emerging Diseases

      巻: 57 ページ: 396-403

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coexistence conditions for strains of influenza with immune cross-reaction2010

    • 著者名/発表者名
      Omori, et al
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology 262

      ページ: 48-57

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Synchronization of epidemics across hot spots.2010

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Omori, Brajendra Singh, Mariano Ciccolini, Mark Woolhouse
    • 学会等名
      MEEGID X
    • 発表場所
      the modern Mbvenpick Hotel (Amsterdam, Netherland)
    • 年月日
      2010-11-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      大森亮介、Ben Adams
    • 学会等名
      第20回日本数理生物学会年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] インフルエンザの流行スケジュール2009

    • 著者名/発表者名
      大森亮介, 大槻亜紀子, 佐々木顕
    • 学会等名
      日本数理生物学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      佐々木顕, 大森亮介, 大槻亜紀子
    • 学会等名
      日本数理生物学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Emergence and peak time of novel influenza strains.2009

    • 著者名/発表者名
      Pyosuke Omori, Akiko Ohtsuki, Akira Sasaki
    • 学会等名
      Mathematical Biology : Multiply Structured Populations
    • 発表場所
      Bath University
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] What time of year does the novel influenza strain emerge and reach epidemic peak?2009

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Omori, Akiko Ohtsuki, Akira Sasaki.
    • 学会等名
      EPIDEMICS^2
    • 発表場所
      Athens Ledra Marriott Hotel
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://researchmap.jp/ken/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://researchmap.jp/ken/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2024-03-26  

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