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人の流れを考慮した空間分子疫学による結核伝播様式の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03932
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分58020:衛生学および公衆衛生学分野関連:実験系を含む
研究機関大阪公立大学 (2022)
大阪市立大学 (2020-2021)

研究代表者

和田 崇之  大阪公立大学, 大学院生活科学研究科, 教授 (70332450)

研究分担者 藤原 直哉  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (00637449)
中谷 友樹  東北大学, 環境科学研究科, 教授 (20298722)
山本 香織  地方独立行政法人 大阪健康安全基盤研究所, 微生物部, 主任研究員 (70649011)
竹内 昌平  長崎県立大学, 看護栄養学部, 講師 (80432988)
翁長 朝功  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (90823922)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワード感染症 / 結核 / 分子疫学 / 空間疫学 / ゲノミクス / 人流解析 / 感染症分子疫学
研究開始時の研究の概要

結核菌の遺伝子解析に基づく伝播経路の推定(結核分子疫学)は、ゲノム解析技術の発展に伴って劇的に精度が向上し、伝播関係にあるにも関わらず共通する疫学要因が見出せない事例が浮き彫りになってきた。本研究では、こうした事例を対象として、居住地・勤務地などの患者データを地理情報と結びつけ、ビッグデータとして日々蓄積されている人の流動(人流)データを活用することにより、未知の結核伝播を説明する新たな疫学的要因を究明する。

研究成果の概要

病原体の伝播経路を把握して予防策を打ち出し、より大きな拡散を事前に阻止することは公衆衛生、感染症対策として重要である。本研究ではエアロゾルによって感染伝播する結核を対象とし、調査地域におけるプレコロナ期の結核患者由来菌株をゲノム解読し、系統解析によって患者間の感染伝播事例を抽出、可視化した。また、交通流動調査に基づく人流データから個人間の1日の接触量を集計してネットワークを構築し、その結果にしたがって地域コミュニティ構造を得る計算手法について評価した。調査地域におけるGPSなどのリアルタイム人流データを用いて、個人間の接触量を計量できるツールも並行して開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

新型コロナウイルスの感染流行により、病原体伝播が引き起こされる背景を解き明かす研究需要は急激に高まった。本研究は、患者への聞き取り調査や遺伝子解析による伝播経路の解明が進んでいる結核を対象として、その伝播事例を詳細にデータ化するとともに、感染伝播の要因となりうる患者間の地域的近接性や、社会全体の人流との相関を調べようとするものである。ポストコロナ期における「感染症に強い社会」の構築に向けた情報活用のあり方を模索できる点で、社会的意義は大きい。古来より国民病とされてきた結核は今や低蔓延期に移行しつつも、再発や薬剤耐性などの懸念がなお残り、その抑制に向けた結核対策を底上げしうる研究でもある。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] 山形県における結核菌ゲノム解析を用いた結核分子疫学調査2023

    • 著者名/発表者名
      瀬戸順次,三瓶美香,水田克巳,和田崇之,下村佳子,御手洗聡,村瀬良朗,細谷真紀子,阿彦忠之.
    • 雑誌名

      感染症学雑誌

      巻: 97 号: 1 ページ: 6-17

    • DOI

      10.11150/kansenshogakuzasshi.e22021

    • ISSN
      0387-5911, 1884-569X
    • 年月日
      2023-01-20
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytical estimation of maximum fraction of infected individuals with one-shot non-pharmaceutical intervention in a hybrid epidemic model2022

    • 著者名/発表者名
      Naoya Fujiwara, Tomokatsu Onaga, Takayuki Wada, Shouhei Takeuchi, Junji Seto, Tomoki Nakaya, Kazuyuki Aihara
    • 雑誌名

      BMC Infectious Diseases

      巻: - 号: 1 ページ: 512-512

    • DOI

      10.1186/s12879-022-07403-5

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Influence of trip distance and population density on intra-city mobility patterns in Tokyo during COVID-19 pandemic2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuboi Kazufumi、Fujiwara Naoya、Itoh Ryo
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 号: 10 ページ: e0276741-e0276741

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0276741

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Non‑compulsory measures sufficiently reduced human mobility in Tokyo during the COVID‑19 epidemic2020

    • 著者名/発表者名
      Yabe Takahiro、Tsubouchi Kota、Fujiwara Naoya、Wada Takayuki、Sekimoto Yoshihide、Ukkusuri Satish V.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 18053

    • DOI

      10.1038/s41598-020-75033-5

    • NAID

      120006900887

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2020484

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] HERSYSによる長崎県のCOVID19流行動態2023

    • 著者名/発表者名
      斎藤正也, 竹内昌平, 蔡国喜
    • 学会等名
      統計数理研究所公開シンポジウム「COVID-19とデータ科学」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 伝播経路解明から疫学研究への転換を目指す結核菌ゲノミクス2023

    • 著者名/発表者名
      和田崇之
    • 学会等名
      第98回日本結核・非結核性抗酸菌症学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大阪市における結核分子疫学を用いた外国生まれ結核患者の特徴の分析2023

    • 著者名/発表者名
      山本香織, 津田侑子, 淺野瑞穂, 橋本美穂, 下内昭, 和田崇之
    • 学会等名
      第98回日本結核・非結核性抗酸菌症学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics of urban proximity networks based on Bluetooth signals2023

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara N, Fujihara A, Wada T, Hanibuchi T, Nakaya T, Aihara K.
    • 学会等名
      International School and Conference on Network Science
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コロナ禍における人流分析2022

    • 著者名/発表者名
      藤原直哉
    • 学会等名
      関東都市学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 24領域のVNTR 型別における1領域違いの検討2022

    • 著者名/発表者名
      山本香織, 橋本美穂, 蒲田脩圭里, 米田佳美, 永石真知子, 吉田英樹, 小向潤, 松本健二, 和田崇之
    • 学会等名
      第97回日本結核・非結核性抗酸菌症学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 大阪市結核分子疫学データから見る菌株系統と患者年齢構成および伝播傾向2022

    • 著者名/発表者名
      和田崇之,山本香織,瀬戸順次,小向 潤,松本健二,橋本美穂,蒲田脩圭里,米田佳美,永石真知子,吉田英樹
    • 学会等名
      第97回日本結核・非結核性抗酸菌症学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム情報を用いたCOVID-19第一波・第二波における都道府県間伝播規模の解析2022

    • 著者名/発表者名
      松村玲央,中谷友樹,和田崇之
    • 学会等名
      第33回日本疫学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 高解像度な空間単位でのCOVID-19流行予測アプリケーションの開発2022

    • 著者名/発表者名
      永田彰平, 足立浩基, 藤原直哉, 中谷友樹
    • 学会等名
      第31回地理情報システム学会研究発表大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子解析が語る結核菌と人類の歴史2022

    • 著者名/発表者名
      和田崇之
    • 学会等名
      藤原ナチュラルヒストリー財団・第14回シンポジウム「感染症の自然史」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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