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2018 年度 実績報告書

感染者隔離効果の推定手法開発と隔離の有効性メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H04701
研究機関北海道大学

研究代表者

西浦 博  北海道大学, 医学研究院, 教授 (70432987)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード感染症情報 / 疫学 / 数理モデル / 危機管理 / 保健情報
研究実績の概要

隔離を含む非医学的(非薬物的)対策は病原体に非特異的なため、未だワクチンや治療法が開発されていない感染症など、幅広い対象に実施可能である。しかし、隔離による2次感染予防効果は具体的な数値として明らかにされておらず、例えば2014-16年に西アフリカで流行したエボラ出血熱に対して隔離が2次感染をどれだけ防ぎ得たかは未だ疫学的・統計学的に分析されていない。本研究の目的は、感染者の感染後経過時刻の関数として隔離実施を加味した2次感染発生の数理モデルを構築し、疫学情報およびゲノム情報の両方を含む観察データを分析することにより、隔離の効果を明示的に推定することである。3年度目は流行データを利用して感染性や相対的感染頻度を具体的に分析し、欠損情報を含むデータや様々な種類の観察情報からの推定を実現する段階に据えた。具体的には、伝播ネットワーク再構築および接触者追跡調査に基づく2次感染リスクのモデル化を行った。前者の分析では沖縄県を中心に発生した麻疹流行の伝播ネットワークの再構築のリアルタイム分析に取り組んだほか、同情報に基づくリアルタイム予測研究を発表することができた。後者の研究では、当初予定していた個体のtime useデータの活用に替えて接触ダイアリーに基づく接触者追跡調査を実施し、2次感染リスクが高くなる空間的設定(位置情報)を行動目的別で特定することに成功した。いずれの結果も原著論文として査読付きの国際誌に発表することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

時間計画は申請書での宣言通りに進んでいる。欠損データを含むネットワーク再構築に基づく隔離効果の推定手法の提案など、残りの予定していた課題の創出に注力できる状況にある。

今後の研究の推進方策

(1)接触毎の感染確率モデル定式化、(2)欠損情報を含むMERSとエボラ出血熱の隔離効果推定、(3)隔離内容の分解と研究デザイン整備、に取り組み、特に次年度は(2)を強化する予定である。(1)接触毎の感染確率の推定では、流行と別に履歴調査を実施し、様々な接触行動iの頻度情報Ciを収集する。それに基づき接触行動iの1回毎の感染回避確率Π(1-pi)^{Ci}を季節性流行から推定する。(2)病原体ゲノム情報を利用した伝播ネットワーク再構築では、疫学情報に加えて病原体ゲノム情報が各感染者から分離された際に誰が誰に感染させたのかを再構築するモデルを実装する。引き続き積分方程式を用いる方向を模索する。接触者追跡情報がなくても推定可能なモデルでなければ実用化することが難しいので、対応するモデルの導出と信頼性評価に注力する。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 6件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 16件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Estimating the annual risk of tuberculosis infection in Japan from interferon-gamma release assay data2019

    • 著者名/発表者名
      Hamaguchi Yuko、Yamaguchi Takayuki、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 460 ページ: 125~133

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2018.10.017

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Capturing the transmission dynamics of the 2009 Japanese pandemic influenza H1N1 in the presence of heterogeneous immunity2018

    • 著者名/発表者名
      Endo Akira、Ejima Keisuke、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      Annals of Epidemiology

      巻: 28 ページ: 293~300.e1

    • DOI

      10.1016/j.annepidem.2018.02.011

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Real-time quantification of the next-generation matrix and age-dependent forecasting of pandemic influenza H1N1 2009 in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Ejima Keisuke、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      Annals of Epidemiology

      巻: 28 ページ: 301~308

    • DOI

      10.1016/j.annepidem.2018.02.010

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Role of Migration in Maintaining the Transmission of Avian Influenza in Waterfowl: A Multisite Multispecies Transmission Model along East Asian-Australian Flyway2018

    • 著者名/発表者名
      Endo Akira、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      Canadian Journal of Infectious Diseases and Medical Microbiology

      巻: 2018 ページ: 1~7

    • DOI

      10.1155/2018/3420535

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Assessing the Effectiveness and Cost-Benefit of Test-and-Vaccinate Policy for Supplementary Vaccination against Rubella with Limited Doses2018

    • 著者名/発表者名
      Saito Masaya、Ejima Keisuke、Kinoshita Ryo、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 15 ページ: 572~572

    • DOI

      10.3390/ijerph15040572

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Uncertainty and sensitivity analysis of the basic reproduction number of diphtheria: a case study of a Rohingya refugee camp in Bangladesh, November-December 20172018

    • 著者名/発表者名
      Matsuyama Ryota、Akhmetzhanov Andrei R.、Endo Akira、Lee Hyojung、Yamaguchi Takayuki、Tsuzuki Shinya、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      PeerJ

      巻: 6 ページ: e4583~e4583

    • DOI

      10.7717/peerj.4583

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Household transmission of acute gastroenteritis during the winter season in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuyama Ryota、Miura Fuminari、Tsuzuki Shinya、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of International Medical Research

      巻: 46 ページ: 2866~2874

    • DOI

      10.1177/0300060518776451

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ferrets as Models for Influenza Virus Transmission Studies and Pandemic Risk Assessments2018

    • 著者名/発表者名
      Belser Jessica A.、Barclay Wendy、Barr Ian、Fouchier Ron A.M.、Matsuyama Ryota、Nishiura Hiroshi、Peiris Malik、Russell Charles J.、Subbarao Kanta、Zhu Huachen、Yen Hui-Ling
    • 雑誌名

      Emerging Infectious Diseases

      巻: 24 ページ: 965~971

    • DOI

      10.3201/eid2406.172114

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Modelling the impact of correlations between condom use and sexual contact pattern on the dynamics of sexually transmitted infections2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Nao、Ejima Keisuke、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      Theoretical Biology and Medical Modelling

      巻: 15 ページ: NA

    • DOI

      10.1186/s12976-018-0078-9

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimating the actual importation risk of dengue virus infection among Japanese travelers2018

    • 著者名/発表者名
      Yuan Baoyin、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 ページ: 0198734~0198734

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0198734

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modeling the elevated risk of yellow fever among travelers visiting Brazil, 20182018

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Yohei、Yamaguchi Takayuki、Yamamoto Nao、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      Theoretical Biology and Medical Modelling

      巻: 15 ページ: 9~9

    • DOI

      10.1186/s12976-018-0081-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An investigation of a measles outbreak in Japan and Taiwan, China, March-May 20182018

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Kazuki、Kinoshita Ryo、Yoshii Keita、Akhmetzhanov Andrei、Jung Sungmok、Lee Hyojung、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      Western Pacific Surveillance and Response Journal

      巻: 9 ページ: 25~31

    • DOI

      10.5365/wpsar.2018.9.2.005

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Measles control in a measles-eliminated country, Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita Ryo、Shimizu Kazuki、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      Travel Medicine and Infectious Disease

      巻: 25 ページ: 8~9

    • DOI

      10.1016/j.tmaid.2018.08.006

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Demographic supply-demand imbalance in industrial structure in the super-aged nation Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Kishida Naoki、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      Theoretical Biology and Medical Modelling

      巻: 15 ページ: 19~19

    • DOI

      10.1186/s12976-018-0091-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Real Time Forecasting of Measles Using Generation-dependent Mathematical Model in Japan, 20182018

    • 著者名/発表者名
      Akhmetzhanov Andrei R.、Lee Hyojung、Jung Sung-mok、Kinoshita Ryo、Shimizu Kazuki、Yoshii Keita、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      PLoS Currents

      巻: 10 ページ: 1~6

    • DOI

      10.1371/currents.outbreaks.3cc277d133e2d6078912800748dbb492

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Reconstructing the transmission dynamics of rubella in Japan, 2012-20132018

    • 著者名/発表者名
      Saito Masaya M.、Nishiura Hiroshi、Higuchi Tomoyuki
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 ページ: 0205889~0205889

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0205889

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Environmental Drivers of Bacillus-Positive Blood Cultures in a Cancer Hospital, Sapporo, Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Fujita Takahiro、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 15 ページ: 2201~2201

    • DOI

      10.3390/ijerph15102201

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The impact of pneumococcal vaccination on pneumonia mortality among the elderly in Japan: a difference-in-difference study2018

    • 著者名/発表者名
      Jung Sung-mok、Lee Hyojung、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      PeerJ

      巻: 6 ページ: e6085~e6085

    • DOI

      10.7717/peerj.6085

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Estimation of the effective reproduction number of a measles outbreak in Guinea, 20172019

    • 著者名/発表者名
      Natalie Linton, Hiroshi Nishiura
    • 学会等名
      Innovative Mathematical Modeling for the Analysis of Infectious Disease Data (IMAID 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Ascertaining the End of Ebola Virus2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nishiura
    • 学会等名
      The 12th AIMS Conference on Dynamical Systems Differential Equations and Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] Metapopulation epidemic model fitted to spatiotemporal spread of rubella in Japan, 2012-132018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nishiura
    • 学会等名
      The Society for Mathematical Biology & the Japanese Society for Mathematical Biology
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimating the reproduction number from importation time2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nishiura
    • 学会等名
      第77回日本公衆衛生学会

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公開日: 2019-12-27  

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