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2019 年度 実績報告書

エージェントモデルによる薬剤投与戦略の構築-薬剤耐性菌の進化と拡散の防止

研究課題

研究課題/領域番号 17H04731
研究機関長崎大学

研究代表者

伊東 啓  長崎大学, 熱帯医学研究所, 助教 (80780692)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード薬剤耐性 / 進化 / シミュレーション / 公衆衛生 / 感染症 / 社会ネットワーク / 意思決定 / 社会的ジレンマ
研究実績の概要

研究代表者は、シミュレーションモデルから耐性菌が出現する際の最適な対処法(薬剤投与戦略)を構築する過程で、薬剤(抗生剤)使用の背景に社会的ジレンマが存在し得ることに気付いた。これは、自分以外の全員が抗生剤の使用を控えていれば耐性菌の出現リスクも低いため、「自分一人くらいは抗生剤を使用していい」「自分が抗生剤の使用を我慢したところで、我慢しない他者が耐性菌を出現させるので、自分だけが我慢するのは損」という合理的意思決定から社会全体が最適な状態にならないという社会的ジレンマ構造である。つまり、いくら数理モデルによる理論上の最適な薬剤投与戦略を構築したとしても、人間である我々がその決定に従うことができるだろうか?という問題が常に社会には存在していることに他ならない。
そこで研究方針を一部変更し、抗生剤使用の意思決定に存在する社会的ジレンマを、いくつかの国でWeb調査を用いて実測することにした。日本・米国・英国の三か国において各国の男女計5000人を対象に大規模なWebアンケート調査を行うことで、人々の中に存在する社会ジレンマを観測する試みである。調査した全ての国から、予想通り社会的ジレンマを観測することができた。これは世界で初めて抗生剤使用の背景に存在する社会的ジレンマを観測したものであり、研究発足当時には予想していなかった大きな成果と言える。
感染症に関する業績としては、予定通りネットワークを導入した感染症の拡散モデルを開発した。これは広く性感染症に対応可能なモデルである。またヒトのネットワークを把握するためのWeb調査研究も展開して、ヒトの性接触頻度を把握するなど、実データ方面でも成果が挙がった。その他にも今後の本研究の展開に不可欠な社会的ジレンマに関する論文も発表し、計6報の査読付き論文を発表するに至った。

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

マルチ・エージェント・シミュレーションの構築や、ネットワーク構造を導入した感染症の拡散数理モデルの開発で成果を挙げた。さらに薬剤使用の背景に存在し得る社会的ジレンマに目を向け、Web調査を展開した。この調査によって、社会のために抗生剤の使用を控えるかどうかという問題に社会的ジレンマが存在することを明らかにした。これは世界で初めて抗生剤使用の背景に存在する社会的ジレンマを観測したものであり、研究発足当時には予想していなかった大きな成果と言える。現在論文を執筆中である。

今後の研究の推進方策

継続してWeb調査による社会的ジレンマの観測を進める。現在は日米英の三か国のみだが、調査対象国を広げることで、社会的ジレンマが世界の背景に存在する普遍的なものであることを示す。結果を論文にまとめ、抗生剤の使用に関して発生する社会的ジレンマの存在を世に提唱する。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Mass killing by female soldier larvae is adaptive for the killed male larvae in a polyembryonic wasp2019

    • 著者名/発表者名
      Otsuki Takahiro、Uka Daisuke、Ito Hiromu、Ichinose Genki、Nii Momoka、Morita Satoru、Sakamoto Takuma、Nishiko Maaya、Tabunoki Hiroko、Kobayashi Kazuya、Matsuura Kenji、Iwabuchi Kikuo、Yoshimura Jin
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 7357

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43643-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Grazing enhances species diversity in grassland communities2019

    • 著者名/発表者名
      Pulungan Muhammad Almaududi、Suzuki Shota、Gavina Maica Krizna Areja、Tubay Jerrold M.、Ito Hiromu、Nii Momoka、Ichinose Genki、Okabe Takuya、Ishida Atsushi、Shiyomi Masae、Togashi Tatsuya、Yoshimura Jin、Morita Satoru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 11201

    • DOI

      10.1038/s41598-019-47635-1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Is the network of heterosexual contact in Japan scale free?2019

    • 著者名/発表者名
      Ito Hiromu、Tamura Kazuhiro、Wada Takayuki、Yamamoto Taro、Morita Satoru
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 ページ: e0221520

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0221520

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bankruptcy is an inevitable fate of repeated investments with leverage2019

    • 著者名/発表者名
      Nii Momoka、Okabe Takuya、Ito Hiromu、Morita Satoru、Yasuda Yosuke、Yoshimura Jin
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 13745

    • DOI

      10.1038/s41598-019-50237-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A single ‘weight-lifting’ game covers all kinds of games2019

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Tatsuki、Ito Hiromu、Nii Momoka、Okabe Takuya、Morita Satoru、Yoshimura Jin
    • 雑誌名

      Royal Society Open Science

      巻: 6 ページ: 191602

    • DOI

      10.1098/rsos.191602

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The type-reproduction number of sexually transmitted infections through heterosexual and vertical transmission2019

    • 著者名/発表者名
      Ito Hiromu、Yamamoto Taro、Morita Satoru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 17408

    • DOI

      10.1038/s41598-019-53841-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Why had periodical cicadas acquired periodicity and prime-numbered life cycles?2020

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Ito
    • 学会等名
      3rd International Workshop on Mathematical Biology 2020
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Basic Reproduction Number of Sexually Transmitted Infections with Mother-to-Child Infection2020

    • 著者名/発表者名
      Satoru Morita, Hiromu Ito, Taro Yamamoto
    • 学会等名
      NetSci X 2020: International School and Conference on Network Science
    • 国際学会
  • [学会発表] 数理モデルから考察する性感染症の存続性2020

    • 著者名/発表者名
      伊東 啓
    • 学会等名
      日本生態学会第67回全国大会
  • [学会発表] Cardiovascular Risk Factors among high altitude inhabitants of Nepal2019

    • 著者名/発表者名
      Koirala S, Nakano M, Arima H, Takeuchi S, Ichikawa T, Nishimura T, Ito H, Pandey BD, Pandey K, Wada T, Yamamoto T
    • 学会等名
      Fifth National Summit of the Health and Population Scientists in Nepal
  • [学会発表] 垂直感染を含む性感染伝播のネットワーク拡散モデル2019

    • 著者名/発表者名
      守田智, 伊東啓, 山本太郎
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
  • [学会発表] 母子感染を考慮した性感染ネットワーク拡散モデル2019

    • 著者名/発表者名
      守田智, 伊東啓, 山本太郎
    • 学会等名
      日本数理生物学会第29回大会
  • [学会発表] 5つの互恵ルールが持つ社会的ジレンマ緩和機構の可視化2019

    • 著者名/発表者名
      伊東啓, 谷本潤
    • 学会等名
      日本数理生物学会第29回大会
  • [学会発表] 社会ジレンマの存否とSocial Efficiency Deficit2019

    • 著者名/発表者名
      谷本潤, 伊東啓
    • 学会等名
      日本数理生物学会第29回大会
  • [学会発表] 周期ゼミの数理モデリング2019

    • 著者名/発表者名
      伊東啓, 吉村仁
    • 学会等名
      個体群生態学会第35回大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 母子感染と性ネットワークを考慮した性感染症拡散モデル2019

    • 著者名/発表者名
      伊東啓, 山本太郎, 守田智
    • 学会等名
      個体群生態学会第35回大会
  • [学会発表] ゲノムインプリンティングによる真社会性の起源2019

    • 著者名/発表者名
      松浦健二, 伊東啓, 小林和也, 大崎遥, 吉村仁
    • 学会等名
      個体群生態学会第35回大会
  • [備考] 個人ホームページ

    • URL

      https://sites.google.com/view/h-ito/

  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/hiromu_ito/

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公開日: 2021-12-27  

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