気候変動下での暑熱障害と感染症による健康リスクの予測と統合的評価

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H01144
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 福士 謙介 東京大学, 未来ビジョン研究センター, 教授 (30282114)
• 研究分担者: 渡部 徹 山形大学, 農学部, 教授 (10302192) ; 渡辺 幸三 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (80634435) ; 浦 剣 東京大学, 未来ビジョン研究センター, 助教 (40622072)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 健康リスク / 気候変動 / 暑熱障害 / 感染症 / 東南アジア / 機械学習

研究実績の概要

【研究項目１】気候変動下の気象・水文ダウンスケーリング：前年度に引き続き、気象・水文の統計学的ダウンスケーリングの妥当な空間解像度と不確実性を検証するために、各都市の気象データ（気温、湿度、降水量等）を現地研究者を介して入手した。
【研究項目２】暑熱に関連する健康リスクの予測モデル：ベトナム、インドネシアの都市部において気温、湿度、風、放射熱等の気象情報、着衣等の文化的な情報、エネルギー使用状況等の情報（ヒートアイランドの影響をモデルに考慮するため）、そして、移動経路と移動手段の情報（人間の移動行動をモデルに考慮するため）を収集した。
【研究項目３】水系感染症に関する健康リスクの予測モデル：気候変動下で不衛生な水に接触することによる水系感染症リスクを推定するためのインタビュー調査を昨年度に設計したが、それを用いた実際の調査についてはコロナによる渡航制限のために延期せざるを得なかった。一方で、胃腸炎以外の水系感染症として、眼病と皮膚病に関する用量反応モデルの開発を開始した。
【研究項目４】蚊媒介感染症に関する健康リスクの予測モデル：フィリピンとインドネシアで、気象、水文変数、土地利用変数に基づいてデング熱罹患率（人口当たり患者数）蚊の生息数を予測する機械学習モデルを作成した。この結果、デング熱罹患率の時間動態や空間分布に対する降水量の影響は、村ごとの土地利用の違いにより変調されることが明らかにされた。フィリピンのターラック市におけるデング熱流行期におけるネッタイシマカのデングウイルス陽性率は2.9また、また、バンドンにおいて、COVID-19の流行に伴いデング熱患者数の大きな低下が見られたが、新型コロナウイルスとデングウイルスの共感染はほとんど起きていなかったため、デング熱をCOVID-19と誤診したことによる過小評価にはなっていないことが明らかにされた。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本年度は新型コロナウイルスの世界的流行が発生したため、本研究の進捗に影響があった。

今後の研究の推進方策

新型コロナウイルスの世界的流行にともなう研究室利用や海外渡航の制限がどれだけ続くか心配であるが、海外のカウンターパートの協力を得ながら、できる限り計画通りに研究を実施できるように努める。

研究成果

• [国際共同研究] フエ大学/ハノイ土木大学(ベトナム)
  • 国名: ベトナム
  • 外国機関名: フエ大学/ハノイ土木大学
• [国際共同研究] カンボジア工科大学(カンボジア)
  • 国名: カンボジア
  • 外国機関名: カンボジア工科大学
• [国際共同研究] デラサール大学(フィリピン)
  • 国名: フィリピン
  • 外国機関名: デラサール大学
• [国際共同研究] ウダヤナ大学/パジャジャラン大学(インドネシア)
  • 国名: インドネシア
  • 外国機関名: ウダヤナ大学/パジャジャラン大学
• [雑誌論文] Impact of population growth and land use and land cover (LULC) changes on water quality in tourism-dependent economies using a geographically weighted regression approach (2021)
  • 著者名/発表者名: Andi Besse Rimba, Geetha Mohan, Saroj Kumar Chapagain, Andi Arumansawang, Carolyn Payus, Kensuke Fukushi, Takahiro Osawa, Ram Avtar
  • 雑誌名: Environmental Science and Pollution Research 巻: 28 ページ: 25920-25938
  • DOI: 10.1007/s11356-020-12285-8
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Accelerating Urban Heating under Land Cover and Climate Change Scenarios in Indonesia-Application of the Universal Thermal Climate Index (2021)
  • 著者名/発表者名: Martiwi Diah Setiawati, Marcin Pawel Jarzebski, Martin Gomez-Garcia, Kensuke Fukushi
  • 雑誌名: Frontiers in Built Environment 巻: 7 ページ: 65
  • DOI: 10.3389/fbuil.2021.622382
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Heat Vulnerability Index Development and Application in Medan City, Indonesia (2021)
  • 著者名/発表者名: Setiawati Martiwi Diah、Jarzebski Marcin Pawel、Fukushi Kensuke
  • 雑誌名: Integrated Research on Disaster Risks 巻: n.a. ページ: 87～110
  • DOI: 10.1007/978-3-030-55563-4_6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Demographic and Spatial Pattern Analysis of Hospitalized Dengue Patients in Bandung City in the Year 2014-2016 (2021)
  • 著者名/発表者名: Faridah, L., I. G. N. Mindra, R. E. Putra, N. Fauziah, D. Agustian, Y. A. Natalia, and K. Watanabe
  • 雑誌名: Tropical Medicine and Health 巻: 49 ページ: 44
  • DOI: 10.1186/s41182-021-00329-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Biofilm Inhibition in Candida albicans by Biologically-synthesized Gold Nanoparticles (2021)
  • 著者名/発表者名: Cruz, K. G. J., E. D. Alfonso, S. I. D. Fernando, and K. Watanabe
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 12 ページ: 665113
  • DOI: 10.3389/fmicb.2021.665113
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Early Detection of Dengue Fever Outbreaks Using a Surveillance App (Mozzify): Cross-sectional Mixed Methods Usability Study (2021)
  • 著者名/発表者名: Herbuela, V. R. D. M., T. Karita, T. M. Carvajal, H. T. Ho, J. D. Lorena, R. A. Regalado, G. D. Sobrepe?a, and K. Watanabe
  • 雑誌名: JMIR Public Health and Surveillance 巻: 7 (3) ページ: e19034
  • DOI: 10.2196/19034
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The influence of roads on the fine-scale population genetic structure of the dengue vector Aedes aegypti (Linnaeus) (2021)
  • 著者名/発表者名: Regilme, M. A. F., T. M. Carvajal, A. C. Honnen, D. M. Amalin, and K. Watanabe
  • 雑誌名: PLOS Neglected Tropical Diseases 巻: 15(2) ページ: e0009139
  • DOI: 10.1371/journal.pntd.0009139
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Underdiagnosis does not account for the decrease in dengue cases in Bandung, Indonesia (2021)
  • 著者名/発表者名: Faridah, L., S. Ekawardhani, H. L. Wiraswati, N. Fauziah, F. R. Rinawan, W. Mayasarid, and K. Watanabe
  • 雑誌名: Systematic Reviews in Pharmacy 巻: 12(1) ページ: 1340-1342
  • DOI: 10.31838/srp.2021.1.187
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Bioclimate-Based Maximum Entropy Model for Comperiella calauanica Barrion, Almarinez & Amalin (Hymenoptera: Encyrtidae) in the Philippines (2021)
  • 著者名/発表者名: Almarinez, B. J. M., M. J. A. Fadri, R. Lasina, T. M. Carvajal, K. Watanabe, J. C. Legaspi and D. M. Amalin
  • 雑誌名: Insects 巻: 12(1) ページ: 26
  • DOI: 10.3390/insects12010026
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Spotted fever group Rickettsiae (SFGR) found in a follow-up investigation of in ticks after the occurrence of Japanese spotted fever human case in Niigata Prefecture, Japan (2021)
  • 著者名/発表者名: Arai, R., M. Hayashi, M. Kato, J. Aoki, A. Nishida, K. Watanabe, C. Hirokawa, S. Ikeda, T. Tamura, K Watanabe, M. A. F. Regilme, M. O. Sato, and M. Sato
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 11 ページ: 2595
  • DOI: 10.1038/s41598-021-81587-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Wing Geometry and Genetic Analyses Reveal Contrasting Spatial Structures between Male and Female Aedes aegypti Populations in Metropolitan Manila, Philippines (2021)
  • 著者名/発表者名: Carvajal, T. M., D. M. Amalin, and K. Watanabe
  • 雑誌名: Infection, Genetics and Evolution 巻: 87 ページ: 104676
  • DOI: 10.1016/j.meegid.2020.104676
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Seasonal variation and source identification of heavy metal(loid) contamination in peri-urban farms of Hue city, Vietnam (2021)
  • 著者名/発表者名: Viet-Dung Pham, Mila-Siti Fatimah, Atsushi Sasaki, Van-Hieu Duong, Khac-Lieu Pham, Praise Susan, Toru Watanabe
  • 雑誌名: Environmental Pollution 巻: 278 ページ: 278
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2021.116813
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Possible transmission of viruses from contaminated human feces and sewage: Implications for SARS-CoV-2 (2021)
  • 著者名/発表者名: Mohamed Elsamadony, Manabu Fujii, Takayuki Miura, Toru Watanabe
  • 雑誌名: Science of the Total Environment 巻: 755(1) ページ: 142575
  • DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.142575
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] An extended Input?Output framework for evaluating industrial sectors and provincial-level water consumption in Indonesia (2021)
  • 著者名/発表者名: G Mohan, SK Chapagain, K Fukushi, S Papong, IM Sudarma, AB Rimba, T Osawa
  • 雑誌名: Water Resources and Industry 巻: 25 ページ: 100141
  • DOI: 10.1016/j.wri.2021.100141
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Simulation Modeling Reveals the Evolutionary Role of Landscape Shape and Species Dispersal on Genetic Variation within a Metapopulation (2020)
  • 著者名/発表者名: Chiu, M-C, K. Nukazawa, T. M. Carvajal, V. H. Resh, B. Li, and K. Watanabe
  • 雑誌名: Ecography 巻: 43 (12) ページ: 1891-1901
  • DOI: 10.1111/ecog.05118
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Branching Networks Can Have Opposing Influences on Genetic Variation in Riverine Metapopulations (2020)
  • 著者名/発表者名: Chiu, M-C, B. Li, K. Nukazawa, V. H. Resh, T. M. Carvajal, and K. Watanabe
  • 雑誌名: Diversity and Distributions 巻: 26 (12) ページ: 1813-1824
  • DOI: 10.1111/ddi.13160
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Surveillance of Dengue Virus in Individual Aedes aegypti Mosquitoes Collected Concurrently with Suspected Human Cases in Tarlac City, Philippines (2020)
  • 著者名/発表者名: Balingit,J. C., T. M. Carvajal, M. Saito-Obata, M. Gamboa, A. D. Nicolasora, A.K. Sy, H. Oshitani, and K. Watanabe
  • 雑誌名: Parasites & Vectors 巻: 13 ページ: 594
  • DOI: 10.1186/s13071-020-04470-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Fine-Scale Population Genetic Structure of Dengue Mosquito Vector, Aedes aegypti in Metropolitan Manila, Philippines (2020)
  • 著者名/発表者名: Carvajal, T. M., K. Ogishi, S. Yaegashi, L. F. T. Hernandez, K. M. Viacrusis, H. T. Ho, D. Amalin, and K. Watanabe
  • 雑誌名: PLOS Neglected Tropical Diseases 巻: 4(5) ページ: e0008279
  • DOI: 10.1371/journal.pntd.0008279
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Frontier Review on the Propensity and Repercussion of SARS-CoV-2 Migration to Aquatic Environment (2020)
  • 著者名/発表者名: M Kumar, A K Thakur, P Mazumder, K Kuroda, S Mohapatra, J Rinklebe, A.L. Ramanathan, Z Cetecioglu, S Jain, VinayKumar Tyagi, P Gikas, S Chakraborty, M. Tahmidul Islam, Arslan Ahmad, Anil V. Shah, Arbind Kumar Patel, Toru Watanabe, M Vithanage, K Bibby, MKitajima, P Bhattacharya
  • 雑誌名: Journal of Hazardous Materials Letters 巻: 1 ページ: 100001
  • DOI: 10.1016/j.hazl.2020.100001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Analysis of flood damage and influencing factors in urban catchments: case studies in Manila, Philippines, and Jakarta, Indonesia (2020)
  • 著者名/発表者名: Mohamed Kefi, Binaya Kumar Mishra, Yoshifumi Masago, Kensuke Fukushi
  • 雑誌名: Natural Hazards 巻: 104(3) ページ: 2461-2487
  • DOI: 10.1007/s11069-020-04281-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Geospatial Valuation of Urban Farming in Improving Cities Resilience: a Case of Malang City, Indonesia (2020)
  • 著者名/発表者名: T Atmaja, M Yanagihara, K Fukushi
  • 雑誌名: Education 巻: 2023 ページ: 107-113
  • DOI: 10.5194/isprs-archives-XLIII-B5-2020-107-2020
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Identifying land use and land cover (LULC) change from 2000 to 2025 driven by tourism growth: A study case in Bali (2020)
  • 著者名/発表者名: Andi B Rimba, Tri Atmaja, Geetha Mohan, SK Chapagain, A Arumansawang, Carolyn Payus, Kensuke Fukushi
  • 雑誌名: The International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences 巻: 43 ページ: 1621-1627
  • DOI: 10.5194/isprs-archives-XLIII-B3-2020-1621-2020
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Inference of Spatial and Temporal Dataset Granularity Effect to the Performance of Machine Learning in Dengue Forecast (2021)
  • 著者名/発表者名: Micanaldo Ernesto Francisco, Thaddeus M. Carvajal, and Kozo Watanabea
  • 学会等名: 2nd JSPS Core-to-Core Symposium: Center of Excellence in Health Risk Assessment for Adaptation to Climate Change
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The influence of roads on the fine-scale population genetic structure of the dengue vector Aedes aegypti (Linnaeus) (2021)
  • 著者名/発表者名: Maria Angenica Fulo Regilme, Thaddeus Carvajal , Ann?Christin Honnen, Divina Amalin, Kozo Watanabe
  • 学会等名: 2nd JSPS Core-to-Core Symposium: Center of Excellence in Health Risk Assessment for Adaptation to Climate Change
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The Influence of Water Supply Conditions and Water Storage Containers toward Vector Prevalence and Abundance in Makassar City, Indonesia (2021)
  • 著者名/発表者名: La Ane, R., I. Wahid, A. Susilawaty, H. Ishak, E. Ibrahim, M-C Chiu, V. R. D. M. Herbuela, and K. Watanabe
  • 学会等名: 2nd JSPS Core-to-Core Symposium: Center of Excellence in Health Risk Assessment for Adaptation to Climate Change
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The Time Varying Effect of Weather Variables and its Interaction on Dengue Occurrence During 2009-2015, in Bandung City, Indonesia (2021)
  • 著者名/発表者名: Agustian D, Jaya IGM, Permana YS, Faridah L, Agoes R, Watanabe K
  • 学会等名: 5th International Conference on Climate Change 2021 (ICCC 2021)
  • 国際学会
• [学会発表] Comparative population genetic structure of Ixodes ovatus and Haempahysalis flava in Niigata Prefecture (2020)
  • 著者名/発表者名: Maria Angenica Fulo Regilme , Megumi Sato , Tsutomu Tamura , Reiko Arai , Marcello Otake Sato , Sumire Ikeda , Masaya Doi, Kohki Tanaka , Maribet Gamboa , Michael T. Monaghan, Kozo Watanabe
  • 学会等名: The 43rd Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan (MBSJ online)
  • 国際学会
• [学会発表] Molecular Genetic Approaches to the Assessment of Dam Impact on Stream Macroinvertebrates and Dengue Virus Surveillance of Vector Mosquitoes (2020)
  • 著者名/発表者名: Kozo Watanabe
  • 学会等名: 47th Philippine Society of Biochemistry and Molecular Biology (PSBMB) Annual Convention
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Wing Geometry and Genetic Analyses Reveal Contrasting Spatial Structures between Male and Female Aedes aegypti (L.) (Diptera: Culicidae) Populations in Metropolitan Manila, Philippines (2020)
  • 著者名/発表者名: Carvajal, Thaddeus; Amalin, Divina and Kozo Watanabe
  • 学会等名: The Pan-African Mosquito Control Association (PAMCA) - Vectorbase Students and Young Investigators Vector Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] The effect of roads on the population genetic structure of the dengue vector, Aedes aegypti (2020)
  • 著者名/発表者名: Maria Angenica Fulo Regilme, Thaddeus Carvajal , Ann?Christin Honnen, Divina Amalin, Kozo Watanabe
  • 学会等名: 2020 Annual Virtual Meeting of the American Society of Tropical Medicine and Hygiene
  • 国際学会
• [学会発表] Dengue Disease Dynamics are Modulated by Combinatory Influences of Precipitation and Landscapes: A Machine Learning ? based Approach (2020)
  • 著者名/発表者名: Micanaldo Ernesto Francisco, Thaddeus M. Carvajal, Masahiro Ryo, Kei Nukazawa, Divina M. Amalin and Kozo Watanabea
  • 学会等名: Water and Environment Technology Conference 2020 Online (WET2020-Online)
  • 国際学会
• [学会発表] The Status of Biological Control Approaches Against Aedes-borne Diseases: How Far Are We in Effectively Controlling this Mosquito Vector? (2020)
  • 著者名/発表者名: Thaddeus Carvajal, Jayson Capistrano, Phoebe Diez, Paolo Pacheco, Jerica Isabel Reyes, Howell Ho, Divina Amalin and Kozo Watanabe
  • 学会等名: Rundown International Webinar: Environmental Health Emerging Diseases
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Spread of Escherichia coli from urban area to surrounding agricultural fields enhanced by seasonal floods in Hue city, Vietnam (2020)
  • 著者名/発表者名: Windra Prayoga, Masateru Nishiyama, Loc T.T. Dang, Susan Praise, Toru Watanabe
  • 学会等名: Water and Environment Technology Conference 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Seasonal variation and source identification of heavy metal(loid) contamination in peri-urban farms of Hue city, central Vietnam (2020)
  • 著者名/発表者名: Dung Viet Pham, Hieu Van Duong, Lieu Khac Pham, Toru Watanabe
  • 学会等名: Water and Environment Technology Conference 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Determination of the role and value of water for the sustainable development of Asian cities (2020)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Fukushi
  • 学会等名: EGU General Assembly Conference Abstracts
  • 国際学会