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2010 年度 実績報告書

空間・社会ネットワーク上の伝染病流行の時空間動態と進化

研究課題

研究課題/領域番号 21370009
研究機関総合研究大学院大学

研究代表者

佐々木 顕  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (90211937)

キーワード空間明示的疫学モデル / 交通流動ネットワーク / インフルエンザ / ウイルス強毒株変異 / 伝染病防除政策 / 口蹄疫 / 農場ベースモデル / 分岐過程
研究概要

2009年の新型インフルエンザの汎世界的流行や、2001年の英国における口蹄疫の流行と疫学行政による介入の例で明らかなように、空間明示的な疫学モデルは、流行がどのような速度で、どこを拠点に拡大していくか、そしてそれを防ぐための有効な手段がなんであるかを明確にする上で、なくてはならない道具である。たとえば,日本に感染力の強い病原体が上陸したとき,人の日常的な交通流動に乗って、上陸地からどこに流行が飛び火し、どこを経由してどれだけの早さで全国的な大流行に至るかを予測することは、きわめて重要である。本研究では、伝染病の時空間構造に大都市圏の交通流動のデータを適用することにより、病原体の流行動態を宿主の日常的な交通流動ネットワークの上に載せ,新型ウイルスが上陸した場合の流行過程を時間・空間明示的に予測する理論を構成した。
前年度までに交通流動ネットワーク上の伝染病流行モデル構築し、それを首都圏の通勤通学の交通流動データに適用して、伝染病が広がる条件、所定の駅利用集団への伝染病の到達時間、流行規模が、ネットワークのどのような特性に依存するかを明らかにしてきた。その結果、伝染病の流行の特性を決定するのは、ネットワークの地理的な配置ではなく、個人の通勤・通学における始点駅と終点駅のサイズの組の分布が極めて重要であることや、ある駅への伝染病の到達時間がその駅のサイズに関するベキ分布にしたがくこと、これらのシミュレーション結果は分岐過程を用いた解析的なモデルによってよく説明できることが分かり、これらの結果は国際誌への投稿を準備中である。
また、昨年度の宮崎県の口蹄疫流行のデータを用いて、農場の緯度経度、農場の家畜種と飼育頭数のデータを取り入れた「農場ベースの口蹄疫流行モデル」を作成し、シミュレーションによる解析や、パラメータの最尤推定を行った。この成果についても今年度中に国際誌へに掲載発表する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Comparing the effects of rapid evolution and phenotypic plasticityon predator-prey dynamics2011

    • 著者名/発表者名
      Masato Yamamichi, TakehitoYoshida, Akira Sasaki
    • 雑誌名

      American Naturalist

      巻: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] How does the resistance threshold in spatially explicit epidemic dynamics depend on the basic reproductive ratio and spatial correlation of crop genotypes?2011

    • 著者名/発表者名
      Sayaki U.Suzuki, Akira Sasaki
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 176 ページ: 117-125

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oligomorphic dynamics for analyzing the quantitative genetics of adaptive speciation2011

    • 著者名/発表者名
      Akira Sasaki, UlfDiec kmann
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Biology

      巻: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A mathematical model of the intracellular replication and within host evolution of hepatitis type B virus : Understanding the longtime course of the chronic hepatitis2011

    • 著者名/発表者名
      Jun Nakabayashi, AkiraSasaki
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 269 ページ: 318-329

    • 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, R., Adams, B., and Sasaki, A.
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 262 ページ: 48-57

    • 査読あり
  • [学会発表] Theory of Species Packing (Invited lectures)2011

    • 著者名/発表者名
      Akira Sasaki
    • 学会等名
      Winter school on eco-evolutionary modeling of speciation.An ESF Research Networking Program, Frontiers of Speciation Research
    • 発表場所
      Abisko Science Station, Sweden
    • 年月日
      20110309-20110310
  • [学会発表] Forecasting host-parasite arms races : models and time-seriesdata (Invited talk)2011

    • 著者名/発表者名
      Akira Sasaki
    • 学会等名
      Mathematical Models and ExperimentalMicrobial Systems Workshop, Coevolution : Models and microbial model system
    • 発表場所
      Liverpool, UK
    • 年月日
      2011-04-14
  • [学会発表] Applying theories of arms races of plants and their parasites : Camellia-weevil system and rice blast disease (Invited talk)2011

    • 著者名/発表者名
      Akira Sasaki
    • 学会等名
      Mathematical Biosciences Institute Workshop 5 : Coevolution and the Ecological Structure of Plant-insect Communities
    • 発表場所
      Ohio State University, Columbus, USA
    • 年月日
      2011-04-06
  • [図書] 軍拡競争・共進化・種分化「行動・進化」の数理生物学2010

    • 著者名/発表者名
      佐々木顕(分担執筆)
    • 総ページ数
      129-151
    • 出版者
      共立出版

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公開日: 2012-07-19  

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