新型コロナウイルス感染症の異質性や不顕性を加味したリアルタイム評価研究基盤の構築

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21H03198
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 西浦 博 京都大学, 医学研究科, 教授 (70432987)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2026-03-31
• キーワード: 感染症 / 疫学 / 数理モデル / 予防医学 / 不顕性感染

研究実績の概要

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）流行で数理モデルを活用した分析を行ってきたが、評価の細部技術において様々な科学的問題が浮き彫りになった。本研究の目的は、リアルタイムの感染症流行評価のための数理モデルを活用した定量化方法を構築することである。交付期間内に次の3つの研究項目に取り組む： 特に令和3年度繰越では、(1) 職種別の実効再生産数推定（伝播ネットワークを利用した世界初の推定モデルの実装）、(2) 不顕性感染者の2次感染リスク推定手法の開発とクラスター対策の妥当性評価、(3) ヒト移動データとゲノム情報を駆使した移動に伴う流行リスクの定量化に取り組んだ。
異質性（感染者が同等にふるまわない性質）は流行対策を考案する上で鍵となる情報である。例えば、接待を伴う飲食業や居酒屋などで2次感染が多く、その他に大きな発声や頻回の呼吸回数を伴うライブハウスやフィットネスクラブ、医療機関や福祉施設などで患者の集団発生（クラスター）が頻発したのは2次感染の異質性と深く関与したものである。これまでの流行では、ある時刻に1人の感染者が生み出す2次感染者数の平均値を意味する実効再生産数の推定を通じて現状分析を行ってきたが、それは人口全体での平均値を推定するに留まってきた。例えば、職業別（接待飲食業、飲食業、医療・福祉、その他、のような区分）で行列を作り、同一職種内と異職種間のそれぞれで1人の特定種の感染者1人あたりが生み出す同/異職種の2次感染者数の平均値が時刻毎に十分に定量化されていれば、人口全体で接触の削減をせずに、限定的な職種や空間などで営業自粛や時間短縮などを行うことに繋がり、よりきめ細やかな流行対策をリアルタイムで実現することが可能となる。本研究では同分析の基盤づくりに取り組んだ。

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

繰越の上で予定していた研究を進めることができた。

今後の研究の推進方策

今後、ヒトの移動を十分に取り入れた感染リスクの空間的拡大やその人口レベルでの影響に関する定量化に取り組む。感染症対策と経済活動の両立を目的としてGoToトラベルキャンペーンが実施された。その影響を定量化する観察研究が必要であることはもちろんだが、基礎的研究手法としてヒト移動の疫学的インパクトを未然に推定する方法が必要であった。加えて、海外とのヒトの往来を通じたリスクや関連したデータを利用することによるリスク評価は、その政策判断前に十分に検討されてこなかった。他方、国内で流行が拡大したウイルスのゲノム情報は既に一部公開されており、移入リスクや国別リスクの推定等は既に実装可能な状態にある。この定量化を実現すれば、予想される感染リスクに基づいた出入国の政策判断が可能となるだろう。

研究成果

• [雑誌論文] Estimating infection fatality risk and ascertainment bias of COVID-19 in Osaka, Japan from February 2020 to January 2022 (2023)
  • 著者名/発表者名: Zhang Tong、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 13 ページ: 1～1
  • DOI: 10.1038/s41598-023-32639-9
• [雑誌論文] Letter to the Editor: Knowledge gap in assessing the risk of a human pandemic via mammals’ infection with highly pathogenic avian influenza A(H5N1) (2023)
  • 著者名/発表者名: Nishiura Hiroshi、Kayano Taishi、Hayashi Katsuma、Kobayashi Tetsuro、Okada Yuta
  • 雑誌名: Eurosurveillance 巻: 28 ページ: 1～1
  • DOI: 10.2807/1560-7917.ES.2023.28.9.2300134
• [雑誌論文] Projecting the COVID-19 immune landscape in Japan in the presence of waning immunity and booster vaccination (2023)
  • 著者名/発表者名: Sasanami Misaki、Fujimoto Marie、Kayano Taishi、Hayashi Katsuma、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 559 ページ: 111384～111384
  • DOI: 10.1016/j.jtbi.2022.111384
• [雑誌論文] Identifying High-Risk Events for COVID-19 Transmission: Estimating the Risk of Clustering Using Nationwide Data (2023)
  • 著者名/発表者名: Ueda Minami、Hayashi Katsuma、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Viruses 巻: 15 ページ: 456～456
  • DOI: 10.3390/v15020456
• [雑誌論文] Epidemiological Associations between Rabies Vaccination and Dog Owner Characteristics (2023)
  • 著者名/発表者名: Amemiya Yuri、Inoue Satoshi、Maeda Ken、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Vaccines 巻: 11 ページ: 352～352
  • DOI: 10.3390/vaccines11020352
• [雑誌論文] COVID-19 cases with a contact history: A modeling study of contact history-stratified data in Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Zhang Tong、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Mathematical Biosciences and Engineering 巻: 20 ページ: 3661～3676
  • DOI: 10.3934/mbe.2023171
• [雑誌論文] Seasonal transmission dynamics of varicella in Japan: The role of temperature and school holidays (2022)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Ayako、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Mathematical Biosciences and Engineering 巻: 20 ページ: 4069～4081
  • DOI: 10.3934/mbe.2023190
• [雑誌論文] Protection against SARS-CoV-2 BA.4 and BA.5 subvariants via vaccination and natural infection: A modeling study (2022)
  • 著者名/発表者名: Okada Yuta、Kayano Taishi、Anzai Asami、Zhang Tong、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Mathematical Biosciences and Engineering 巻: 20 ページ: 2530～2543
  • DOI: 10.3934/mbe.2023118
• [雑誌論文] Basic reproduction number of the COVID-19 Delta variant: Estimation from multiple transmission datasets (2022)
  • 著者名/発表者名: Ueda Minami、Kobayashi Tetsuro、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Mathematical Biosciences and Engineering 巻: 19 ページ: 13137～13151
  • DOI: 10.3934/mbe.2022614
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Time-dependent risk of COVID-19 death with overwhelmed health-care capacity in Japan, 2020?2022 (2022)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Katsuma、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: BMC Infectious Diseases 巻: 22 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s12879-022-07929-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Correlation between times to SARS-CoV-2 symptom onset and secondary transmission undermines epidemic control efforts (2022)
  • 著者名/発表者名: Linton Natalie M.、Akhmetzhanov Andrei R.、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Epidemics 巻: 41 ページ: 100655～100655
  • DOI: 10.1016/j.epidem.2022.100655
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Decrease in overdispersed secondary transmission of COVID-19 over time in Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Miyama Takeshi、Jung Sung-mok、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Epidemiology and Infection 巻: - ページ: 1～29
  • DOI: 10.1017/S0950268822001789
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Go To Travel campaign and the geographic spread of COVID-19 in Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Anzai Asami、Jung Sung-mok、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: BMC Infectious Diseases 巻: 22 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s12879-022-07799-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Human monkeypox disease (MPX) (2022)
  • 著者名/発表者名: Nishiura H, et al.
  • 雑誌名: Infezioni in Medicina 巻: 30 ページ: -
  • DOI: 10.53854/liim-3003-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Doubling time of infectious diseases (2022)
  • 著者名/発表者名: Anzai Asami、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 554 ページ: 111278～111278
  • DOI: 10.1016/j.jtbi.2022.111278
  • 査読あり
• [雑誌論文] Age-specific hospitalization risk of primary and secondary respiratory syncytial virus infection among young children (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakajo Ko、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: International Journal of Infectious Diseases 巻: 124 ページ: 14～20
  • DOI: 10.1016/j.ijid.2022.09.008
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Quantifying the future risk of dengue under climate change in Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Katsuma、Fujimoto Marie、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Frontiers in Public Health 巻: 10 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fpubh.2022.959312
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Number of averted COVID-19 cases and deaths attributable to reduced risk in vaccinated individuals in Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Kayano Taishi、Sasanami Misaki、Kobayashi Tetsuro、Ko Yura K.、Otani Kanako、Suzuki Motoi、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: The Lancet Regional Health - Western Pacific 巻: 28 ページ: 100571～100571
  • DOI: 10.1016/j.lanwpc.2022.100571
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Estimating relative generation times and reproduction numbers of Omicron BA.1 and BA.2 with respect to Delta variant in Denmark (2022)
  • 著者名/発表者名: Ito Kimihito、Piantham Chayada、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Mathematical Biosciences and Engineering 巻: 19 ページ: 9005～9017
  • DOI: 10.3934/mbe.2022418
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Baseline scenarios of heat-related ambulance transportations under climate change in Tokyo, Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto Marie、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: PeerJ 巻: 10 ページ: e13838～e13838
  • DOI: 10.7717/peerj.13838
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Response to COVID-19 during the Tokyo Olympic Games: Did we properly assess the risk? (2022)
  • 著者名/発表者名: Jung Sung-mok、Hayashi Katsuma、Kayano Taishi、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Epidemics 巻: 40 ページ: 100618～100618
  • DOI: 10.1016/j.epidem.2022.100618
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Assessing Public Health and Social Measures Against COVID-19 in Japan From March to June 2021 (2022)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Katsuma、Kayano Taishi、Anzai Asami、Fujimoto Marie、Linton Natalie、Sasanami Misaki、Suzuki Ayako、Kobayashi Tetsuro、Otani Kanako、Yamauchi Masato、Suzuki Motoi、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Frontiers in Medicine 巻: 9 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fmed.2022.937732
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Age-Dependent Effects of COVID-19 Vaccine and of Healthcare Burden on COVID-19 Deaths, Tokyo, Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Ko Yura K.、Murayama Hiroaki、Yamasaki Lisa、Kinoshita Ryo、Suzuki Motoi、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Emerging Infectious Diseases 巻: 28 ページ: 1777～1784
  • DOI: 10.3201/eid2809.220377
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Age-Dependent Risks of COVID-19 Putatively Caused by Variant Alpha in Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Kayano Taishi、Hayashi Katsuma、Kobayashi Tetsuro、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Frontiers in Public Health 巻: 10 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fpubh.2022.837970
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prioritizing COVID-19 vaccination. Part 2: Real-time comparison between single-dose and double-dose in Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Tetsuro、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Mathematical Biosciences and Engineering 巻: 19 ページ: 7410～7424
  • DOI: 10.3934/mbe.2022350
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prioritizing COVID-19 vaccination. Part 1: Final size comparison between a single dose and double dose (2022)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Tetsuro、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Mathematical Biosciences and Engineering 巻: 19 ページ: 7374～7387
  • DOI: 10.3934/mbe.2022348
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Monitoring the COVID-19 immune landscape in Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Sasanami Misaki、Kayano Taishi、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: International Journal of Infectious Diseases 巻: 122 ページ: 300～306
  • DOI: 10.1016/j.ijid.2022.06.005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Epidemiology of coronavirus disease 2019 (COVID-19) in Japan during the first and second waves (2022)
  • 著者名/発表者名: Kinoshita Ryo、Jung Sung-mok、Kobayashi Tetsuro、Akhmetzhanov Andrei R.、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Mathematical Biosciences and Engineering 巻: 19 ページ: 6088～6101
  • DOI: 10.3934/mbe.2022284
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Transmission dynamics of varicella before, during and after the COVID-19 pandemic in Japan: a modelling study (2022)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Ayako、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Mathematical Biosciences and Engineering 巻: 19 ページ: 5998～6012
  • DOI: 10.3934/mbe.2022280
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] High population burden of Omicron variant (B.1.1.529) is associated with the emergence of severe hepatitis of unknown etiology in children (2022)
  • 著者名/発表者名: Nishiura Hiroshi、Jung Sung-mok、Hayashi Katsuma
  • 雑誌名: International Journal of Infectious Diseases 巻: 122 ページ: 30～32
  • DOI: 10.1016/j.ijid.2022.05.028
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The number of COVID-19 clusters in healthcare and elderly care facilities averted by vaccination of healthcare workers in Japan, February?June 2021 (2022)
  • 著者名/発表者名: Sasanami Misaki、Kyoto University School of Public Health, Yoshida-Konoe, Sakyo, Kyoto 606-8601, Japan、Kayano Taishi、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Mathematical Biosciences and Engineering 巻: 19 ページ: 2762～2773
  • DOI: 10.3934/mbe.2022126
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Estimating the transmissibility of SARS-CoV-2 VOC 202012/01 in Japan using travel history information (2022)
  • 著者名/発表者名: Kayano Taishi、Kyoto University School of Public Health, Yoshida-Konoe-cho, Sakyo-ku, Kyoto, 606-8501, Japan、Nishiura Hiroshi
  • 雑誌名: Mathematical Biosciences and Engineering 巻: 19 ページ: 2750～2761
  • DOI: 10.3934/mbe.2022125
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Monitoring the COVID-19 immune landscape (2022)
  • 著者名/発表者名: 西浦博
  • 学会等名: ICID2022-International Congress on Infectious Diseases
  • 国際学会
• [学会発表] Monitoring the COVID-19 immune landscape in Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: 西浦博
  • 学会等名: 20th International Congress for Tropical Medicine and Malaria (ICTMM2020)
  • 国際学会
• [学会発表] 新型コロナウイルス感染症の中期および長期のリスク分析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 西浦博
  • 学会等名: 第81回日本公衆衛生学会総会、山梨、2022/10/7
  • 招待講演