• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2021 年度 実績報告書

集団遺伝学における統計的機械学習と感染症疫学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21H03490
配分区分補助金
研究機関北海道大学

研究代表者

伊藤 公人  北海道大学, 人獣共通感染症国際共同研究所, 教授 (60396314)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
キーワードSARS-CoV-2 / 相対実効再生産数 / デルタ株 / オミクロン株
研究実績の概要

本研究では,遺伝子の多様性を表す集団遺伝学モデルに感染者数を表す疫学モデルを組み込み,ウイルスの多様性から感染者数や変異ウイルスの割合の時間変動を推定する手法を開発し,実際に観測される遺伝子データと疫学データを統計的機械学習により解析し,データ同化の手法を用いて感染者数や変異株の割合がどのように変化するかをリアルタイムに予測するとともに,予測の精度を検証することを目的としている。
2021年度は,下記の項目の研究を実施した。
変異株の従来株に対する相対実効再生産数を計算し,従来株から変異株への置き換わりを予測する手法を開発した。開発手法を国内外のデータに適用し,アルファ株,デルタ株,オミクロン株の従来株に対する相対実効再生産数を計算した。デルタ株については,従来株に比べて実効再生産数が1.95倍高いことを明らかにし(Eurosurveillance, 2021),オミクロン株については,デルタ株より実効再生産数が3.2倍高いことを明らかにした (J Med Virol, 2021)。これらの結果に基づき,国内における変異株の割合の推移をリアルタイムに予測し,厚生労働省アドバイザリーボードに計20回報告した。

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

SARS-CoV-2の変異株の割合がどのように変化するかをリアルタイムに予測ための手法を確立し,実際のデータを用いて検証している。

今後の研究の推進方策

現在の手法では,変異株の世代時間の分布は従来株のそれと同じであると仮定して解析している。今後,変異株の割合の推移データから,変異株と従来株の世代時間の比を求める手法を開発する。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Relative instantaneous reproduction number of Omicron SARS‐CoV‐2 variant with respect to the Delta variant in Denmark2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Kimihito、Piantham Chayada、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Medical Virology

      巻: 94 ページ: 2265~2268

    • DOI

      10.1002/jmv.27560

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Estimating relative generation times and relative reproduction numbers of Omicron BA.1 and BA.2 with respect to Delta in Denmark2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Kimihito、Piantham Chayada、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      medRxiv

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1101/2022.03.02.22271767

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Predicting the time course of replacements of SARS-CoV-2 variants using relative reproduction numbers2022

    • 著者名/発表者名
      Piantham Chayada、Ito Kimihito
    • 雑誌名

      medRxiv

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1101/2022.03.30.22273218

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Predicted dominance of variant Delta of SARS-CoV-2 before Tokyo Olympic Games, Japan, July 20212021

    • 著者名/発表者名
      Ito Kimihito、Piantham Chayada、Nishiura Hiroshi
    • 雑誌名

      Eurosurveillance

      巻: 26 ページ: 2100570

    • DOI

      10.2807/1560-7917.ES.2021.26.27.2100570

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relative Reproduction Number of SARS-CoV-2 Omicron (B.1.1.529) Compared with Delta Variant in South Africa2021

    • 著者名/発表者名
      Nishiura Hiroshi、Ito Kimihito、Anzai Asami、Kobayashi Tetsuro、Piantham Chayada、Rodriguez-Morales Alfonso J.
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Medicine

      巻: 11 ページ: 30~30

    • DOI

      10.3390/jcm11010030

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modeling the selective advantage of new amino acids on the hemagglutinin of H1N1 influenza viruses using their patient age distributions2021

    • 著者名/発表者名
      Piantham Chayada、Ito Kimihito
    • 雑誌名

      Virus Evolution

      巻: 7 ページ: veab049

    • DOI

      10.1093/ve/veab049

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 集団遺伝学による新型コロナウイルス変異株の流行予測2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤公人
    • 学会等名
      第24回情報論的学習理論ワークショップ (IBIS2021)

URL: 

公開日: 2022-12-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi