2024 Fiscal Year Annual Research Report
Parasite flow across natural ecosystems: a theoretical and empirical synthesis and its application
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23H00532
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
佐藤 拓哉 京都大学, 生態学研究センター, 准教授 (30456743)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 勝敏 京都大学, 理学研究科, 教授 (00324955)
森 健介 兵庫県立大学, 環境人間学部, 特任助教 (50902623)
片平 浩孝 麻布大学, 生命・環境科学部, 准教授 (70722651)
瀧本 岳 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (90453852)
榎木 勉 九州大学, 農学研究院, 准教授 (10305188)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Keywords | 感染動態 / ハリガネムシ / エキノコックス / フェノロジー / 森林－河川生態系 / 人獣共通感染症 / 宿主操作 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鳥インフルエンザや新型コロナウイルス感染症、デング熱や結核などの新興・再興感染症の制御が世界的な課題となっている。こうした感染症の約60％は、自然生態系を循環する病原体がヒトにスピルオーバー（漏出）した人獣共通感染症である。しかし、生態系での病原体の動態は謎に包まれており、これを定量化し予測する枠組みの構築が求められている。
こうした状況の中、本研究では、生態系における病原体の流れを「病原体循環」とみなし、数理疫学モデルによる定量分析を可能にすることで、感染症管理への応用を開拓する。申請者らは、森と川の生態系を循環する病原体（寄生虫ハリガネムシ類）の長期感染動態データを蓄積しており、ハリガネムシ類の衰退と再興のダイナミクスが見えてきている。そこで、ハリガネムシ類の「病原体循環」を定量分析し、その衰退・再興ダイナミクスの駆動因を解明する。また、日本でも感染拡大が懸念されているエキノコックス症（人獣共通感染症）の「病原体循環」を定量化し、スピルオーバーのリスク評価や駆除戦略の効果予測への応用を試みる。
2024年度は、ハリガネムシ類の長期サンプルのソーティングと種同定等の分析を進めるとともに、中間宿主である水生昆虫成虫の体内に感染しているハリガネムシシストの種ごとの感染を定量するための定量メタバーコード手法を確立した。また、北海道に設定している４サイト、７地点において、ハリガネムシの中間宿主種群と終宿主種群を明らかにし、それらの季節性マッチ・ミスマッチが感染動態を制御することを実証ー理論融合アプローチによって解析的に明らかにし、論文投稿準備を進めた。
エキノコックス症については、空間変異と宿主操作の効果を明示的に扱う感染モデルを確立し、それらが終宿主の感染率を制御しうることを示して、論文執筆を進めることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
長期モニタリングのデータ化が順調に進んでいる。特に、水生昆虫体内に寄生しているハリガネムシシストを種レベルで定量するメタバーコーディングの手法が確立されつつあることで、複数年・地点のデータ可視化が見えてきている。これにより、実証データに基づく病原体循環モデルの確立への道が拓かれてきている。
エキノコックス症については、新規の野外データ取得には課題があるものの、これまでに取得された実証データに基づいて、空間変異や宿主操作といった一般性かつ興味深い要因を取り入れた感染動態モデルの解析が進んできている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ハリガネムシ類の病原体循環について、複数サイト・複数年の感染動態データに基づき、数理モデル構築を具体的に進める予定である。また、エキノコックス症については、病原体循環を見据えた実地データの取得に取り組む予定である。得られた成果を随時、論文化し、自然生態系における感染症の制御機構に関する知見の深化に努める。
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