数理モデルによる医学における複雑現象の解明

使用数学模型阐明医学中的复杂现象

• 批准号: 07J06112
• 负责人: 岩見 真吾
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J06112/
• 关键词: 数理モデル; 数理解析; 理論感染症疫学; 理論免疫学; 数値計算; 新型インフルエンザ; HIV; AIDS; 自己免疫疾患; 非線形解析; HIV・AIDS; パンデミックインフルエンザ; 数理生物学; 関数解析学; 数理モデル; 数理解析; 理論感染症疫学; 理論免疫学; 数値計算; 新型インフルエンザ; HIV; AIDS; 自己免疫疾患; 非線形解析; HIV・AIDS; パンデミックインフルエンザ; 数理生物学; 関数解析学

私は、これまで応用数学者という立場で、医学研究者と連携して、日本ではほとんど行われてこなかった「感染症および難治疾患の数理研究」という数学的に高い意義を持ち、かつ社会貢献を重視した研究に従事してきました。例えば、感染実験と数理モデルを用いて、AIDS発症機構を解明し、ワクチン開発戦略の提案に関する研究を行っている。本年度は、京都大学ウイルス研究所の三浦智行准教授との共同研究を積極的に行った。特に、アカゲザルへのHIVの感染実験結果をもとに、AIDS発症機構や感染防御機構の全貌を明らかにするHIVの病原性評価理論を作った。この理論は、HIVの増殖率と感染力の組み合わせによる、HIV抑制とAIDS発症を予想するものである。これらの理論を足掛りに、HIV増殖を効率よく抑制するワクチン開発戦略を明らかにすることができると考えている。さらに、新型インフルエンザの流行予測と政策評価に関する研究も行った。数学解析と数値計算を駆使し、防御政策に伴うリスクを見つけ出してきた。リスクを知ることで、安全かつ効率よく流行を抑え込む政策を提案できるからである。実際に、オランダで流行した鳥インフルエンザの疫学データをもとに、家禽に対するワクチン政策の有効性を評価すると、ワクチン接種率の増加に伴い感染鳥数が増加する可能性があることがわかった。これは、ワクチン接種が流行を助長する恐れがあることを示している。本研究は、静岡・中日新聞に掲載され、世間から注目を集めた。

作为一名应用数学家，我一直与医学研究人员与医学研究人员合作进行研究，这些研究具有很高的数学意义，即“关于传染病和顽固疾病的数学研究”，这在日本很少做，并且强调社会贡献。例如，使用感染实验和数学模型阐明了艾滋病开发的机制，并且正在对疫苗开发策略的建议进行研究。今年，我们积极地与京都大学病毒研究所的Miura Tomoyuki副教授进行了联合研究。特别是，基于恒河猴艾滋病毒感染实验的结果，我们创建了一种HIV致病性评估理论，揭示了艾滋病发作和预防机制的全部情况。该理论可以预测HIV抑制并有助于由于HIV增殖和感染性的结合而有助于发展。我们认为，这些理论可以用作垫脚石来阐明有效抑制HIV增殖的疫苗开发策略。此外，他们对新的流感流行和政策评估的预测进行了研究。使用数学分析和数值计算，我们能够确定与国防政策相关的风险。这是因为知道风险使我们能够提出将安全有效地包含流行病的政策。实际上，基于关于荷兰禽流感流行病学系统的流行病学数据，我们评估了疫苗对家禽的疫苗策略的有效性，并发现感染鸟类的数量可能随着疫苗接种率的增加而增加。这表明疫苗接种可以鼓励爆发。这项研究发表在Shizuoka的Chunichi Shimbun，引起了公众的关注。