2020.05.23 [読書] パンデミック・シミュレーション

勉強がてらメモ。最近30分くらいでザク読みする読書や増えた。
ゆっくり楽しむ読書がしたい。勉強が多すぎて、生産できていない感覚。焦る。でも頑張る。
人類にとってのアウトブレイク・パンデミックの主要因としては、下記のあたりが重要になる。
・基本的な宿主が人間でない事
・一本鎖RNA(i.e., ウィルス)
ウィルスの構造は違えど、基本的な感染パターンは似ている。ので、同じ数理モデルが使えそうである。


パンデミック

  • 炭疽、鳥インフルエンザ、エボラ出血熱、肝炎、インフルエンザ、2009年のインフルエンザ(H1N1)、重症急性呼吸器症候群(SARS)、天然痘など。いっぱい種類があるよ。[wiki]
  • なんでパンデミック?
    • 突然変異
      • ウィルスは、RNA(1本鎖)。だから、コピーミスが起こりやすい。==>突然変異を起こしやすい。 
      • 逆に、DNAは2本鎖により、コピーミスが起こりにくい構造を維持している。
    • 遺伝子集積
      • 複数のウィルスが、細胞内で集積されてしまう。

重症急性呼吸器症候群(SARS)

  • ヒトコロナウィルス
  • アルファコロナウイルス属
    • ヒトコロナウイルス229E:風邪の病原体
    • ヒトコロナウイルスNL63:風邪の病原体
  • ベータコロナウイルス属
    • ヒトコロナウイルスHKU1:風邪の病原体
    • ヒトコロナウイルスOC43 :風邪の病原体
    • SARSコロナウイルス (SARS-CoV):重症急性呼吸器症候群 (SARS) の病原体
    • MERSコロナウイルス (MERS-CoV):中東呼吸器症候群 (MERS) の病原体
    • 2019新型コロナウイルス (SARS-CoV-2) :新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) の病原体
  • SARS-CoV
    • インフルエンザと同じく、一本鎖RNA。宿主はヒトやコウモリ。
    • SARSコロナウイルス (SARS-CoV) は、2002年から2004年にかけて重症急性呼吸器症候群 (SARS) のアウトブレイク
    • SARSコロナウイルス-2 (SARS-CoV-2) は、2019年末からの新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) のアウトブレイク
    • 2つのウイルス株は、同一の祖先に由来し、ウイルスゲノムに約80%の相同性がある。
    • しかし、それぞれ独立にヒトに異種間伝播したものであり、SARSコロナウイルス-2 (SARS-CoV-2) は、SARSコロナウイルス (SARS-CoV) の直接の子孫ではなく、姉妹関係にある。
    • SARS関連コロナウイルスは他にも数百の株があるが、この2つの株以外がヒトに感染することは知られていない。

インフルエンザ

  •  数理モデル
    • SIR (かなり簡略化)
    • ibm: individual based model
    • ribm: realibm
      • パーソントリップデータに基づく。データドリブンなアプローチを含む。
  •  インフルエンザウィルス
    • A型
      • H:ヘモグロチニン
        • 16種。RNAを細胞内に送り込むタンパク質
      • N:ノイラミターゼ
        • 9種。ウィルスが外に飛び出せるタンパク質
        • タミフルは、このノイラミターゼの役割を落とす
      • 結局、16×9で全154種類
      • ウニみたいなとげが生えている
      • ヒトに感染するものは少なく、残りは水鳥などの野生生物を宿主とする。
      • 水鳥–>ヒト感染があるため、パンデミックの可能性を持つ(i.e., 人が抗体を持たない)
    • B型
      • ヒトだけが宿主
    • C型
      • あんまり流行しない。(何故???)
  • 過去のパンデミック
    • 1918年のスペイン風邪: A型H1N1
    • 1958年アジア風邪: A型H2N2
    • 1968年香港風邪: A型H3N2
    • スペイン風邪・香港風邪のウィルスは、毎年発生している。彼らの末裔。
  • DNAとRNA
    • なんでそもそも損傷するの? コピーミス&紫外線などの外部要因
    • DNAは二本鎖という性質を使って、DNA修復を行う事ができる。

 

  • kotsuking
  • 関東の某国立大学、准教授。他に、JST・さきがけ研究員、理研・客員研究員、気象予報士。京都大学大学院で博士(工学)を取得。
    スーパーコンピューターを駆使して天気予報の改善に取り組むデータ同化研究者。座右の書は「7つの習慣」。

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