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。