Development of rapid manufacturing support system for anti-pandemic drugs

本研究の目的は、感染症流行をいち早く検知してワクチン・治療薬を迅速に供給するための、生産支援システムの構築である。研究では、ワクチン・治療薬の需要予測を得る「需要予測モジュール」と、与えられた需要予測に対して、速度やコスト面の最適プロセスを得る「プロセス設計モジュール」を構築し、これらを統合した「統合生産システム」につなげていく。2年目である2022年度は、当初計画に従い、遂行項目①「需要予測モジュールの構築」と②「プロセス設計モジュールの構築」、④「システムのソフトウェア実装」に取り組んだ。「需要予測モジュールの構築」としては感染予測モデルの開発を進めた。研究には、既に構築したSEIRモデル（Susceptible-Exposed-Infected Recovered：SEIRモデル）に、人流・気象データを用いてパラメータを動的に推定するという、独自の改良を加えたものを用いた。更なる改良を加えたうえで、モデルが日本国内のCOVID-19に適用可能であることを確認し、分析結果とともに論文投稿した。さらに、患者の生体シグナルからいち早く感染拡大の予兆を掴むための、診断・治療用ナノ粒子開発や、コンパニオン診断技術の開発、評価基盤構築にも継続して取り組んだ。寒冷刺激を組み込んだモデルの応用も検討を進めた。「プロセス設計モジュールの構築」としては、既存薬の製造設備を、感染拡大時にワクチン等の生産に転用するデュアルユース設備の推進策に注目し、国内のCOVID-19に関して、設備切り替えのタイミングと感染拡大の関係を上記SEIRモデルと連動させつつ分析した。コンパニオン診断に関する診療プロセスのモデル化も実施し、成果を論文投稿した。「システムのソフトウェア実装」としては、上記研究で個別に構築したモデルを連結・統合して利用するための予備的検討を行った。

本研究の目的は、感染症流行をいち早く検知してワクチン・治療薬を迅速に供給するための、生産支援システムの構築である。研究では、ワクチン・治療薬の需要予測を得る「需要予測モジュール」と、与えられた需要予測に対して、速度やコスト面の最適プロセスを得る「プロセス設計モジュール」を構築し、これらを統合した「統合生産システム」につなげていく。2年目である2022年度は、当初計画に従い、遂行項目①「需要予測モジュールの構築」と②「プロセス設計モジュールの構築」、④「システムのソフトウェア実装」に取り組んだ。「需要予測モジュールの構築」としては感染予測モデルの開発を進めた。研究には、既に構築したSEIRモデル（Susceptible-Exposed-Infected Recovered：SEIRモデル）に、人流・気象データを用いてパラメータを動的に推定するという、独自の改良を加えたものを用いた。更なる改良を加えたうえで、モデルが日本国内のCOVID-19に適用可能であることを確認し、分析結果とともに論文投稿した。さらに、患者の生体シグナルからいち早く感染拡大の予兆を掴むための、診断・治療用ナノ粒子開発や、コンパニオン診断技術の開発、評価基盤構築にも継続して取り組んだ。寒冷刺激を組み込んだモデルの応用も検討を進めた。「プロセス設計モジュールの構築」としては、既存薬の製造設備を、感染拡大時にワクチン等の生産に転用するデュアルユース設備の推進策に注目し、国内のCOVID-19に関して、設備切り替えのタイミングと感染拡大の関係を上記SEIRモデルと連動させつつ分析した。コンパニオン診断に関する診療プロセスのモデル化も実施し、成果を論文投稿した。「システムのソフトウェア実装」としては、上記研究で個別に構築したモデルを連結・統合して利用するための予備的検討を行った。