ウイルスの抗原性と宿主免疫の共進化の理論的解析

病毒抗原性与宿主免疫协同进化的理论分析

基本信息

批准号：
09J01209
负责人：
大森亮介
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

ウイルスの抗原性は多様な原因により決定され、温度などの環境要因からも大きく影響を受ける。これまでの進化学や理論疫学での感染症の研究では環境変動の感染症流行に与える影響を詳細に調べたものは少なく、宿主免疫の進化を考える上で、この環境要因による影響を考慮することは必要不可欠である。このため、環境要因の変化による感染症の流行をコイヘルペスウイルスを例に解析した。コイヘルペスは感染した個体の80%以上が死亡する非常に毒性の強い感染症で水産業界に多大な被害を与えた。また、コイヘルペスの流行には季節性がある事が知られており、これは感染が起きる水温の範囲が決まっている為である。この特性を利用し、感染が確認された後に水温を感染が起きない様な水温に人工的に変化させ、流行を抑制する治療法が考案された。この治療法を評価し最適な治療スケジュールを決定する為に、水温と感染率の関係性の実験データ(Yuasa et al. 2008)をもとに養殖場内の鯉の集団での感染を記述する数理モデルを構築し、解析を行った。コイヘルペスの流行の季節変動性は感染から発病までの期間、発病から死亡または回復するまでの期間の長さが水温によって変わる事に起因する(Yuasa et al. 2008)。また、水温を人工的に変える治療法は場合により治療を行っていない時よりも被害が増大することも明らかになった。ここから、感染症抑制の為の環境要因のコントロールは計画的かつ正確に行われる必要があることが示唆された。

病毒的抗原性取决于多种原因，并受到温度等环境因素的极大影响。先前关于进化和理论流行病学中传染病的研究尚未详细研究环境波动对传染病流行病的影响，因此，考虑到宿主免疫的进化，必须考虑这些环境因素的影响。因此，我们分析了以鲤鱼病毒为例，由环境因素变化引起的传染病的流行。鲤鱼疱疹是一种剧毒的传染病，杀死了80％以上的感染者，对渔业行业造成了巨大破坏。众所周知，鲤鱼疱疹的流行是季节性的，因为固定了感染的水温范围。使用此特征，已经设计了一种治疗方法，该方法可以人为地将水温更改为防止感染后感染的水温，从而抑制了流行病。为了评估该处理并确定最佳治疗时间表，根据水温与感染率之间关系的实验数据构建和分析了一种描述水产养殖场中鲤鱼种群感染的数学模型（Yuasa等人，2008年）。鲤鱼疱疹流行病的季节性变异归因于感染持续时间的变化，从发作到死亡或恢复持续时间的持续时间，取决于水温（Yuasa等，2008）。还揭示了人为改变水温的治疗有时会造成比未进行治疗时更大的损害。这表明，必须以计划和准确的方式进行控制控制传染病的环境因素。