Simulated pathology of influenza A/H5N1

インフルエンザA/H5N1の病理は季節性インフルエンザとは大きく異なっており、A/H5N1に感染すると肺に著しい損傷が生じて急性呼吸器促迫症候群におちいるが、患者は同時に白血球減少症も発症する。しかしながらこの両者が同時に発症するメカニズムは解明されていない。本研究では、モデルマウスの実験において見いだされた肺細胞損傷に関する好中球の病理への関与をモデル化して、A/H5N1に特徴的な白血球減少症をシミュレーションによって再現した。さらに、免疫グロブリンによる治療もシミュレーションでは有効であることを示した。 Background: Fulminant acute respiratory distress syndrome (ARDS) is a major symptom of infection with influenza A/H5N1virus. Patients with influenza A/H5N1 suffer from leukopenia. Nevertheless, the association of cellular injury with leukopenia remains unclear. Methods and findings: A within-host mathematical model, a system of delay diffenrential equations of virus dynamics and immune response, was applied to ascertain influenza pathogenesis. When leukocytes destroy infected cells, the ratio of leukocyte destruction becomes higher in the case of A/H5N1. Moreover, a comparison of therapies for leukopenia using the model reveals that immunoglobulin therapy is more effective than neuraminidase therapy. Conclusion: Simulations show that the increased ratio of destruction of leukocytes induces leukopenia and cellular injury of A/H5N1. Furthermore, results of simulations demonsrate the possibility of immunoglobulin therapy for treating leukopenia associated with influenza A/H5N1.科学研究補助金研究成果報告書 研究種目：基盤研究 (C) , 研究期間：2011～2013, 課題番号：23540156, 研究分野：数値シミュレーション, 科研費の分科・細目：数学一般（含確率論、統計数学）. 研究者番号：30406368. 連携研究者：鈴木和男（SUZUKI, Kazuo), 帝京大学医学部, 研究者番号：20192130, 河内正治（KAWACHI Shoji), 国立国際医療研究センター 6p