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Comprehensive detection of enteric viruses in sewage and development of indicators of their prevalence for early detection of infectious gastroenteritis

Research Project

Project/Area Number 20K04745
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Kazama Shinobu  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (20749444)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords腸管系ウイルス / メタゲノム / 感染性胃腸炎 / 下水 / 流行指標 / ウイルス / メタゲノム解析 / 病原微生物
Outline of Research at the Start

今後ますます進むであろう社会の国際化や気候変動により,新興ウイルスあるいは,これまで我が国では感染報告の無いウイルスによる新たな感染症の脅威が高まると考えられる。人間社会におけるウイルスの多様性と感染症の発生程度を把握し,ウイルス感染症を早期検出することは感染症対策を講じる上で必要かつ急務である。
下水には胃腸炎患者から排出された病原微生物が集約されていることから、下水試料からの新規および既知ウイルスを網羅的に検出し,それらウイルス感染の発生状況(多様性)や、検出されたウイルスを用いて,ウイルス感染症の発生程度(感染者数やその割合)を示す流行指標を開発する。

Outline of Final Research Achievements

The concentrations of unknown sequences in sewage obtained by selective metagenomic analysis were compared with norovirus (NoV). As a result, one sequence showed an inverse concentration variation with NoV, but there was no correlation. On the other hand, Aichi virus was identified that showed a similar variation in concentration to NoV in sewage (positive correlation), suggesting its potential as an indicator of infectious gastroenteritis. Improvements in selective metagenomic analysis were also investigated. It was suggested that rRNA removal hindered the detection of ssRNA viruses and that analysis by hybrid assembly could improve the reliability of virus identification.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本申請研究では,下水試料からの新規および既知のヒトウイルスを網羅的に検出するための手法における改善点を提案するとともに、下水から検出された未知遺伝子配列やウイルスの感染性胃腸炎流行指標としての可能性を示した。今後ますます進むであろう社会の国際化や気候変動により,病原微生物の生態が変化し,新興ウイルスあるいは,これまで我が国では感染報告の無いウイルスによる新たな感染症の脅威が高まると考えられる。人間社会におけるウイルスの多様性や感染症の発生程度を把握することは,感染症対策を講じる上で不可欠である。本研究成果は、そのための新たな知見を提供した。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2023 2022

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] Evaluation of fecal contamination and potential fecal indicators in groundwater from private wells in rural Indonesia2024

    • Author(s)
      Shinobu Kazama, Shunsuke Oka, Indrastuti, Kensuke Kido, Satoshi Takizawa
    • Organizer
      The 8th International Society for Food and Environmental Virology
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparison of Methods in Viral Metagenomic Analysis for the Detection of Human Enteric Viruses in Sewage2023

    • Author(s)
      Yui ARAI, Kumiko OGUMA, Satoshi TAKIZAWA, Shinobu KAZAMA
    • Organizer
      Water and Environment Technology Conference
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト 腸管系 ウイルス の 検出 を 目的 とした 選択的 メタゲノム 解析手法 の 改善2023

    • Author(s)
      新井 結, 風間 しのぶ, 小熊 久美子, 滝沢 智
    • Organizer
      第 60 回環境工学研究フォーラム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ジョグジャカルタ特別州での多様な衛生設備下における地下水糞便汚染状況の分析2023

    • Author(s)
      岡 俊輔,風間しのぶ,小熊久美子,滝沢 智
    • Organizer
      第57回 水環境学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Identification of fecal contamination source and enteric viruses in groundwater in the Special Region of Yogyakarta province, Indonesia2022

    • Author(s)
      Shunsuke Oka, Shinobu Kazama, Kumiko Oguma, Satoshi Takizawa
    • Organizer
      The 13th International Symposium on Southeast Asian Water Environment
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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