タイにおける健常小児口腔微生物叢の構造解明とメタゲノムワイド関連解析
| Project/Area Number |
20KK0210
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 57:Oral science and related fields
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
川端 重忠 大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (50273694)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 雅也 大阪大学, 大学院歯学研究科, 准教授 (00714536)
広瀬 雄二郎 大阪大学, 大学院歯学研究科, 講師 (90788407)
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| Project Period (FY) |
2020-10-27 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 口腔細菌叢 / メタゲノム解析 / 細菌シングルセル解析 / 唾液 / 早期小児う蝕 / 口腔微生物叢 / シングルセルゲノム解析 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究計画では、タイにおける健常な小児の口腔微生物叢についてメタゲノム解析およびシングルセルゲノム解析を行い、微生物叢全体の遺伝子解析に加えて個別の菌体のゲノム配列の決定を試みる。得られたゲノム情報から、薬剤耐性遺伝子の分布、ならびに培養不能菌の代謝経路の決定を行う。また、ゲノム情報に基づく代謝経路の情報から、難培養細菌の培養方法の探索を行う。さらに、健常小児の集団よりカリエスフリー群と、重度の早期小児う蝕を発症している群を抽出し、相関を示す微生物叢中の菌種または遺伝子を遺伝統計学的手法により検出する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画では、タイにおける健常および重度の早期小児う蝕の小児の口腔微生物叢について解析を行い、微生物叢全体の遺伝子解析に加えて個別の菌体のゲノム配列の決定を試みた。得られたゲノム情報から、微生物叢構造を解明するとともに、薬剤耐性遺伝子の分布の決定を行うとともに、早期小児う蝕と相関を示す微生物叢中の菌種または遺伝子の検出を試みるものである。
タイにおいて全身状態が健常な小児集団を選出した。同意が得られた被験者全員から微生物叢検体として、唾液と歯面プラークを収集し、約200検体を得た。得られた各検体について、16S rRNAを解析対象とした細菌叢解析を行った。全体として、Streptococcus属、Prevotella属、Veillonella属、Actinomyces属などの比率が高いことが示された。一方で、興味深いことに、小児検体であるにも関わらず、Porphyromonas属やFusobacterium属も一定の割合で検出された。さらに、細菌叢中の遺伝子を同定するため、微量遺伝子の増幅を行った上でメタゲノムショットガン解析を実施した。得られた配列について、クオリティチェック、宿主配列のフィルタリング、メタゲノムアセンブリ、ビニング、冗長なビンの集約、アノテーションと系統解析を行う一連の解析パイプラインをスーパーコンピューター上に構築した。薬剤耐性遺伝子については、遺伝子マッピングプログラムと耐性遺伝子データベースを利用して検索するパイプラインを確立した。
また、得られた検体より、口腔内状況に基づき、カリエスフリーな集団と重度ECCの集団に選出し、メタゲノムワイド関連解析を行い、病態と相関する遺伝因子の探索を行った。
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Report
(4 results)
Research Products
(92 results)
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[Journal Article] Elucidation of independently modulated genes in Streptococcus pyogenes reveals carbon sources that control its expression of hemolytic toxins.2023
Author(s)
Hirose Y, Poudel S, Sastry AV, Rychel K, Lamoureux CR, Szubin R, Zielinski CD, Lim HG, Menon DN, Bergsten H, Uchiyama S, Hanada T, Kawabata S, Palsson BO, Nizet V.
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Journal Title
mSystems
Volume: 8
Issue: 3
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Pneumococcal BgaA promotes host organ bleeding and coagulation in a mouse sepsis model.?2022
Author(s)
Takemura M, Yamaguchi M, Kobayashi M, Sumitomo T, Hirose Y, Okuzaki D, Ono M, Motooka D, Goto K, Nakata M, Uzawa N, Kawabata S.
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Journal Title
FRONTIERS IN CELLULAR AND INFECTION MICROBIOLOGY
Volume: 12
Pages: 844000-844000
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Biological Evaluation of the Effect of Root Canal Sealers Using a Rat Model.2022
Author(s)
Okamoto M, Matsumoto S, Moriyama K, Huang H, Watanabe M, Miura J. Sugiyama K, Hirose Y, Manabu M, Kuriki N, Leprince JG, Takahashi Y, Kawabata S, Hayashi M.
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Journal Title
Pharmaceutics
Volume: 14
Issue: 10
Pages: 2038-2038
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Genetic characterization of Streptococcus pyogenes emm89 strains isolated in Japan from 2011 to 2019.2020
Author(s)
Hirose Y, Yamaguchi M, Takemoto N, Miyoshi-Akiyama T, Sumitomo T, Nakata M, Ikebe T, Hanada T, Yamaguchi T, Kawahara R, Okuno R, Otsuka H, Matsumoto Y, Terashima Y, Kazawa Y, Nakanishi N, Uchida K, Akiyama Y, Iwabuchi K. Nakagawa C, Yamamoto K, Nizet V, Kawabata S.
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Journal Title
Infect. Microbe Dis.
Volume: 2
Issue: 4
Pages: 160-166
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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