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Exploring the genetic marker of M. tuberculosis to predict the transmissibility and latency

Research Project

Project/Area Number 21K10433
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 58020:Hygiene and public health-related: including laboratory approach
Research InstitutionKobe Institute of Health

Principal Investigator

岩本 朋忠  神戸市健康科学研究所, その他部局等, 所長 (70416402)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords結核菌ゲノム / ゲノム系統樹 / クラスター形成 / 遺伝系統 / 結核菌 / 全ゲノム解析 / 比較ゲノム / 分子疫学 / 遺伝系統解析 / VNTR遺伝型別 / ゲノム / ゲノムワイド関連解析 / 結核分子疫学 / 遺伝マーカ
Outline of Research at the Start

結核には、集団発生にみられるように感染後速やかに発症するものと、高齢者結核において顕著である長期間潜伏感染したのちに発症するものがある。我々は、この発病様式の違いには、感染した結核菌の個性(感染性・毒力・免疫回避性)が影響していると推定した。
本研究は、結核感染後の発病様式(長期休眠/感染伝播)と強く関連する塩基配列(遺伝子または遺伝子変異)の存在を検証し、結核対策に活用できる遺伝マーカーを見出そうとするものである。

Outline of Annual Research Achievements

世界的な結核菌ゲノム情報の蓄積により、結核菌亜系統分類は、より詳細かつ高精度になった。本研究では、結核菌のゲノム情報に基づく亜系統分類、ゲノムクラスターを指標とした感染伝播、および患者背景(年齢、性別、出生国)を包括的に解析し、「菌側の因子は結核菌感染後の発病様式に影響を及ぼすのか?すなわち、長期休眠指向型の菌株と感染伝播指向型の菌株が存在するか」という学問的「問い」への解を求めるものである。
長期休眠指向型の菌株と感染伝播指向型の菌株が存在するのであれば、前者はクラスター形成しない高齢者(75歳以上)に、後者は、クラスター形成群に顕著に出現するという仮説のもと、地域内のほぼすべての結核患者分離株をカバーするサンプルセットを用いて、菌側因子の影響を亜系統分類と感染伝播頻度で検証している。現在までの解析により、北京型株祖先型の亜系統群の一つであるL2.2.Aが75歳以上の高齢者で有意に多く、クラスター形成率は低く、なおかつ、ゲノム系統樹上での末端枝長が長いという「長期休眠指向型」の特徴を持つことが分かった。一方で、後期高齢者(75歳以上)と非高齢者(65歳未満)に広く分布し、かつ、クラスター形成率が有意に高い亜系統群の存在が見いだされている。世代を超えた感染伝播を反映していることから、感染後速やかに発病する傾向が高い、すなわち「感染伝播指向型」の遺伝系統を示唆しているものと思われる。今後、さらに、クラスター形成菌株群を精査することにより、感染伝播指向型の亜系統群の存在を追求したい。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナ感染症対応業務の負荷が大きく、分離菌株のゲノム解析が遅延したため。

Strategy for Future Research Activity

地域内で分離された結核菌のゲノム情報の集積を進め、より大規模なサンプルセットでの比較ゲノム解析を行う。これにより、精密な亜系統分類が可能になり、遺伝的背景の違いがもたらす発病様式の違いを解明できるものと期待している。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Transmission dynamics variability of lineage 2 Mycobacterium tuberculosis strains in Kobe, Japan, determined using population-based whole-genome sequencing analysis2023

    • Author(s)
      Iwamoto Tomotada、Arikawa Kentaro、Murase Yoshiro、Sekizuka Tsuyoshi、Kuroda Makoto、Nishiuchi Yukiko、Kusunoki Nobuya、Fujiyama Riyo、Mitarai Satoshi
    • Journal Title

      Infection, Genetics and Evolution

      Volume: 114 Pages: 105495-105495

    • DOI

      10.1016/j.meegid.2023.105495

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 結核菌ゲノム解析から見る感染動態2023

    • Author(s)
      岩本朋忠,有川健太郎
    • Organizer
      第98回日本結核・非結核性抗酸菌症学会学術講演会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 神戸市の外国生まれ結核患者の分子疫学解析2023

    • Author(s)
      有川健太郎,藤山理世,向井健悟,岩本朋忠
    • Organizer
      第131回日本結核・非結核性抗酸菌症学会近畿支部学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 結核クラスターの感染伝播予測に対するゲノムデータベース数理モデルの活用2023

    • Author(s)
      谷本佳彦,有川健太郎,藤山理世,小野綾子,大西南,田丸亜貴,山本香織,吉田志緒美,荻田堅一,岩本朋忠
    • Organizer
      第96回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 大阪湾岸地域で高頻度に検出されるリファンピシン単独耐性結核菌のゲノム疫学的考察2022

    • Author(s)
      岩本朋忠,有川健太郎.田丸亜紀,山本香織,吉田志緒美,藤山理世,楠信也
    • Organizer
      第97回日本結核・非結核性抗酸菌症学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 当院における外国生まれ結核患者の検討2022

    • Author(s)
      瀧口純司,藤井宏,金子正博,冨岡洋海,藤山理世,楠信也,岩本朋忠,有川健太郎
    • Organizer
      第97回日本結核・非結核性抗酸菌症学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 結核菌全ゲノム解析によるVNTRクラスターの信頼性の検証2021

    • Author(s)
      岩本朋忠、藤山理世、村瀬良朗、御手洗聡、有川健太郎
    • Organizer
      第96回 日本結核・日結核性抗酸菌症学会 総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] VNTRでダブルピークが検出された結核菌株の全ゲノム比較解析2021

    • Author(s)
      有川健太郎、藤山理世、村瀬良朗、御手洗聡、岩本朋忠
    • Organizer
      第96回 日本結核・日結核性抗酸菌症学会 総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 比較ゲノム解析による集団感染事例の感染伝播の検討2021

    • Author(s)
      山本香織、蒲田脩圭里、米田佳美、永石真知子、小向 潤、吉田英樹、有川健太郎、岩本朋忠、村瀬良朗、御手洗聡、和田崇之
    • Organizer
      第96回 日本結核・日結核性抗酸菌症学会 総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 神戸市における外国生まれ結核患者の感染場所の推定2021

    • Author(s)
      藤山理世、林朋子、松田真理、楠信也、樋口純子、千原三枝子、伊地智昭浩、有川健太郎、岩本朋忠
    • Organizer
      第96回 日本結核・日結核性抗酸菌症学会 総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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