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Development of a highly sensitive detection system for influenza A viruses by the target capture sequencing

Research Project

Project/Area Number 22K10501
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 InstitutionNational Institute of Infectious Diseases

Principal Investigator

Takemae Nobuhiro  国立感染症研究所, 感染症危機管理研究センター, 室長 (10584386)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 百瀬 文隆  国立感染症研究所, 感染症危機管理研究センター, 主任研究官 (90332204)
ドアンハイ イエン  国立感染症研究所, 感染症危機管理研究センター, 主任研究官 (90701243)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsターゲットキャプチャー法 / A型インフルエンザウイルス / ハイブリダイゼーションプローブ / 次世代シーケンサー / ターゲットキャプチャー / 臨床検体
Outline of Research at the Start

国際公共データベースに登録されたA型インフルエンザウイルスの全塩基配列から、全ての亜型(H1-H18及びN1-N11亜型)ウイルスに網羅的にハイブリダイズするプローブを設計する。ヒト臨床検体中に、濃度別に調整した様々な亜型の検証用ウイルスが添加し、設計したプローブパネル候補とハイブリダイゼーション(ターゲットキャプチャー)させた後に、次世代シーケンスを実施する。得られた配列データを詳細に解析し、PCR法と比較した場合の検出感度、濃縮効率、非標的遺伝子の低下率などからプローブパネルを評価し、臨床検体中のA型インフルエンザウイルスの全遺伝子配列を直接に解読可能な高感度な検出方法を創出する。

Outline of Final Research Achievements

The influenza A virus is one of the pathogens most likely to cause the next pandemic. In this study, we designed a custom probe panel that enriches the genomes of all influenza A virus subtypes and developed a target capture method that yields the complete genome sequence of the virus directly from clinical specimens. This method could allow for the direct identification of IAV genomes from patients with unknown subtypes that cannot be diagnosed by conventional tests in hospitals and other institutions, and from clinical specimens with low viral concentrations. Therefore, this method is expected to contribute to the early detection of new IAVs with pandemic potential.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、A型インフルエンザウイルスの全ての亜型のゲノムを濃縮可能なターゲットキャプチャー法を開発することを目的とした。既存の方法では亜型同定ができない未知のA型インフルエンザウイルスのゲノム解析や、ウイルス濃度が低い臨床検体中ののウイルスゲノム配列を効率よく決定する方法が開発できれば、A型インフルエンザウイルスに限らず野生動物や家畜に存在するパンデミックリスクの高い病原体を早期に検出する技術開発につながると考えた。

Report

(4 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Direct genome sequencing of respiratory viruses from low viral load clinical specimens using the target capture sequencing technology2024

    • Author(s)
      Takemae Nobuhiro、Kuba Yumani、Oba Kunihiro、Kageyama Tsutomu
    • Journal Title

      Microbiology Spectrum

      Volume: 12 Issue: 11

    • DOI

      10.1128/spectrum.00986-24

    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Target capture-based next generation sequencing of respiratory viral genomes in clinical specimens.2024

    • Author(s)
      Nobuhiro Takemae, Yumani Kuba, Kunihiro Oba, Tsutomu Kageyama
    • Organizer
      OPTIONS XII for the Control of Influenza
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NGSターゲットキャプチャー法による全亜型に対応したA型インフルエンザウイルスの高感度ウイルスゲノム検出系の創出2024

    • Author(s)
      竹前喜洋、久場由真仁、川戸智、大場邦弘、影山努
    • Organizer
      第71回日本ウイルス学会学術集会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] ターゲットキャプチャー法を用いた臨床検体中の呼吸器感染症ウイルスのゲノム解析2024

    • Author(s)
      竹前喜洋、久場由真仁、川戸智、大場邦弘、影山努
    • Organizer
      第37回インフルエンザ研究者交流の会シンポジウム
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] ターゲットキャプチャー法による臨床検体中の呼吸器感染症ウイルスゲノム解析効率の向上2023

    • Author(s)
      竹前喜洋, 久場由真仁, 大場邦弘, 影山努
    • Organizer
      第70回日本ウイルス学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2026-01-16  

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