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メタトランスクリプトーム解析による原因不明疾患関連ウイルスの網羅的探索と解明

Research Project

Project/Area Number 22KJ1415
Project/Area Number (Other) 21J21542 (2021-2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022)
Section国内
Review Section Basic Section 49060:Virology-related
Research InstitutionThe Graduate University for Advanced Studies

Principal Investigator

熊田 隆一  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywordsバイローム / ウイルス学
Outline of Research at the Start

本研究では、ヒト体内に存在するウイルスの網羅的検出を行う解析パイプラインを用いて、次世代シーケンサーのデータを解析することで、ヒトの疾患に関連したウイルスや健常人に存在するウイルスを網羅的に同定する。さらに解析を進めることで、ウイルスがヒトに与える影響や、ウイルス間相互作用を調べる。本研究を行うことで、ウイルスとヒトとの新規の関連がより詳細に理解され、生態学的にも、臨床的にも重要な知見が明らかになることが期待される。さらに、バイロームをはじめとした、ウイルスの多種共存を解釈するための進化生態学的な数理モデルの構築も行う。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、炎症性疾患の一因となるウイルスの網羅的同定、および、感染症疑い、だが、未鑑別の臨床検体の原因ウイルスの網羅的探索を目的とした。初年度は、申請者が構築したバイローム解析パイプラインの改良を行い、新たに、新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)ゲノムを含むウイルスゲノム配列、細菌ゲノム配列、ファージと内在性レトロウイルスのリファレンス配列をリファレンスとして追加し、アップデートした。結果、現行の計算機環境では、解析に多大な時間がかかる事がわかったため、解析パイプラインを変更し、既存のより高速なメタゲノム解析ソフトウェアを用いた解析をメインに行うことにした。COVID-19の流行の影響から、新たな臨床データの提供を受けるが難しくなり、予定していた解析ができなくなったため、当初の予定を変更し、次世代シーケンスデータが登録されている公共データベース(SRA)に含まれているデータから、ヒトに関連するものを中心に解析することにした。その結果、ヒト胎盤とウイルス感染の関連が新たに見出された。二年目、三年目は、ヒト胎盤とウイルス感染の関連が新たに見出されたため、それらについてバイオインフォマティクス解析を進めた。ファージの有無で遺伝子発現変動解析を行ったが、有意な発現変動は見られなかった。また、バイロームを構成する要因として、ウイルス感染と宿主の獲得免疫に関する研究を行い、Kumata and Sasaki. PRSB 2022や学会発表を行った。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Antigenic escape is accelerated by the presence of immunocompromised hosts2022

    • Author(s)
      Ryuichi Kumata, Akira Sasaki
    • Journal Title

      Proceedings of the Royal Society B

      Volume: 289 Issue: 1986

    • DOI

      10.1098/rspb.2022.1437

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Antithetic effect of interferon-α on cell-free and cell-to-cell HIV-1 infection.2022

    • Author(s)
      Kumata R, Iwanami S, Mar KB, Kakizoe Y, Misawa N, Nakaoka S, Koyanagi Y, Perelson A, Schoggins J, Iwami S, Sato K
    • Journal Title

      PLoS Computational Biology

      Volume: 18 Issue: 4 Pages: 1010053-1010053

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1010053

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evolutionary dynamics of virulence of helper and satellite viruses2023

    • Author(s)
      Ryuichi Kumata, Hisashi Ohtsuki, Akira Sasaki
    • Organizer
      6th Workshop on Virus Dynamics
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 免疫不全患者存在下におけるウイルスの抗原変異ダイナミクス2022

    • Author(s)
      熊田隆一, 佐々木顕
    • Organizer
      2022年 日本ウイルス学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 免疫不全患者存在下でのウイルス抗原進化の促進2022

    • Author(s)
      熊田隆一, 佐々木顕
    • Organizer
      2022年 日本数理生物学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 寄生者が媒介する捕食抵抗性の進化とその個体群動態への影響2022

    • Author(s)
      熊田隆一、佐々木顕
    • Organizer
      日本生態学会第69回全国大会 (2022年3月、福岡)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 【プレスリリース】免疫不全宿主の存在がウイルスの免疫逃避を加速する

    • URL

      https://www.soken.ac.jp/news/2022/20221122.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-05-27   Modified: 2024-12-25  

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