| Project/Area Number |
23K05737
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 43060:System genome science-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
石沢 興太 東北大学, 大学病院, 講師 (60400313)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菅野 武 自治医科大学, 医学部, 教授 (30757886)
青木 裕一 東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 講師 (40747599)
高山 真 東北大学, 大学病院, 准教授 (80579954)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2028-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2027: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2026: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | NGS / マイクロバイオータ / 全消化管細菌叢 / メタゲノム / 全消化管 / 腸内細菌 |
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| Outline of Research at the Start |
生物DNAを調べる次世代シーケンサー（NGS：Next Generation Sequencer）のコストが低下し、簡便かつ迅速に生物のゲノム情報を解析できるようなった。本研究は、NGSを用いて日本人の全消化管の微生物叢（マイクロバイオータ）をメタゲノム解析し、その種類や数の分布を消化器官ごとに明らかにする。さらに患者のマイクロバイオームを解析し、全消化管のそれぞれの菌叢がどのように発症に寄与するかを解析し、日本人の全消化管の細菌叢データ基盤を構築することで人体に共生菌叢の角度からさまざまな病気の病勢予測、評価を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
生物DNAを調べる次世代シーケンサー（NGS）のコストが低下し,簡便かつ迅速に生物のゲノム情報を解析できるようなった.本研究の目的はNGSを用いて日本人の全消化管の微生物叢を解析し,その種類や数の分布を消化器官ごとに明らかにし,さらに患者の全消化管の菌叢が病気でどのように変化し,発症に寄与するかを解析する.日本人の全消化管の細菌叢データ基盤を構築することで人体に共生菌叢の角度からさまざまな病気の病勢予測,評価を行うと計画した.
東北大学消化器内科内視鏡センターで患者および希望者に十分な説明の上同意を取得し, 検体採取を実施した.初年度は約25例をの検体を収取し,内視鏡下で口腔,食道～胃～十二指腸の細菌叢をブラシ擦過し, 安全かつ安定した検体の採取, 保存する方法を確立させた.試験的に解析可能であった5人分の口腔／食道／胃／十二指腸／糞便検体. 合計25検体分をパイロット研究として一括して細菌叢解析を行い評価した.スワブ擦過で取得した口腔粘液と内視鏡下にブラシ擦過した食道・胃・十二指腸の粘液検体からは十分量の細菌検体を取得できることが明らかとなったが、一方で強酸性環境の胃ではNGSリード数のばらつきが大きく, 10分の1程度まで下振れしている検体が存在した.採取部位ごとのα多様性を比較した. 5名を統合した結果では口腔内菌叢のRichness(Number of observed features)は狭い範囲に集中し, 胃検体ではその変化の幅が大きかった.各部位ごとのRichnessをH. pylori感染の有無で評価すると,胃において明確に分布が異なっていた. 概ね部位ごとに生物学的類似性を持つ菌種がクラスタリングされていることが分かった.また, 便中細菌叢の分布と口腔から十二指腸におよぶ上部消化管の腸内細菌叢分布は異なることが視覚的にも確認できた.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度はできるだけ検体数を集めことに主眼をおいた.倫理申請に時間を要し,次年度も検体数を集めることに努める.
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| Strategy for Future Research Activity |
解析に必要な細菌叢は強酸,強アルカリ環境下では難しく,工夫が必要であることがわかった.すでに収量確保方法を確立した.
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