2017 Fiscal Year Annual Research Report
Surveillance of pathogenic mycobacteria in Asian and Oceanian countries
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15H05263
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
和田 崇之 長崎大学, 熱帯医学研究所, 准教授 (70332450)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柳井 徳磨 岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (10242744)
吉田 志緒美 独立行政法人国立病院機構(近畿中央胸部疾患センター臨床研究センター), 感染症研究部, 流動研究員 (40260806)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 人獣共通感染症 / 抗酸菌症 / 獣医病理 / 細菌ゲノム比較 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，海外連携先（台湾，マレーシア）における環境調査を目的としてカウンターパートとの調整を行った．台湾では国立屏東科技大学・野生動物保育研究所との共同研究により，野生動物のフィールド調査において抗酸菌性肉芽腫病変が発見された場合に分離培養，菌種同定を実施する．また，マレーシアではノッティンガム大学マレーシア分校との連携を進めている．
また，前年度に引き続き，これまでに収集してきた動物由来抗酸菌症由来菌株のゲノム解読を行ってきた．これまでに5菌種 (養殖魚由来M. pseudoshottsii，両生類致死感染例由来M. marinum，ヒト由来ATCC標準M. arupense，HIV患者由来ATCC標準および飼育鳥致死感染例由来M. genavense, 霊長類致死感染事例由来M. kansasii) についてPacBio RSIIによるロングリードを取得し，完全長またはドラフトゲノム配列を獲得した．このうちM. genavense, M. kansasiiを除く3菌種においては，多株比較のためにIllumina Miseqを用いたショートリードを取得した．また，ヒトの感染事例が激増しているM. avium subsp. hominissuis (MAH) では，この間に特殊な動物症例（ウシの肺感染例）を経験したので，その由来株に関する変異解析を行った。
このうち，M. pseudoshottsiiでは，2012-13年にかけて発生した感染養殖魚多発事例の比較解析を実施した．結果，近傍の漁港で発生した事例でも複数の株による発症が同時多発的に発生したことが明らかとなり，何らかの環境要因による流行であった可能性が考えられた．また、MAH株の遺伝子比較では，解析株がこれまで報告されたどの系統にも属さない可能性が示唆され，本菌の遺伝的多様性について新たな知見が得られた．
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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
本年度は，昨年度までの進捗と同じく，動物症例の原因菌株の分離培養，遺伝子解析を通して，様々抗酸菌種を対象とした研究展開を広げてきた．実績概要に挙げたM. pseudoshottsiiおよびMAHはすでに学術論文として受理済みまたは投稿準備中であるが，それ以外の菌種は途上段階にあり，次年度も引き続き解析を行う必要がある．
動物からの抗酸菌症例は当初想定されていたよりも少なく，病原体として宿主に定着しえた菌種は，結核菌群やM. marinumとその近縁種を除くと主流ではないと考えられる．本課題では，この期間に結核菌群の感染に感受性が高いとされるゾウからのM. caprae (ヤギ結核菌) 感染例および培養分離を経験し，アジア地域を中心に問題となっているゾウの結核症に関する新しい知見を得た (投稿中)．M. marinumでは昨年度までに報告したカエル，イモリなど両生類の致死症例のほか，台湾における魚類・爬虫類，国内でも爬虫類致死症例を経験している．それぞれ臨床株のショートリード比較解析では，M. marinumは他菌種に比べて点変異多様性が高く，精密なゲノム比較解析が必要であると考えられた．
海外との連携では，台湾・屏東科技大学との密な連携を構築しえたことを除き，限定的な状況である．名古屋議定書の発効により，現地での配列解読ができる研究環境の構築が求められるようになったことから，その体制作りをカウンターパートの所属する研究機関で進めている．
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| Strategy for Future Research Activity |
まず，M. marinumの等温遺伝子増幅 (LAMP) 法に関する論文をまとめる．その後，本手法を利用して，養殖魚や環境水など，さまざまな試料から同菌種の分布，生存域を調査する．陽性検体は培養を行い，分離金株はMiSeq (Illumina) を用いてゲノム配列を取得し，比較解析によって明らかとなる本菌の遺伝的多様性と分子系統から病原性進化に関する遺伝的要因を探索する．
上述したように，昨年度までの調査によって数多くの飼育動物や自然環境下から抗酸菌を分離し，ゲノム比較解析に供している．M. capraeについては現在既にショートリードによる詳細解析を進めている段階であるが，本年度はポータブル型シーケンサーMinION (Nanopore) によるロングリード解析と完全長ゲノム解読を予定している．本技術では現地における配列解読が実現可能であることから，海外での実用的な分離株解析を基軸とした国際共同研究展開を強固にすることができる．具体的には，野生動物に定着したM. bovis (ウシ結核菌) の対策を進めているニュージーランドとの連携を取り，それらの完全長ゲノム比較の筋道をつけ，結核菌群の宿主適応に関する遺伝情報を集積する．また，M. marinumについてもMinIONによるロングリード取得を検討する．
以上の方策に加えて，これまでの調査研究で蓄積してきたその他の抗酸菌種に関する知見についても国際学会や論文を通して研究成果を公開し，本課題終了以後につながる国際連携の足がかりを構築する．
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