2017 Fiscal Year Research-status Report
流入下水中ヒトウイルスの選択的メタゲノム解析による新規病原ウイルスの検出
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17K06614
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| Research Institution | Ochanomizu University |
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Principal Investigator |
風間 しのぶ お茶の水女子大学, シミュレーション科学・生命情報学教育研究センター, 特任講師 (20749444)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 腸管系ウイルス / メタゲノム / 流入下水 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今後，社会の国際化や地球温暖化等による病原微生物の生態変化によって，これまで我が国では感染報告の無い，あるいは新興ウイルスによる新たな感染症の増加が懸念される。流入下水には胃腸炎ウイルス感染者が排出する病原ウイルスが集積されるため，感染症発生状況の把握には，流入下水中のヒト腸管系ウイルスを網羅的に検出することが効率的であると考えられる。ウイルスを網羅的に検出する手法の１つとして，第２世代シーケンサーを用いて不特定のウイルスゲノムを網羅的に検出するメタゲノム解析が有用であると考えられるが，流入下水中のウイルスのほとんどが植物ウイルスやバクテリオファージであり，ヒトウイルスの存在比は極めて小さいため，得られるヒトウイルスの配列は限られる。そこで本研究では，多くのヒトウイルスが属する(+)ssRNAウイルスを対象とし，それらを効率的，および網羅的に流入下水試料から検出する選択的メタゲノム解析手法を活用し，新規ウイルスの検出に加えて，病原性の有無について検討し，さらに地域における新規病原ウイルスによる感染症発生状況の把握を目的とする。
平成29年度は，新規ウイルスゲノムの可能性を有する配列を得る事を目的とした。まず，６つの流入下水試料を対象に前述の選択的メタゲノム解析を実施した。本解析で得た配列の51-98％（95,000-817,000配列）が遺伝子データベース上のいずれの遺伝子にも類似しない配列であった。これら配列集積し，アセンブルしたところ，2-3試料に共通する7配列（150-2300塩基）が得られた。構築された配列は遺伝子データベースのいずれの遺伝子にも類似していなかったことから，新規ウイルスゲノムの一部である可能性が示唆された。
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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
本年度の目標である流入下水中(+)ssRNAウイルスのメタゲノム解析，その解析で得た不明な配列の集積，および，不明配列から未知塩基配列の構築を行うことができ，概ね順調に進展している。データの集積および平成３０年度以降に使用するモニタリング用の流入下水および便試料の収集も本年度の目標であるが，両試料とも引き続き収集している。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り，平成30年度は新規ウイルスと考えられるゲノムの全塩基長の決定を試みる。この目的を達成するために，①特定ウイルスゲノムの選択的回収技術の最適化，②特定のウイルスゲノムの回収および全塩基配列の決定，を実施する。また，より多くのデータを得ること，および平成31年度の実施計画に必要な流入下水試料と便試料の収集を引き続き行う。
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| Causes of Carryover |
実験が順調に進んだことにより，遺伝子解析試薬およびシーケンシング試薬を節約することができた。
新規ウイルスゲノムの可能性が考えられる配列候補が複数検出されたため，全塩基長決定に供する対象を増やすことを予定している。差額は，対象増加により使用量が増加する遺伝子解析試薬やシーケンシング試薬の購入に使用する。対象を増やすことで，新規ウイルスゲノム検出の確率が増加することが期待される。
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