2020 Fiscal Year Annual Research Report
improvement of the sensitivities of clinical metagenomics and microbial genomics
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18K08431
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
元岡 大祐 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (10636830)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | メタゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、感染症患者の臨床検体から網羅的で迅速な病原体の検出・同定を行い、感染症の原因を明らかにすることを目的とする。次世代シークエンサーを用いたメタゲノム解析法は、病原体ごとに異なる処理は必要とせず、臨床検体中の遺伝情報を解読することで、既知の病原体はもちろん、未知の病原体も、また複数の病原体も同時に検出・同定し得るものである。さらに全核酸の配列をシークエンスしているので、病原体の検出と同時に病原体ゲノムの遺伝子型のタイピングも実施可能である。
しかし、本手法では、臨床検体中の核酸配列を網羅的に解読するため、得られるデータ量は、検体中に存在する生物のゲノムサイズとそのコピー数の積に比例する。そのため、ゲノムサイズの小さなウイルスや細菌など病原性微生物由来の配列は、メタゲノムデータにおいて、その配列数がごくわずかとなる。また微量の核酸を対象に増幅を行うため、ライブラリ調製過程でキメラ配列を生み出したり、ゲノムの一部の情報しか得られないことが多々ある。そこで本研究では、病原体の検出感度向上とバイアスのない病原体ゲノムデータの取得に向けた開発を行った。特にライブラリ調製方法の検討によるウイルスゲノムの検出感度向上に取り組んだ。特にウイルス感染症が疑われる症例の中でも、髄液や血清などといった無細胞系の臨床検体中には核酸の全体量が少ない。そこで微量RNAからも効率的にNGSライブラリが調製できるように、1細胞RNA-Seqのために開発された複数のライブラリ調製方法を用いて比較検討した。また高速化したデータ解析パイプラインの構築に取り組んだ。トリミング、ヒトゲノムの排除、病原体ゲノムへのマッピング、アノテーションといった流れでパイプラインを構築した。また各病原体候補のカウント数を正規化し、検体ごとに特徴的に現れる病原体候補を抽出するようにデザインした。
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Research Products
(6 results)
