2020 Fiscal Year Annual Research Report
Uncovering transmission of tuberculosis based on spatial molecular epidemiology with person flow data
| Project/Area Number |
20H03932
|
|---|
| Research Institution | Osaka City University |
|---|
Principal Investigator |
和田 崇之 大阪市立大学, 大学院生活科学研究科, 教授 (70332450)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤原 直哉 東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (00637449)
中谷 友樹 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (20298722)
山本 香織 地方独立行政法人 大阪健康安全基盤研究所, 微生物部, 主任研究員 (70649011)
竹内 昌平 長崎県立大学, 看護栄養学部, 講師 (80432988)
翁長 朝功 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (90823922)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 感染症分子疫学 / 結核 / ゲノミクス / 空間疫学 / 人流解析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
初年度である2020年度は計画上データ収集年にあたるため、結核分子疫学における研究実績は蓄積されていない。研究対象とした大阪市あいりん地域、国内特異的系統群（B2群）結核菌について、それぞれ2012年以降、2016年以降に調査時期を絞り、伝播経路追跡に向けたゲノム配列データの取得を進めている。2021年度は引き続きこれらのデータ取得を続け、患者情報・人流解析との連結に筋道をつける。
人流解析は、新型コロナウイルス感染症の流行に伴い、感染症疫学への応用が強く期待されている。本事象の喫緊性に即して、流行第1波における東京での人流量と感染者増加から推定される実効再生産数の動態に関する比較検証について研究協力体制をとり、関連論文の報告を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
結核罹患率が極めて高い大阪市あいりん地域および市内地域における結核伝播の動態を精密に分析するために、2012年以降における結核新規登録患者から分離された結核菌株（あいりん地域：412株、同地域外における遺伝型クラスタ形成株：216株）を対象としたゲノムデータ収集を進めている。このうち、385株の培養およびゲノムDNA抽出を終えた状況である。また、B2群株については、2016年対象株（51株）について、全株ゲノムデータを獲得した。患者情報の利用についても自治体および学内倫理審査の許諾を得て、疫学解析の事前準備を滞りなく進めている。
人流解析については、同市内パーソントリップ（PT）データを活用して個人IDごとの移動に基づく人流接触量を計算し、各IDの居住地グリッドをノードとした重み付けネットワークを構築した。ここからコミュニティ分割により、地域を人流接触量によって区画化することで、結核伝播の患者地理情報と結びつける予定であるが、現在は接触条件の詳細検討を行っている段階である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
昨年度集積した結核高罹患率地域由来の結核菌株ゲノムデータを精査するとともに、コロナ禍前後に発生した結核事例にも着眼し（後述）、菌株収集とゲノム解析対象の選別・データ取得を継続する。まず、ゲノム解析株の選別に要する遺伝型解析を先行して行う。現在培養中の菌株（高罹患地域由来株と遺伝型クラスタを形成する菌株群、日本固有系統株群）についてゲノム配列を取得し、マッピング解析に基づく変異比較によって個々のクラスタごとに直接伝播の可能性を検証する。
本研究グループでは、病原体伝播が追跡しにくい結核菌の特性（飛沫核（空気）感染）を踏まえ、疫学的リンクを持たない若年性結核患者（40歳未満）由来株のゲノムデータを2012年から蓄積している。そこで、本課題では当初の予定を拡張し、現在のコロナ禍による社会変容に合わせ、これに関する調査期間を延長したデータ収集を行うこととする。ここから、結核伝播がポストコロナ社会においてどのように変化していくのかを知るための基礎データを構築する。
患者・ゲノムデータの蓄積に並行して、地理・人流解析に関して、リアルタイム性が高いGPSデータによって地点間距離を人同士の接触量に基づいた計算方法として確立する。このためには、計算手法を確立しつつあるPTデータを参考としたデータ変換方法を検討する必要がある。本年度はそのためのスクリプト構築および実装を目指す。
|
