2020 Fiscal Year Annual Research Report
Wastewater monitoring for hepatitis A and E viruses and drugs without approval or authorization and their risk assessment
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20H04359
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| Research Institution | National Institute of Public Health |
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Principal Investigator |
秋葉 道宏 国立保健医療科学院, その他部局等, 部長 (00159336)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小坂 浩司 国立保健医療科学院, その他部局等, 上席主任研究官 (60370946)
三浦 尚之 国立保健医療科学院, その他部局等, 主任研究官 (70770014)
佐野 大輔 東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (80550368)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | A型肝炎ウイルス / E型肝炎ウイルス / 医薬品 / ノンターゲット分析 / 新型コロナウイルス / 下水 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度は，人口規模の異なる二つの都市の下水処理場において流入下水試料を原則2週に1度の頻度で採水した。そのうち一つの都市では，24時間の流量比例コンポジット試料を得た。5月から2月に掛けて採水されたコンポジット試料をポリエチレングリコール沈殿法により濃縮し，リアルタイムRT-PCR法でA型肝炎ウイルスおよびE型肝炎ウイルスを試験したところ，いずれも不検出だった。新型コロナウイルス感染症の流行対策として入国者数が著しく減少したために，輸入例としてのA型肝炎が激減したことが原因の一つとして考えられた。国内におけるE型肝炎の報告数は例年と同程度であったことから，下水試料の濃縮倍率を高める必要がある。
また，現在国内において感染拡大が懸念される新型コロナウイルスも感染者の糞便中に排出されることが知られているため，収集した下水試料を用いて新型コロナウイルスの回収・検出手法を検討した。下水試料に含まれるウイルスを陰電荷膜でろ過することにより膜に吸着させ，膜から直接ウイルスRNAを抽出する方法を考案した。CDC_N1，N2，N3，Sarbeco，NIID系の計５つのリアルタイムRT-PCRアッセイで試験し，下水試料から新型コロナウイルスRNAを検出することに成功した。
LC-高分解能質量分析計の一種であるLC-Orbitrap/MSを用いて，LC条件を検討し，網羅分析を目的に医薬品類のデータベースを作成した。また，前処理の条件について検討した。都市排水や畜舎排水を含む水道原水を用いて調査し，作成したデータベースやweb上のデータベースと比較し，原水中の医薬品類の存在を確認した。
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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
本研究では，下水処理場の流入下水を対象としたモニタリングに基づき，A型およびE型肝炎ウイルスの不顕性感染も含めた感染者の発生状況，および無承認無許可医薬品の種類や服用者数を明らかにするために，以下の３つのタスクに取り組むこととしている。タスク１：下水中のA型・E型肝炎ウイルス調査。タスク２：下水中の無承認無許可医薬品調査。タスク３：下水中のウイルス・医薬品濃度と訪日客数・帰国者数・食品輸入量等の因果関係分析。
2020年度は，当初の計画通りタスク１および２の研究を遂行し，ウイルスおよび医薬品の検出手法を検討した。タスク１では，A型・E型肝炎ウイルスは不検出だったが，新型コロナウイルスは検出された。タスク２では，都市排水や畜舎排水を含む水道原水試料を用いてLC-Orbitrap/MSによるノンターゲット分析の条件を検討し，医薬品類の存在を確認した。
新型コロナウイルスの回収・検出手法の検討は当初の計画にはなかったが，本研究課題では我が国において輸入例の割合が高い多種多様な病原微生物や無承認無許可医薬品群の中から，監視すべき微生物や医薬品を選定する際の科学的根拠を得ることを目指しているため，意義のある研究として進めた。
以上の結果から，今年度は実施計画に沿っておおむね順調に研究を遂行することができたと判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度は継続して下水試料を収集し，下水試料からのウイルス回収・検出手法の改良を目指す。具体的には，2020年度に考案した陰電荷膜吸着-直接RNA抽出法に，ワンステップのリアルタイムRT-PCR法を組み合わせ，A型・E型肝炎ウイルス遺伝子の検出感度を向上させることを検討する。新型コロナウイルスの濃度変動についても考案した手法を用いて調査を継続し，訪日客数の変動との関連を解析する。無承認無許可医薬品に該当する製品から検出事例がある医薬品成分を中心にLC-Orbitrap/MSでの分析条件を整備し，下水試料等での調査を行う。
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Research Products
(3 results)
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[Book] 水環境の事典2021
Author(s)
(公社)日本水環境学会
Total Pages
640
Publisher
朝倉書店
ISBN
978-4-254-18056-5
