Study for pathogenesis and high resolution diagnosis of Shiga toxin-producing Escherichia coli infection by metagenomic analyses

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K07017
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 李 謙一 国立感染症研究所, 細菌第一部, 主任研究官 (80721711)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊豫田 淳 国立感染症研究所, 細菌第一部, 室長 (70300928)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 腸管出血性大腸菌 / メタゲノム

Outline of Annual Research Achievements

よびメタゲノム解析を行った。重症例１事例および、集団感染3事例（24検体）の便サンプルを入手し解析を行った。すなわち、DNA抽出はQIAamp PowerFecal Pro DNA Kit（QIAGEN）を用いて行った。ショットガンメタゲノム解析には、QIAseq FX DNA Library Kit（QIAGEN）を用いてライブラリーを作製した。以上のライブラリーを、ショットガンメタゲノム解析ではHiSeqXを用いて塩基配列を解読した。得られたデータからkraken2などを用いて、属レベルで細菌の出現頻度を算出した。また、有症例起因株特異的なリードを検出するプログラムを構築した。同プログラムを一部の集団感染事例サンプルで用いたところ、サンプル中に存在する大腸菌の大部分が有症例起因株であることを示唆する結果を得た。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

集団感染由来サンプルが20以上収集され、おおむね計画通りに進捗している。

Strategy for Future Research Activity

ショットガンメタゲノム解析については、新たなプログラム（Bracken）を利用し、精度の向上を試みる。
また、種レベルでの解析を開始し、重症例や有症例にのみ存在する、あるいはしない菌種の同定を行う。

Causes of Carryover

他サンプルと合同でシークエンスを行うことで、費用を圧縮することが可能であった。今後、圧縮した費用の分で、Oxford nanopore社シークエンサーによる解析も行う予定である。