2023 Fiscal Year Research-status Report
Monitoring the prevalence of pathogens in the aquatic environment of the Kathmandu Valley using wastewater-based epidemiology and microbial source tracking approaches
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22KK0173
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
原本 英司 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (00401141)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清 和成 北里大学, 医療衛生学部, 教授 (80324177)
古川 隼士 北里大学, 医療衛生学部, 准教授 (90632729)
田中 靖浩 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (50377587)
亀井 樹 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (80792168)
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| Project Period (FY) |
2022-10-07 – 2026-03-31
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| Keywords | 健康関連微生物 / 下水疫学調査 / 微生物起源解析 / カトマンズ盆地 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度は、カウンターパートのSarmila Tandukar氏の協力により、カトマンズ盆地内の2ヶ所の下水処理場において流入水と放流水を定期的に採取した。また、研究協力者として参画している研究助教と学生2名が2023年10～11月に現地に渡航して病院排水および河川水を採取し、試料中の微生物の濃縮作業等を実施した。不活化処理を施して国内に輸送した試料から複数種の病原微生物や微生物起源解析マーカーの測定を試みた。
リアルタイムPCR法による下水からの病原微生物の検出率は、A型肝炎ウイルスが51%、エンテロウイルスA71型（手足口病の主要な病因ウイルス）が64%であり、現地での高い罹患状況を反映していると考えられた。また、病院排水からの新型コロナウイルスの検出率は100%であり、86%の試料で定量可能な濃度で検出されており、感染者の発生動向が把握できない現地において下水疫学調査が有効となることが示唆された。
また、デジタルPCR法を用いた5種類の遺伝子の同時検出法を開発した。新型コロナウイルス、A型インフルエンザウイルス、RSウイルス（A・B型）およびタバコモザイクウイルスの5種類を検出する病原ウイルス検出系と、ヒト・ブタ・反芻動物バクテロイデス、イヌミトコンドリアDNAおよび大腸菌の5種類を検出する微生物起源解析マーカー検出系を構築し、病院排水と河川水からの検出に成功した。
今年度の研究により、リアルタイムPCR法およびデジタルPCR法を活用することで、現地において下水疫学調査と微生物起源解析が可能になることが示された。
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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
カウンターパートの協力も得ながら現地の下水処理場や病院、河川を対象とした採水調査を実施する体制を確立し、継続的なデータの取得ができている。また、本研究を構成する2つの大きなテーマである「下水疫学調査」と「微生物起源解析」について、下水疫学調査として複数の病原ウイルスを測定し、微生物起源解析では様々な宿主に対応した遺伝子マーカーを測定できており、データの蓄積が進んでいる。このことから、研究は順調に進んでいると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度は、研究代表者と研究分担者が渡航して現地調査を実施し、下水に加え、河川水や地下水の採取を計画している。採取した試料は、ウイルスのみならず、病原細菌や薬剤耐性遺伝子の測定に供する予定である。継続的な調査を行うことにより，現地において下水疫学調査と微生物起源解析を活用するための基盤となるデータの取得を目指す。
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| Causes of Carryover |
代表者および分担者自身が渡航しての現地調査を計画していたが、学内業務等により日程が確保できなかったため、代表者が指導する博士留学生1名と修士日本人学生1名、研究助教1名を代理で派遣した。博士留学生と研究助教はネパール人で実家に宿泊したことから，旅費を節約しながら効率的に調査を実施することができた。今回生じた次年度使用額は、2024年度に実施予定の現地調査において、測定試料数を増やすことや渡航期間を長くすること等の調査内容を充実させるために活用する。
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[Presentation] Quantification of multiple respiratory viruses in wastewater in Kathmandu, Nepal: potential implication of wastewater-based epidemiology for community disease surveillance2023
Author(s)
Sunayana Raya, Bikash Malla, Sadhana Shrestha, Niva Sthapit, Tomoko Takeda, Masaaki Kitajima, Sarmila Tandukar, Hari Kattel, Sangita Tara Sharma, Rabin Maharjan, Eiji Haramoto
Organizer
Water and Environment Technology Conference Online 2023
Int'l Joint Research
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