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2014 Fiscal Year Research-status Report

全員除菌時代での薬剤耐性ヘリコバクターピロリ菌の潜在的ゲノム変化

Research Project

Project/Area Number 26460212
Research InstitutionKobe Pharmaceutical University

Principal Investigator

棚橋 俊仁  神戸薬科大学, 薬学部, 准教授 (30380067)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords全ゲノムシークエンス / ヘリコバクターピロリ菌 / 薬剤耐性 / クラリスロマイシン
Outline of Annual Research Achievements

全ゲノムシークエンス法(Whole-genome Sequencing)を用いて、単一塩基変異に加え、遺伝子欠失や増幅、逆位、転座などのあらゆるゲノム変化を俯瞰することにより、バクテリアゲノムの潜在的な病原因子を理解する研究手法が試みられつつある。全ゲノムの解読は困難であったが、シークエンス技術の急速な進歩により、2日間で80億塩基の解読が現在可能である。このゲノム解読技術を活用し、クラリスロマイシン耐性ヘリコバクターピロリ菌ゲノムを明らかにし、薬剤耐性を担う潜在的なゲノム変化を解明する。ゲノムエビデンスにもとづき、全員除菌時代でのより適正な治療法を開発し、海外を含めた医療現場で活用する。
ヘリコバクターピロリ菌が薬剤耐性を獲得するメカニズム、なかでもクラリスロマイシン(CAM)への耐性機構は、過去15年以上にわたり国内外において研究の進展は認めていない。CAM耐性は、ピロリ菌23S rRNA遺伝子の単一塩基変異により生じるとされているが、この変異のみでCAM耐性機構をすべて説明出来ない。全ゲノムシークエンス法により、ピロリ菌ゲノムに隠されているあらゆる遺伝子変化を検出し、潜在的な薬剤耐性機構の解明が可能である。
申請者は、クラリスロマイシン耐性ピロリ菌12株(23S rRNA遺伝子変異株)の全ゲノムシークエンスを実施し、既知の23S rRNA遺伝子変異に加え、菌体内外への多薬剤輸送を担う遺伝子群に特異的なアミノ酸置換が存在することを確認し、薬剤耐性をきたす潜在的なゲノム変化を見出し、成果を欧米学術誌へ発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

全ゲノムシークエンス及びデータ解析が順調であり、既に成果を欧米学術誌へ発表した。現在は付随する研究に取り組むべく、解析環境を構築している。

Strategy for Future Research Activity

中華人民共和国およびベトナムの大学や病院と共同し、海外ピロリ菌の収集を実施している。浙江大学(浙江省、杭州市)と共同し、中国人由来ピロリ菌59株を収集した。チョーライ病院(ホーチミン市)との共同により、ベトナム人由来ピロリ菌33株を収集した。これらピロリ菌からのゲノム抽出は既に実施し、冷凍保存している。本邦で収集した耐性ピロリ菌のゲノム変化が、これら海外ピロリ菌のゲノムにも存在するのか、全ゲノムシークエンス法で明らかにし、海外での除菌治療に向け、基盤となるデータベース構築を目指す。

Causes of Carryover

次世代シークエンスデータの解析が順調に進み、論文発表に至ることが可能であった。今後は海外株の解析に焦点を当て、研究を進捗させる。

Expenditure Plan for Carryover Budget

昨今の円高に連動し、シークエンス消耗品が約20%程度価格上昇している。価格上昇に伴う経費に使用する計画である。

  • Research Products

    (4 results)

All 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Whole-genome sequencing of clarithromycin resistant Helicobacter pylori characterizes unidentified variants of multidrug resistant efflux pump genes.2014

    • Author(s)
      5Iwamoto A, Tanahashi T*, Okada R, Yoshida Y, Kikuchi K, Keida Y, Murakami Y, Yang L, Yamamoto K, Nishiumi S, Yoshida M, Azuma T
    • Journal Title

      Gut Pathog

      Volume: 26 Pages: 6

    • DOI

      10.1186/1757-4749-6-27

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 4次世代シーケンサーを用いたヘリコバクターピロリ菌癌性蛋白CagAに特徴的な変異の検出2015

    • Author(s)
      岩本彰、棚橋俊仁、岡田理菜、小川浩史、張菁芸、吉田優、東健
    • Organizer
      第9回日本ゲノム微生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸大学百年記念館、神戸
    • Year and Date
      2015-03-06 – 2015-03-07
  • [Presentation] 5Detection of novel missense variants of Helicobacter pylori cagA gene using whole-genome sequencing2015

    • Author(s)
      Iwamoto Akira, Tanahashi Toshihito, Okada Rina, Hirofumi Ogawa, Chang Chingyun, Yoshida Masaru, Azuma Takeshi
    • Organizer
      第5回新学術発がんスパイラル国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸ポートピアホテル、神戸
    • Year and Date
      2015-02-26 – 2015-02-27
  • [Presentation] 7次世代シークエンサーを用いた本邦におけるヘリコバクターピロリ菌cagA遺伝子の全ゲノム解析2014

    • Author(s)
      岩本彰、棚橋俊仁、楊林、山本幸司、東健
    • Organizer
      第20回日本ヘリコバクター学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京ステーションコンファレンス、東京
    • Year and Date
      2014-06-28 – 2014-06-29

URL: 

Published: 2016-05-27  

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