1分子シークエンサーを用いたウイルスゲノム解析によるウイルス制御後肝病態の解明

• 研究課題/領域番号: 20K08281
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分53010:消化器内科学関連
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 前川 伸哉 山梨大学, 大学院総合研究部, 特任教授 (70397298)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 肝炎ウイルス制御後 / 原発性肝癌 / HCV / 次世代シークエンサー / 自然免疫 / ウイルスゲノム / 宿主遺伝子 / 1分子シークエンシング / HBV / ウイルス制御後の病態進展 / ウイルスゲノム1分子シークエンシング

研究開始時の研究の概要

本研究では、ウイルス制御時代における肝病態進展の問題について、一分子シークエンサーにより 得られる大量な直列ウイルスゲノムのquasispecies情報を機械学習AIのプログラムを導入すること により迅速に処理し、precision medicineとしてのウイルスゲノムの意義について明らかとしてゆ く。さらにウイルスゲノム変異に対応した宿主因子についても、血液等を用いてmiRNA、体細胞変異 等を中心に解析、簡便なバイオマーカーの開発を目指してゆく。

研究成果の概要

本研究では、一分子シークエンサーNanoporeシステムを改良することにより、従来の次世代シークエンサーではウイルスゲノム断片の集合体としてしか捉えられなかったHCVのゲノム情報を、ウイルス完全長の集合体として解析することが可能となり、ウイルスゲノム直列情報を含めた病態とウイルスの関連を明らかにすることが可能となった。本システムを用い、ウイルスゲノム上、離れた部位にあるE1/E2とNS5A領域の変異がリンクして病態を形成する可能性が明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来断片的なウイルスゲノム解析以外は不可能であったウイルス変異体解析において、近年の技術革新で登場した高精度にロングリード可能な1分子シークエンシングシステムを導入し、完全長肝炎ウイルスゲノムの変異・quasispecies情報を取得することにより、ウイルス制御後の病態進展におけるウイルスゲノムの意義を嘗てないレベルで明らかにすることが可能となった。

研究成果

• [雑誌論文] Significance of serum IP-10/CXCL10 measurement in predicting post-direct acting antiviral treatment liver function in patients with HCV-decompensated liver cirrhosis. (2023)
  • 著者名/発表者名: Katoh R, Maekawa S, Osawa L, Komiyama Y, Nakakuki N, Takada H, Matsuda S, Muraoka M, Suzuki Y, Sato M, Tatsumi A, Takano S, Fukasawa M, Yamaguchi T, Nakayama Y, Inoue T, Enomoto N.
  • 雑誌名: Hepatol Res 巻: 53 ページ: 280-288
  • 査読あり
• [雑誌論文] Early diagnosis of hepatic inflammation in Japanese nonalcoholic fatty liver disease patients using 3D MR elastography. (2023)
  • 著者名/発表者名: Komiyama Y, Motosugi U, Maekawa S, Osawa L, Nakakuki N, Takada H, Muraoka M, Suzuki Y, Sato M, Takano S, Fukasawa M, Yamaguchi T, Onishi H, Yin M, Enomoto N.
  • 雑誌名: Hepatol Res 巻: 53 ページ: 208-218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of a combination of pemafibrate and a mild low-carbohydrate diet on obese and non-obese patients with metabolic-associated fatty liver disease. (2023)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Y, Maekawa S, Yamashita K, Osawa L, Komiyama Y, Nakakuki N, Takada H, Muraoka M, Sato M, Takano S, Fukasawa M, Yamaguchi T, Funayama S, Morisaka H, Onishi H, Enomoto N.
  • 雑誌名: J Gastroenterol Hepatol 巻: in press 号: 6 ページ: 921-929
  • DOI: 10.1111/jgh.16154
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction of Therapeutic Response Using Contrast-Enhanced Ultrasound in Japanese Patients Treated with Atezolizumab and Bevacizumab for Unresectable Hepatocellular Carcinoma. (2023)
  • 著者名/発表者名: Takada H, Yamashita K, Osawa L, Komiyama Y, Nakakuki N, Muraoka M, Suzuki Y, Sato M, Takano S, Fukasawa M, Yamaguchi T, Maekawa S, Enomoto N.
  • 雑誌名: Oncology 巻: 101 ページ: 173-184
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of direct-acting antiviral-resistant hepatitis C virus haplotype diversity by single-molecule and long-read sequencing. (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi K, Sato M, Osawa L, Matsuda S, Komiyama Y, Nakakuki N, Takada H, Katoh R, Muraoka M, Suzuki Y, Tatsumi A, Miura M, Takano S, Amemiya F, Fukasawa M, Nakayama Y, Yamaguchi T, Inoue T, Maekawa S, Enomoto N.
  • 雑誌名: Hepatol Commun 巻: 6 ページ: 1634-1651
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of direct-acting antiviral-resistant hepatitis C virus haplotype diversity by single-molecule and long-read sequencing (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi K, Sato M, Osawa L, Matsuda S, Komiyama Y, Nakakuki N, Takada H, Katoh R, Muraoka M, Suzuki Y, Tatsumi A, Miura M, Takano S, Amemiya F, Fukasawa M, Nakayama Y, Yamaguchi T, Inoue T, Maekawa S, Enomoto N.
  • 雑誌名: Hepatol Commun 巻: in press 号: 7 ページ: 1634-1651
  • DOI: 10.1002/hep4.1929
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inhibitory effect of a novel thiazolidinedione derivative on hepatitis B virus entry (2021)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Tomohisa、Okuyama-Dobashi Kaori、Motohashi Ryoji、Yokoe Hiromasa、Takahashi Kazunori、Wiriyasermkul Pattama、Kasai Hirotake、Yamashita Atsuya、Maekawa Shinya、Enomoto Nobuyuki、Ryo Akihide、Nagamori Shushi、Tsubuki Masayoshi、Moriishi Kohji
  • 雑誌名: Antiviral Research 巻: 194 ページ: 105165-105165
  • DOI: 10.1016/j.antiviral.2021.105165
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Usefulness of Circulating CYFRA21-1 in Patients as a Biomarker in Patients Taking Sorafenib or Lenvatinib for Unresectable Hepatocellular Carcinoma. (2021)
  • 著者名/発表者名: Takada H, Osawa L, Komiyama Y, Kato R, Nakakuki N, Muraoka M, Suzuki Y, Tatsumi A, Sato M, Takahashi E. Maekawa S, Enomoto N.
  • 雑誌名: Reports 巻: in press
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Usefulness of Cell-Free Human Telomerase Reverse Transcriptase Mutant DNA Quantification in Blood for Predicting Hepatocellular Carcinoma Treatment Efficacy. (2021)
  • 著者名/発表者名: Muraoka M, Maekawa S, Katoh R, Komiyama Y, Nakakuki N, Takada H, Matsuda S, Suzuki Y, Sato M, Tatsumi A, Miura M, Amemiya F, Shindo H, Takano S, Fukasawa M, Yamauchi K, Yamaguchi T, Nakayama Y, Inoue T, Enomoto N.
  • 雑誌名: Hepatol Commun. 巻: 5(11) 号: 11 ページ: 1927-1938
  • DOI: 10.1002/hep4.1762
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The impact of antiviral therapy for hepatitis C virus on the survival of patients after hepatocellular carcinoma treatment. (2021)
  • 著者名/発表者名: Mori Y, Matsuda S, Sato M, Muraoka M, Suzuki Y, Tatsumi A, Nakayama Y, Inoue T, Maekawa S, Enomoto N.
  • 雑誌名: Internal Medicine 巻: Online ahead of print.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Deep sequencing analysis of serum hepatitis B virus-RNA during nucleot(s)ide analogue therapy (2021)
  • 著者名/発表者名: Shuya Matsuda, Shinya Maekawa, Yasuyuki Komiyama, Natsuko Nakakuki, Tatsuya Yamaguchi, Yasuhiro Nakayama, Taisuke Inoue, Tadashi Sato, Atsuya Yamashita, Kohji Moriishi, Nobuyuki Enomoto
  • 雑誌名: Hepatology Research 巻: 51 号: 1 ページ: 39-50
  • DOI: 10.1111/hepr.13574
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Relationship between presarcopenia and event occurrence in patients with primary hepatocellular carcinoma (2020)
  • 著者名/発表者名: Takada H, Amemiya F, Yasumura T, Yoda H, Okuwaki T, Imagawa N, Shimamura N, Tanaka K, Kadokura M, Maekawa S, Enomoto N.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 1 号: 1 ページ: 10186-10186
  • DOI: 10.1038/s41598-020-67147-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cancer-related genetic changes in multistep hepatocarcinogenesis and their correlation with imaging and histological findings (2020)
  • 著者名/発表者名: Masaru Muraoka, Shinya Maekawa, Yuichiro Suzuki , Mitsuaki Sato, Tatsuya Yamaguchi, Taisuke Inoue, Tadashi Sato, Atsuya Yamashita, Kohji Moriishi, Masanori Matsuda, Nobuyuki Enomoto
  • 雑誌名: Hepatology Research 巻: 50 号: 9 ページ: 1071-1082
  • DOI: 10.1111/hepr.13529
  • 査読あり / オープンアクセス