国内で流行するノロウイルスの包括的ゲノム解析および病原性の比較解析

• 研究課題/領域番号: 20K10443
• 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58020:衛生学および公衆衛生学分野関連:実験系を含む
• 研究機関: 地方独立行政法人 大阪健康安全基盤研究所
• 研究代表者: 本村 和嗣 地方独立行政法人 大阪健康安全基盤研究所, 公衆衛生部, 部長 (60450558)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: アストロウイルス / ノロウイルス / 起源推定解析 / 全長ゲノム解析 / ゲノム解析

研究開始時の研究の概要

我々は、科学的知見に基づくヒトノロウイルスの感染症対策に役立てるために、全国の20の小児科医と協力して国内で流行したヒトノロウイルスの全ゲノム情報の収集と解析の実施を試みる。解析情報には、流行株の性質を規定する全ゲノムの配列情報に加えて、流行株の遺伝的特徴、蛋白質の構造と機能の特徴、自然界での経時変化の特徴などが含まれる。日本で流行するヒトノロウイルス全長ゲノムを包括的に解析し、流行株の（1）種類、分布、動態、（2）特異的変異、(3) 蛋白質構造の特徴、（4）流行の発生機序、（5）遺伝子型と病原性についての関連性を明らかにする。

研究実績の概要

アストロウイルスの好発年齢は主に3歳以下の乳幼児で、感染性胃腸炎を引き起こすが、検出頻度は約 1～2％と言われている。症状が、比較的に軽症で終わることが多いため、医療機関に受診機会が少ないためと考えられる。しかし、保育園や小学校で、集団発生事例が発生しているため、注意が必要である。今回、医療機関で、2018年に感染性胃腸炎と診断された小児8例を対象に、次世代シークエンサーを用いて、アストロウイルスの全長ゲノム解析を試みた。
糞便試料由来のウイルスRNAよりcDNAを合成後、Nextera XT DNA Library Preparation Kitで、Library DNAを精製した。iSeq100（イルミナ社）で塩基配列情報を収集後、CLC workbenchで、de novo assembly、Map reads to contigsで、解析した。de novo assembly により、アストロウイルスの断片配列（3,000 bp以上）が5配列を得た。Map reads to contigs では、遺伝子型が不明であるため、様々な遺伝子型（1型～8型、MLB1型、MLB2型）の参照配列（MN43306.1、FJ755403.1、HQ398856.2、L23513.1、KF211475.1、MN433703.1、Z25771.1、KF039911.1、MZ603079.1、KF039912.1、MF684776.1、MT906857.1 、GQ901902.2、MK059955.1、MK059956.1、AF260508.1、NC_001943.1、LC064152.1、NC_016155.1）をそれぞれ、参照配列にし、解析した。de novo assembly、Map reads to contigsから得られた候補配列から、GENETYXソフトウェアを用いて、nearly full length (6,752 bps)の配列を得た。MEGAソフトウェアを用いて、上記の参照配列とともに、nearly full length、そして、ORFごと（ORF1a、ORF1b、ORF2）に、最尤法による系統樹解析をおこなった。ORF1a、ORF1b、ORF2はアストロウイルス　遺伝子型3の参照配列に、近縁性が高かった。上田らの報告では、2018-2022年において、本邦では、1型、MLB1、8型が多く検出されている。今回、遺伝子型3の全長配列が明らかとなり、貴重な症例であった、

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

1) アストロウイルス感染症は、症状が軽いため、医療機関における探知率は1-2%と低いため、臨床検体が収集できず、過去、2018年に収集した検体を用いて解析した。
2) 長期冷凍保存していた臨床検体であったため、ウイルスRNAの収量が少なく、全長ゲノム解析ができた検体が少なかった。
3) コロナ禍後、国内で流行しているアストロウイルスの遺伝子型が捕捉できていない。

今後の研究の推進方策

2023年05月08日より、新型コロナウイルス感染症の感染症法上の取り扱いが変更になり、「行動緩和」しつつあり、感染症の報告数は、コロナ禍前の状況に戻ると見込まれる。
（I）4検体は、アストロウイルスの部分配列が明らかとなったため、アストロウイルスによる感染性胃腸炎が高い。しかし、ウイルスRNAの濃度が低いため、次世代シークエンサーの解析で、全長ゲノム解析は難しかった。これら4検体については、ウイルスRNAを元にcDNAを合成し、GenomiPhi Amplification kitを用いて、核酸増幅後、次世代シークエンサーで解析を試みる。
(II) 臨床経過、血清生化学検査データを医療機関に尋ねる。
(III) ノロウイルスによる感染性胃腸炎の検体を収集する。

研究成果

• [雑誌論文] Achieving measles elimination and emerging modified measles: Longitudinal measles epidemiology from 1982 to 2021 in Osaka Prefecture, Japan (2024)
  • 著者名/発表者名: Kurata Takako、Kaida Yuko、Kanbayashi Daiki、Motomura Kazushi
  • 雑誌名: Vaccine 巻: 42 号: 2 ページ: 271-286
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2023.12.004
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Vaccine-induced neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 Omicron variant isolated in Osaka, Japan (2023)
  • 著者名/発表者名: Hiroi Satoshi、Morikawa Saeko、Motomura Kazushi、Mori Haruyo
  • 雑誌名: Access Microbiology 巻: 5 号: 2
  • DOI: 10.1099/acmi.0.000465.v3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Shedding of rubella virus in postsymptomatic individuals; viral RNA load is a potential indicator to estimate candidate patients excreting infectious rubella virus (2023)
  • 著者名/発表者名: Kanbayashi Daiki、Kurata Takako、Kaida Atsushi、Kubo Hideyuki、Yamamoto Seiji P.、Egawa Kazutaka、Hirai Yuki、Okada Kazuma、Kaida Yuko、Ikemori Ryo、Yumisashi Takahiro、Ito Ayami、Saito Takeshi、Yamaji Yoshihiko、Nishino Yuka、Omori Ryosuke、Mori Haruyo、Motomura Kazushi、Ikuta Kazuyoshi
  • 雑誌名: Journal of Clinical Virology 巻: 160 ページ: 105377-105377
  • DOI: 10.1016/j.jcv.2022.105377
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Emergence and Widespread Circulation of Enteric Viruses Throughout the COVID-19 Pandemic: A Wastewater-Based Evidence (2023)
  • 著者名/発表者名: Hoque Sheikh Ariful、Saito Hiroyuki、Akino Wakako、Kotaki Tomohiro、Okitsu Shoko、Onda Yuko、Kobayashi Takeshi、Hossian Tania、Khamrin Pattara、Motomura Kazushi、Maneekarn Niwat、Hayakawa Satoshi、Ushijima Hiroshi
  • 雑誌名: Food and Environmental Virology 巻: 15 号: 4 ページ: 342-354
  • DOI: 10.1007/s12560-023-09566-z
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 大阪府内で報告された麻疹症例と府内情報共有体制の構築 (2023)
  • 著者名/発表者名: 倉田貴子, 上林大起, 柿本健作, 阿部仁一郎, 入谷展弘, 本村和嗣, 福島俊也, 宮本妙子, 東山佳代, 西野裕香, 坂本愛, 大槻紀之
  • 雑誌名: 病原微生物検出情報月報 巻: 44 ページ: 138-139
• [雑誌論文] 大阪府における梅毒の発生動向と対策 (2023)
  • 著者名/発表者名: 皐月由香, 川畑拓也, 阪野文哉, 浜みなみ, 柿本健作, 入谷展弘, 本村和嗣
  • 雑誌名: 病原微生物検出情報月報 巻: 44 ページ: 203-204
• [雑誌論文] 風疹ウイルスの検体種と採取時期による排泄量の推移について (2023)
  • 著者名/発表者名: 上林大起, 倉田貴子, 改田厚, 久保英幸, 山元誠司, 江川和孝, 平井有紀, 岡田和真, 改田祐子, 池森亮, 弓指孝博, 森治代, 本村和嗣, 生田和良, 山地良彦, 西野裕香, 伊藤文美, 齊藤武志, 大森亮介
  • 雑誌名: 病原微生物検出情報月報 巻: 44 ページ: 51-53
• [雑誌論文] 大阪府における維持透析患者のCOVID-19入院症例の検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真, 島田秀和, 道味久弥, 本村和嗣, 浅田留美子
  • 雑誌名: 日本透析医会雑誌 巻: 38 ページ: 172-181
• [雑誌論文] Resurgence of syphilis in 2022 amongst heterosexual men and women in Osaka, Japan (2023)
  • 著者名/発表者名: Ukai Tomohiko、Kakimoto Kensaku、Kawahata Takuya、Miyama Takeshi、Iritani Nobuhiro、Motomura Kazushi
  • 雑誌名: Clinical Microbiology and Infection 巻: 29 号: 3 ページ: 396-397
  • DOI: 10.1016/j.cmi.2022.11.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Factors associated with time lag between symptom onset and reporting in the first epidemic wave of COVID-19 in Osaka, Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Miyama Takeshi、Kakimoto Kensaku、Iritani Nobuhiro、Motomura Kazushi
  • 雑誌名: IJID Regions 巻: 4 ページ: 53-58
  • DOI: 10.1016/j.ijregi.2022.06.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increasing seroprevalence but waning herd immunity against measles after elimination: Longitudinal seroepidemiology of measles in Osaka Prefecture, Japan, 2003?2020 (2022)
  • 著者名/発表者名: Kurata Takako、Miyama Takeshi、Kanbayashi Daiki、Kaida Yuko、Aoyama Ikuko、Ikemori Ryo、Banno Fumiya、Kawahata Takuya、Mori Haruyo、Motomura Kazushi
  • 雑誌名: Vaccine 巻: 40 号: 46 ページ: 6581-6588
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2022.07.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Infectivity assay for detection of SARS‐CoV‐2 in samples from patients with COVID‐19 (2021)
  • 著者名/発表者名: Hiroi Satoshi、Kubota‐Koketsu Ritsuko、Sasaki Tadahiro、Morikawa Saeko、Motomura Kazushi、Nakayama Emi E.、Okuno Yoshinobu、Shioda Tatsuo
  • 雑誌名: Journal of Medical Virology 巻: 93 号: 10 ページ: 5917-5923
  • DOI: 10.1002/jmv.27145
• [雑誌論文] A longitudinal study on respiratory viral infection for healthy volunteers (2021)
  • 著者名/発表者名: Morikawa Saeko、Otsuka Maki、Yumisashi Takahiro、Motomura Kazushi
  • 雑誌名: Health Science Reports 巻: 4 号: 4
  • DOI: 10.1002/hsr2.413
• [雑誌論文] Full genome-based characterization of G4P[6] rotavirus strains from diarrheic patients in Thailand: Evidence for independent porcine-to-human interspecies transmission events (2021)
  • 著者名/発表者名: Tacharoenmuang Ratana、Guntapong Ratigorn、Upachai Sompong、Singchai Phakapun、Fukuda Saori、Ide Tomihiko、Motomura Kazushi、Tatsumi Masashi、Takeda Naokazu、Yoshikawa Tetsushi、Murata Takayuki、Uppapong Ballang、Taniguchi Koki、Komoto Satoshi
  • 雑誌名: Virus Genes 巻: 57 号: 4 ページ: 338-357
  • DOI: 10.1007/s11262-021-01851-y
• [雑誌論文] Relationship between biochemical markers and measles viral load in patients with immunologically naive cases and secondary vaccine failure: LDH is one of the potential auxiliary indicators for secondary vaccine failure (2021)
  • 著者名/発表者名: Kurata Takako、Kanbayashi Daiki、Komano Jun、Motomura Kazushi
  • 雑誌名: Microbiology and Immunology 巻: 65 号: 7 ページ: 265-272
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12891
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two Different Strains of Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome Virus (SFTSV) in North and South Osaka by Phylogenetic Analysis of Evolutionary Lineage: Evidence for Independent SFTSV Transmission (2021)
  • 著者名/発表者名: Ikemori R, Aoyama I, Sasaki T, Takabayashi H, Morisada K, Kinoshita M, Ikuta K, Yumisashi T, Motomura K
  • 雑誌名: Viruses 巻: 13(2) 号: 2 ページ: 177-177
  • DOI: 10.3390/v13020177
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Seasonal shift in epidemics of respiratory syncytial virus infection in Japan (2021)
  • 著者名/発表者名: Miyama Takeshi、Iritani Nobuhiro、Nishio Takayuki、Ukai Tomohiko、Satsuki Yuka、Miyata Hiromi、Shintani Ayumi、Hiroi Satoshi、Motomura Kazushi、Kobayashi Kazuo
  • 雑誌名: Epidemiology and Infection 巻: 149
  • DOI: 10.1017/s0950268821000340
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ongoing rubella epidemic in Osaka, Japan, in 2018-2019. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kanbayashi, D., Kurata, T., Kubo, H., Kaida, A., Yamamoto, S. P. Egawa, K., Hirai, Y., Okada, K., Ikemori, R., Yumisashi, T., Yamamoto, A., Yoshida, H., Hirayama, T., Ikuta, K. & Motomura, K.
  • 雑誌名: Western Pacific Surveillance and Response Journal 巻: 11 号: 2 ページ: 1-3
  • DOI: 10.5365/wpsar.2019.10.3.001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel human reovirus isolated from children and its long-term circulation with reassortments (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Seiji P.、Motooka Daisuke、Egawa Kazutaka、Kaida Atsushi、Hirai Yuki、Kubo Hideyuki、Motomura Kazushi、Nakamura Shota、Iritani Nobuhiro
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 号: 1 ページ: 963-963
  • DOI: 10.1038/s41598-020-58003-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A measles outbreak from an index case with immunologically confirmed secondary vaccine failure (2020)
  • 著者名/発表者名: Kurata Takako、Kanbayashi Daiki、Egawa Kazutaka、Kinoshita Masaru、Yoshida Hideki、Miyazono Masaya、Motomura Kazushi
  • 雑誌名: Vaccine 巻: 38 号: 6 ページ: 1467-1475
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2019.11.075
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] High prevalence of equine‐like G3P[8] rotavirus in children and adults with acute gastroenteritis in Thailand (2019)
  • 著者名/発表者名: Tacharoenmuang Ratana、Komoto Satoshi、Guntapong Ratigorn、Upachai Sompong、Singchai Phakapun、Ide Tomihiko、Fukuda Saori、Ruchusatsawast Kriangsak、Sriwantana Busarawan、Tatsumi Masashi、Motomura Kazushi、Takeda Naokazu、Murata Takayuki、Sangkitporn Somchai、Taniguchi Koki、Yoshikawa Tetsushi
  • 雑誌名: Journal of Medical Virology 巻: 92 号: 2 ページ: 174-186
  • DOI: 10.1002/jmv.25591
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 大阪府における感染症発生動向についてー2022－ (2023)
  • 著者名/発表者名: 本村和嗣
  • 学会等名: 第42回感染症サーベイランスモニター会
  • 招待講演