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次世代シークエンス技術導入によるアフリカを中心としたダニ媒介性感染症研究の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 23255016
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分海外学術
研究分野 応用獣医学
研究機関北海道大学

研究代表者

杉本 千尋  北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 教授 (90231373)

研究分担者 梶野 喜一  北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 准教授 (80322147)
中村 一郎  北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 講師 (20374241)
阿部 貴志  新潟大学, 工学部・情報工学科, 助教 (30390628)
桜井 達也  北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 助教 (60547777)
研究期間 (年度) 2011 – 2014
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
2011年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
キーワード人獣共通感染症 / マダニ / ゲノム / アフリカ / 原虫
研究概要

国内(宮崎県、北海道)、オランダ、ガンビアでマダニ7種を採取し、メタゲノム解析を実施した。手法は、虫体を洗浄、破砕後、界面活性剤処理し、2種の孔径のフィルターでろ過し、細菌を濃縮した画分をDNA分解酵素処理して、宿主ゲノムDNAを除去した。その画分からDNAを精製し、全ゲノム増幅後、次世代シークエンサー(454FLX)で塩基配列を決定した。そのうち、300bp以上の断片を自己組織化マップ(BLSOM)法により分析し、DNA断片が由来する細菌の分類群の同定を行った。その結果、50%以上の配列が細菌由来と同定され、属レベルまでの帰属を明らかにすることができた。これと並行して、マダニホモジネートから精製したDNAを用いて細菌16Sリボソーム遺伝子の一部をPCRで増幅し、その産物を次世代シークエンサーで解析し、細菌16Sリボソーム遺伝子データベースに対してBLAST検索し、種同定を行った。
いずれの解析結果においても、保有細菌叢が1)種間、2)同一種の雌雄間、3)採取地域で差があることが明らかとなった。また、BLSOM解析で人に対して病原性を有すると考えられる種を含む細菌属(Rickettsia, Chlamydia, Francilella, Leptospira等)が検出された。今後、どのような病原体が含まれるのか種レベルまで同定する必要がある。
また、ザンビア、マレーシアの動物血液ならびにマダニDNAを用いてQ熱病原体(Coxiella burnettii)の保有状況を調査した結果、高率に本病原体の遺伝子が検出できた。その他のマダニ媒介性病原体のスクリーニングでは、人獣共通感染症の病原体となる種は検出できていない。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

世界各地の共同研究者(オランダ、ガンビア、カリブ、南ア、マレーシア)の協力により、マダニ試料(DNA)を得ることができ、これらを用いた解析に着手できた。また新たな技法によるマダニ保有細菌叢の網羅的解析手法を確立することができ、その有用性を検証できた。

今後の研究の推進方策

分離地、対象種を拡大して収集する必要がある。またウイルスに関しても解析する手法を開発する必要がある。

報告書

(1件)
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 学会発表 (14件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 紅斑熱群リケッチアの迅速種鑑別法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      中尾亮
    • 学会等名
      第153回日本獣医学会学術集会
    • 発表場所
      大宮ソニックシティ(さいたま市)
    • 年月日
      2012-03-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] メタゲノム解析によるマダニ保有微生物叢の検索2012

    • 著者名/発表者名
      中尾亮
    • 学会等名
      第153回日本獣医学会学術集会
    • 発表場所
      大宮ソニックシティ(さいたま市)
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 心水症に対する効果的予防戦略確立に向けEhrlichia ruminantiumの分子遺伝学的研究2012

    • 著者名/発表者名
      中尾亮
    • 学会等名
      第153回日本獣医学会学術集会
    • 発表場所
      大宮ソニックシティ(さいたま市)
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] マダニ保有微生物叢の解明へ向けたメタゲノム解析技術の応用2012

    • 著者名/発表者名
      中尾亮
    • 学会等名
      第81回日本寄生虫学会大会
    • 発表場所
      兵庫医科大学西宮キャンパス(西宮市)
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] BLSOM法による生物系統推定のマダニメタゲノム解析への応用2012

    • 著者名/発表者名
      中尾亮
    • 学会等名
      第18回リケッチア研究会
    • 発表場所
      大阪クリスタルタワー(大阪市)
    • 年月日
      2012-02-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] メタゲノム解析によるマダニ保有微生物叢の検索2012

    • 著者名/発表者名
      中尾亮
    • 学会等名
      感染症若手フォーラム
    • 発表場所
      「やすらぎ伊王島」海の見えるホテル(長崎市)
    • 年月日
      2012-02-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Effect of environmental changes on ticks and tick-borne diseases-Metagenomic approach to identify tick-borne pathogens by using ultra high throughput DNA2011

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Sugimoto
    • 学会等名
      The 13th KAST International Symposium "Nationa 1 Strategies to Zoonosis Control and Food Safty"
    • 発表場所
      Seoul (Korea)(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] エキノコックス症モデルマウスを用いた虫体発育に対する宿主抵抗性の解析2011

    • 著者名/発表者名
      中尾亮
    • 学会等名
      第71回日本寄生虫学会東日本支部会
    • 発表場所
      杏林大学三鷹キャンパス(三鷹市)
    • 年月日
      2011-10-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Genotying of Ehrlichia ruminantium by multiple-locus variable-number tandem-repeat analysis2011

    • 著者名/発表者名
      中尾亮
    • 学会等名
      The 3rd International Young Researcher Seminar in Zoonosis Control 2011
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Multiple-Locus Variable-Number Tandem-Repeat Analysis for molecular typing and phylogenetic analysis of Ehrlichia ruminantium2011

    • 著者名/発表者名
      中尾亮
    • 学会等名
      XIII International Congress of Bacteriology and Applied Microbiology
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2011-09-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Metagenomic approach to identify tick-borne pathogens by using ultra high throughput DNA sequencing and data analyzing technologies2011

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Sugimoto, Ryo Nakao, Toshimichi Ikemura, Frans Jongejan, Takashi Abe
    • 学会等名
      6th International Meeting on Rickettsiae and Rickettsial Diseases
    • 発表場所
      City Auditorium (Zaragoza, Spain)
    • 年月日
      2011-09-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Multiple-locus variable-number tandem-repeat analysis of Ehrlichia ruminantium in Amblyomma variegatum collected at heartwater endemic areas in Uganda2011

    • 著者名/発表者名
      中尾亮
    • 学会等名
      7th International Conference on Ticks and Tick-borne Pathogens (TTP-7)
    • 発表場所
      City Auditorium (Zaragoza, Spain)
    • 年月日
      2011-09-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Identification and characterization of variable-number tandem-repeat (VNTR) markers in Ehrlichia ruminantium2011

    • 著者名/発表者名
      中尾亮
    • 学会等名
      6th International Meeting on Rickettsiae and Rickettsial Diseases
    • 発表場所
      Candia Maris Hotel (Heraklion, Greece)
    • 年月日
      2011-06-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Development of multiple-locus variable-number tandem-repeat analysis (MLVA) of Ehrlichia ruminantium and its application to field isolates in Amblyomma varieg atum2011

    • 著者名/発表者名
      中尾亮
    • 学会等名
      6th International Meeting on Rickettsiae and Rickettsial Diseases
    • 発表場所
      Candia Maris Hotel (Heraklion, Greece)
    • 年月日
      2011-06-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.hokudai.ac.jp/czc/collabed/index.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2016-04-21  

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