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2020 年度 実施状況報告書

非結核性抗酸菌分布の地域特異性を共存微生物との関係から解明する

研究課題

研究課題/領域番号 20K18903
研究機関広島大学

研究代表者

藤吉 奏  広島大学, 学術・社会連携室, 助教 (20805808)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード住環境 / 細菌群集 / 抗酸菌 / ホームプロバイオティクス / 次世代シーケンサー
研究実績の概要

非結核性抗酸菌(NTM)の一部が引き起こす難治性の肺疾患は、ヒト-ヒト感染はなく、主な感染経路はヒト周辺環境に存在する病原性の抗酸菌への暴露と考えられている。これまで、その感染源が浴室環境である可能性が示唆されており、最近実施された全国規模での調査でも約半数の家庭から抗酸菌が検出されている。しかし、罹患率や病原性の抗酸菌種の分布は地域間で大きく異なっている。本申請研究は、「なぜ病原性の抗酸菌種には地域差があるのか」を明らかにするため、国内のシャワー水およびシャワーヘッド中バイオフィルムを収集し、その微生物群集構造、抗酸菌の菌種組成、現存量を調査する。これにより、病原性の抗酸菌種と共起/排除関係にある微生物および地域性を明らかにする。
コロナ渦で県外移動を伴う試料採取が難しい状況ながらも、現在までに北海道5件、近畿4件、関東2件、さらに現代住宅と比較が可能な古民家の試料3件の試料を収集した。加えて水道水試料からNTMを含む微生物の分離培養を開始し、現在までに合計34株を取得している。今後は、採取した試料の真菌、細菌、抗酸菌にそれぞれに特異的なプライマーとリアルタイムPCR装置を用いて現存量を測定するとともに、試料の構成微生物種と構成比を数値化するため、真菌、細菌、抗酸菌に関しては種レベルまで解析するために抗酸菌に特異的な遺伝子配列を増幅し、アンプリコンシーケンス解析する。

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

コロナ渦で県外移動を伴う試料採取が難しい状況ながらも、北海道5件、近畿4件、関東2件、さらに現代住宅と比較が可能な古民家の試料3件の試料を収集することができた。加えて水道水試料から非結核性抗酸菌を含む微生物の分離培養を開始し、現在までに34株を取得した。

今後の研究の推進方策

研究計画通り、採取した試料の真菌(18S rRNA)、細菌(16S rRNA)、抗酸菌(hsp65)にそれぞれに特異的なプライマーとリアルタイムPCR装置を用いて現存量を測定する。加えて、試料の構成微生物種と構成比を数値化するため、真菌(18S rRNA)、細菌(16S rRNA)、抗酸菌に関しては種レベルまで解析するために抗酸菌に特異的な遺伝子配列(hsp65)を増幅し、アンプリコンシーケンス解析する。得られた微生物群集構造のデータをもとに、相関解析やパターン解析を実施する。また、取得した34株の遺伝子配列を取得しNTMおよびNTMとともに取得できた微生物情報と相関解析の結果を比較する。

次年度使用額が生じた理由

コロナ下の緊急事態発令による大学の出張制限により予定していたサンプリングが実施できなかったため。本年度は、前年度までに得られた試料を用いて、18S, 16S rRNAとNTM特異的なプライマーを用いたシーケンス、定量的PCRを実施する予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Thermal destabilization mechanism of cytochrome c' from psychrophilic Shewanella violacea2021

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi Riku、Fujiyoshi So、Wakai Satoshi、Yamanaka Masaru、Sambongi Yoshihiro
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 2021 ページ: zbab007

    • DOI

      10.1093/bbb/zbab007

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of PCR conditions for characterizing bacterial communities with full-length 16S rRNA genes using a portable nanopore sequencer2020

    • 著者名/発表者名
      Fujiyoshi So、Muto-Fujita Ai、Maruyama Fumito
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 12580

    • DOI

      10.1038/s41598-020-69450-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Suitcase Lab: new, portable, and deployable equipment for rapid detection of specific harmful algae in Chilean coastal waters2020

    • 著者名/発表者名
      Fujiyoshi So、Yarimizu Kyoko、Miyashita Yohei、Rilling Joaquin、Acuna Jacquelinne J.、Ueki Shoko、Gajardo Gonzalo、Espinoza-Gonzalez Oscar、Guzm?n Leonardo、Jorquera Milko A.、Nagai Satoshi、Maruyama Fumito
    • 雑誌名

      Environmental Science and Pollution Research

      巻: 28 ページ: 14144~14155

    • DOI

      10.1007/s11356-020-11567-5

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Protocols for Monitoring Harmful Algal Blooms for Sustainable Aquaculture and Coastal Fisheries in Chile2020

    • 著者名/発表者名
      Yarimizu Kyoko、Fujiyoshi So、Kawai Mikihiko, et al
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 17 ページ: 7642~7642

    • DOI

      10.3390/ijerph17207642

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Size resolved characteristics of urban and suburban bacterial bioaerosols in Japan as assessed by 16S rRNA amplicon sequencing2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Daisuke、Fujiyoshi So、Maruyama Fumito、Goto Motoshi、Koyama Shinichi、Kanatani Jun-ichi、Isobe Junko、Watahiki Masanori、Sakatoku Akihiro、Kagaya Shigehiro、Nakamura Shogo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 12406

    • DOI

      10.1038/s41598-020-68933-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Airborne bacterial communities of outdoor environments and their associated influencing factors2020

    • 著者名/発表者名
      Ruiz-Gil Tay、Acuna Jacquelinne J.、Fujiyoshi So、Tanaka Daisuke、Noda Jun、Maruyama Fumito、Jorquera Milko A.
    • 雑誌名

      Environment International

      巻: 145 ページ: 106156~106156

    • DOI

      10.1016/j.envint.2020.106156

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ハイブリッドアプローチによる環境ホロゲノム解析2021

    • 著者名/発表者名
      藤吉 奏
    • 学会等名
      第15回日本ゲノム微生物学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 模擬古墳における環境計測と微生物群集特性2021

    • 著者名/発表者名
      藤吉 奏
    • 学会等名
      第15回日本ゲノム微生物学会
  • [学会発表] IT 万歳、教える側が楽:チリで夏期短期集中ゲノム情報解析講習会を主催して2021

    • 著者名/発表者名
      河合幹彦, Andres Avila, Giovanni Larama, Raphael Verdugo, 藤吉 奏, Michel Abanto, 丸山史人, Enrique Ostria-Gallardo
    • 学会等名
      第15回日本ゲノム微生物学会
  • [学会発表] アンダーセンエアサンプラーとIllumina MiSeqを用いた富山市と横浜市における細菌バイオエアロゾルの特徴2020

    • 著者名/発表者名
      田中大祐、藤吉奏、丸山史人、後藤元志、小山慎一、金谷潤一、 磯部順子、綿引正則、酒徳昭宏、加賀谷重浩、中村省吾
    • 学会等名
      第13回大気バイオエアロゾルシンポジウム

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公開日: 2021-12-27  

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