2018 Fiscal Year Research-status Report
バクテリオファージが引き起こす腸内細菌叢破綻メカニズムに関する研究
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17K08845
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
関塚 剛史 国立感染症研究所, 病原体ゲノム解析研究センター, 室長 (40462775)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ファージ / 腸内細菌 / 多様性 / 細菌叢破綻 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
炎症性腸疾患(IBD)の発症機序の１つとして、腸管内でのバクテリオファージによる腸内細菌の溶菌、それに続く菌体内からの抗原の露出により、炎症が惹起さることが想定される。IBDを含むdysbiosisが生じる腸管疾患を理解する上で、ファージと細菌叢との関係性を明確にする必要が有る。本研究は、ファージが引き起こす腸内細菌叢破綻メカニズムに関する研究である。健常者およびIBD患者の腸内の全バクテリオファージ解析(phageome解析)と細菌種の株レベルでのゲノム比較・多様性解析を行い、ファージにより溶菌される細菌叢中の主要クローンとそのファージを特定し、ファージによる腸内細菌叢破綻メカニズムを解明することを目的としている。
本年度では、潰瘍性大腸炎（UC）患者のメタゲノム解析から行った。抗菌薬多剤併用療法開始前の活動期では、Bacteroides, Parabacteroides, Rickenella, Clostridium属細菌の比率が増加していたが、治療終了３ヶ月後の寛解期では、Bifidobacterium及びLactobacillus属細菌の比率が顕著に増加していた。一方、抗菌薬多剤併用療法で有効性を示さなかった患者では、治療前後でBacteroides及びParabacteroides属細菌の大きな変動は認めらなかった。ファージ配列に関しては、昨年度作成したphageome解析の為のファージゲノムDNA配列のデータベースに対して検索を実施したものの、ファージ配列の多様性が多く認められ、得られた配列がどの細菌種に対するものかの判定が困難であった。更に、UC患者の病変粘膜細胞内から分離されたFusobacterium属細菌の完全長ゲノム配列も決定した。ゲノム系統解析の結果、F. varium以外の同一な種も、本疾患の病変部より多数分離されていたことが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Whole shotgun metagenome解析に関しては概ね順調に進んでいるが、ファージ配列の多様性が多く、得られたファージ配列がどの細菌種に感染するファージかを推測するのことに苦戦している。また、ファージ粒子の回収量を多くし、ファージ感染実験を実施する必要性がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
細菌叢中の細菌に対するファージ感染実験を行い、UC患者由来のファージがどの菌種に作用するかを確認する。さらに、特定された菌種のうち、細菌叢で主要な比率を占める細菌種の分離をし、分離菌株および分離ファージの特異性の確認を試みる。
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| Causes of Carryover |
年度末納品等にかかる支払いが平成31年4月1日以降となったため。
当該支出分については次年度の実支出額に計上予定であるが、平成30年度分についてはほぼ使用済みである。
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