2021 Fiscal Year Annual Research Report

Development of the rapid diagnostic method for RNA virus infections by use of a Nanopore sequencer

Research Project

Project/Area Number	20K21698
Research Institution	Chiba University
Principal Investigator	井戸栄治千葉大学, 大学院医学研究院, 特任教授 (70183176)
Project Period (FY)	2020-07-30 – 2022-03-31
Keywords	感染症 / ウイルス / 迅速診断法 / RNA / チクングニア熱 / デング熱 / 新型コロナウイルス / ナノポア・シーケンス
Outline of Annual Research Achievements	本研究は、近年世界の各地で発生し私たち人類の生命を脅かす種々の新興RNAウイルス感染症に対して超小型のナノポア・シークエンサーMinIONを用いることにより、病原体の迅速・簡便な鑑別診断法を開発することを目的としている。MinIONは手のひらサイズという小ささに加え、特殊な研究設備・機器を必要としないため、例えばインフラが整っていないアフリカ奥地のような厳しい環境下でも使用可能である。新たな感染症発生の予兆をいち早く察知するには極めて有用なツールになると期待されている。本研究課題が採択された当時、実際にアフリカではそれまでアジアや南米地域において頻繁に流行していた蚊媒介性のRNAウイルス感染症（チクングニア熱やデング熱など）の感染リスクが高まっていた。現実に2019年にはコンゴ共和国においてチクングニア熱の大流行が起こり、2020年にはコンゴ民主共和国においてデング熱疑い患者発生という事例が生じた。それぞれ現地からの要請を受け、検体を入手、比較的短いPCR産物を生ずるRT-PCR後の配列分析によって、前者はチクングニアウイルス、後者はデングウイルスであることが直ぐに判明した。しかし、フルゲノムの遺伝子解析となると、従来のSanger法では時間と手間がかかる。本研究では、適切な酵素を選択することにより超長（6kb～10kb）のPCR産物を得る方法が確立され、MinIONを用いた遺伝子解析が可能になった。 2020年以降は、新型コロナウイルスが世界中に流行し、しかも次々と生まれる新しい変異株が新しい流行の波を形成する異常な事態となった。幸い、それまでの経験の蓄積が功を奏し、本邦で流行した変異株について初期流行株から直近のOmicron BA.2株まで全てのウイルス株を分離することに成功し、またSanger法とMinIONを併用することによって短時間に配列分析する系を確立した。