2012 Fiscal Year Annual Research Report
結核菌臨床分離株における宿主定着・適応因子の究明と遺伝子型別技術の補完
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24689034
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Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
和田 崇之 長崎大学, 熱帯医学研究所, 助教 (70332450)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 感染症 / ゲノム / 衛生 / 社会医学 / 分子疫学 |
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| Research Abstract |
近年、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)の遺伝的多様性と分離傾向には地域性があり、世界各地あるいは地域人種・民族への定着と適応が進んでいる可能性が指摘されている。日本を含む東アジア地域では「北京株」と呼ばれる系統が優先しており、我が国ではその中でも「祖先型北京株」が分離株全体の60-70%を占めている。このうち、本課題では我が国において分離率が高いG3群、G4群に着目する。これらの系統群は我が国では祖先型北京株の半数以上を占める一方、他国での分離例は少なく、日本での定着、適応進化が仮定できる。
本課題では、G3/G4群に属する臨床分離株を対象として次世代シーケンサー(NGS)を利用したゲノム比較解析を実施し、その遺伝的特異性、共通性、多様性を明らかにすることを目的とした。本年度は近畿地域において分離された16株(各8株)を選択、ゲノムDNAを抽出してショートリード(100bp、ペアエンド)を獲得した。先行研究と合わせ、計25株のゲノム情報が得られたことになり、次年度における分析株の拡張(分離地域の拡充)に向けた基礎データが構築できた。
結核菌ゲノム内に散見される点変異(SNPs)に基づく菌株分類は、菌株集団の分類定義として妥当性が高い。また、結核菌遺伝型別の標準法として利用されている反復配列多型(VNTR)解析における判定エラーを補完しうることから、比較ゲノム解析で見いだされたSNPsを詳細な分類マーカーとして活用することによって、高精度な分析基盤を整えることができる。次年度では、そうした目的を達成するために地域に関わらない分離株のゲノム比較解析を試み、さらに最終年度に予定している分子進化学的アプローチ、パラログ遺伝子群のゲノム比較へとつなぐ予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定より分析菌株数を抑えることによってコストを節約する一方、SNPs解析をより一般的な分析法とするための手技開発に向けた取り組みを始めている。G3/G4群株の全国的な遺伝的傾向を把握するため、解析株の分析対象地域を拡充する必要があるが、当該地域の研究協力者との連携と計画説明も年度内に実施済みであり、次年度以降の追加解析について見通しを立てることができたと言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
H24年度までに獲得されたゲノム情報を基に、G3/G4群それぞれの内部系統分岐に関する情報を集約し、系統マーカーとして利用可能な変異箇所を同定する。同定された変異を関西以外の地域由来株を含めた集団解析に利用し、各群の遺伝的多様性を確認するとともに、追加解析株の選別を行う。パラログ遺伝子の分析に有用なロングリード解析の導入を検討し、必要に応じて共同研究先を模索してより重厚なゲノム情報の集約を目指す。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
H25年度と同等数(16株)以上の分析対象を選別し、NGS解析に供する。H24年度のNGS解析は当初の予定より対象株数が減り、その結果使用額が予定を下回ったが、H25年度には残額を利用して研究協力者を雇用するとともに、可能であれば解析対象菌株を増加させる予定である。この際、可能であれば共同研究先を模索し、委託による分析ではなく、直接NGS解析を実施することによってコストパフォーマンスの向上を狙う。得られたSNPs情報は、ダイレクトシーケンシングによる菌株集団解析を行うが、必要に応じてリアルタイムPCRによる検出プローブを設計・合成して分析簡便化を図る。
研究協力先との打ち合わせ(旅費)、学術成果の発表(投稿費など)も必要に応じて行う。
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