感染症早期発見に向けた流入下水中胃腸炎ウイルスの網羅的検出と流行指標の開発

综合检测进水污水中胃肠炎病毒并制定流行指标以早期发现传染病

基本信息

批准号：
20K04745
负责人：
風間しのぶ
金额：
$ 2.75万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

人間社会におけるウイルスの多様性と感染症の発生程度を把握し、ウイルス感染症を早期検出することは感染症対策を講じる上で必要かつ急務である。本申請研究では，下水試料からssRNAウイルス（多くのヒト腸管系ウイルスが有する特徴）を網羅的に検出し、それらウイルス感染の発生状況を明らかにする。加えて，検出されたウイルス（既知・未知）を用いて、ウイルス感染症の発生程度（感染者数やその割合）を示す流行指標を開発することを目的とする。昨年度実施したメタゲノム解析から高頻度・高濃度（配列数）で検出された、未知配列、および、腸内細菌に感染する既知のウイルス（バクテリオファージ）を指標の候補として、国内の下水や海外の下水・地下水試料から定量PCRにて検出を試みた。その中でも、あるファージは、いずれの試料からも定量PCRにて高頻度・高濃度で検出され、また、本研究で開発を目指す指標として有力であると考えられた。さらに、本検討をすすめるなかで、当該ファージ検出における新たな知見を得ることができた。当該ファージの定量PCR検出系は複数開発されており、その検出系の中でも、多くの既報では最も高い特異性および検出感度であると報告されている検出系Ａを用いている。しかしながら、本研究で用いた海外の試料に対して検出系Ａでのファージ検出を試みたところ、検出できないことがわかった。つまり、検出系Ａのみでの検出では、誤陰性となることが示された。これについて、当該ファージの遺伝子配列の多様性によるものと考え、検出系について検討した結果、検出系Ａとあわせて検出系Ｂを用いることで誤陰性を防ぐことが可能であることが示唆された。これは、流行指標の開発においても、あらたに検討すべき課題であるが、当該ファージ検出を行うその他の研究にとっても有用な知見であると考えている。

了解人类社会病毒的多样性和传染病的发生程度，及早发现病毒感染，以采取针对传染病的措施，是必要且紧迫的。在这项拟议的研究中，我们将全面检测污水样本中的ssRNA病毒（许多人类肠道病毒的特征），并阐明这些病毒感染的发生状况。此外，目的是利用检测到的病毒（已知和未知）制定流行指数，指示病毒感染的发生程度（感染人数及其比例）。以去年进行的宏基因组分析中高频率、高浓度（序列数）检测到的未知序列以及感染肠道细菌的已知病毒（噬菌体）为候选指标，尝试利用污水和地下水中的定量PCR进行检测样品。其中，通过定量PCR在所有样品中频繁且高浓度地检测到一种噬菌体，并被认为是本研究发展的有希望的指标。此外，随着我们继续这项研究，我们能够获得有关噬菌体检测的新知识。目前已经开发了多种噬菌体定量PCR检测系统，其中检测系统A被报道具有最高的特异性和检测灵敏度，在之前的许多报道中都使用过。然而，当我们尝试使用检测系统A对本研究中使用的海外样本进行噬菌体检测时，我们发现无法检测到它们。换句话说，表明仅使用检测系统A进行检测会导致假阴性结果。我们认为这是由于噬菌体基因序列的多样性，并且作为检查检测系统的结果，建议通过将检测系统B与检测系统A结合使用可以防止假阴性。尽管这是在制定流行病指标时应重新考虑的一个问题，但我们相信这对于其他进行噬菌体检测的研究也是一个有用的发现。