単離技術と遺伝子操作系を駆使した遺伝的に多様な病原ウイルスの浄水消毒処理性評価

使用分离技术和基因操作系统评估遗传多样性致病病毒的水净化和消毒特性

• 批准号: 22H01619
• 负责人: 白崎 伸隆
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01619/
• 关键词: 病原ウイルス; 遺伝的多様性; 単離技術; 浄水処理; 消毒処理; アデノウイルス; エンテロウイルス; ロタウイルス; 水道原水; 細胞培養; 遺伝情報; リバースジェネティクス法

本研究では，国内の水道原水中から複数の遺伝子型・株の病原ウイルスを単離すると共に，ウイルスの遺伝情報と遺伝子操作系であるリバースジェネティクス法を活用することにより，単離による入手が困難な複数の遺伝子型・株の病原ウイルスを人工合成し，これらを消毒処理（塩素処理，オゾン処理，紫外線処理等）の室内実験に用いることにより，遺伝子型・株の差異によってどの程度病原ウイルスの消毒処理性が異なるのか，また，どのような要因によって消毒処理性に差異が生じるのかを明らかにすることを目的とした．今年度は，ナノセラム陽電荷膜とタンジェンタルフローUF膜を併用したウイルス濃縮法を適用し，国内の水道原水における病原ウイルスの存在実態調査，並びに当該水道原水を取水する実浄水処理場における病原ウイルスの処理性調査をPCR法にて実施した．対象とした水道原水においては，感染性胃腸炎の流行期である冬季にアデノウイルス，エンテロウイルス，ロタウイルスが高濃度で検出された．一方，実浄水場の凝集沈澱-砂ろ過処理水においては，いずれの病原ウイルスも定量下限値以下となったことから，実浄水場で実施されている凝集沈澱-砂ろ過処理の病原ウイルスに対する有効性が示された．水道原水中からの病原ウイルスの単離については，エンテロウイルス及びロタウイルスを対象とし，対象ウイルスの宿主細胞を用いたプラック形成法及びICC-PCR法を検討した．また，リバースジェネティクス法については，エンテロウイルス属に属するコクサッキーウイルスを対象とし，OriCiro Cell-Free Cloning Systemを用いた対象ウイルスの全遺伝情報をコードする完全長cDNAの合成法を検討した．

本研究将从生活供水原水中分离出多种基因型和毒株的致病病毒，利用病毒的遗传信息和反向遗传学的基因操作系统方法，使分离获得它们成为可能。人工合成多基因型、多毒株的疑难致病病毒；通过在消毒处理（氯处理、臭氧处理、紫外线处理等）的实验室实验中使用它们，我们将能够确定病原病毒的消毒性能根据基因型和菌株的不同而有多大差异，以及哪些因素会影响消毒效果。目的是澄清加工性能是否存在差异。本财年，我们将采用纳米陶瓷正电荷膜和切向流超滤膜组合的病毒浓缩方法来调查家庭自来水中是否存在致病病毒，并在实际的水处理厂中进行致病病毒的检测。使用PCR方法对原水进行了可加工性研究。在传染性胃肠炎流行的冬季，在目标自来水中检测到高浓度的腺病毒、肠道病毒和轮状病毒。另一方面，在实际净水厂的混凝沉淀砂滤处理水中，所有致病性病毒均低于定量下限，表明在实际水处理厂进行的混凝沉淀砂滤处理是有效的。显示了针对致病病毒的性别。关于从原水中分离病原病毒，我们利用噬菌斑形成法和使用目标病毒宿主细胞的ICC-PCR法对肠道病毒和轮状病毒进行了研究。关于反向遗传学方法，我们研究了一种使用OriCiro无细胞克隆系统合成编码目标病毒全部遗传信息的全长cDNA的方法，针对属于肠道病毒属的柯萨奇病毒。