次世代型シーケンサによる未知病原体同定システム構築に必要な新技術開発

希少病原体(ウイルス)によるアウトブレイクへの対応には、病原体の迅速な同定が不可欠である。しかしながら未知の病原体を同定するには数ヶ月を要する(SARSでは4ヶ月)とともに、エボラウイルス等既知の病原体に対しても検査に必要とする抗体等の検査試薬は国内にほとんど存在しない。一方、ヒトのみならず野生動物の病原体についてもゲノム情報は十分な蓄積があり、病原体のゲノムの断片さえ入手できれば、即座に対策に応用できる。我々はこれまでに10時間以内に40万クローン(クローンあたり平均230塩基配列が解読)できる次世代型シーケンサー(Roche/454GSシリーズ)を用いてヒト臨床検体より病原体ゲノムの迅速同定法の実用化を目指してきた。さらに、従来と同じ性能を有するベンチトップ型シーケンサーを導入することにより、大幅なコスト削減(従来の1割程度でのランニングコスト)を果たした。これらのハイスループットシーケンサーを用い、本研究では、患者サンプル中に混入するヒトDNA/RNAを除去する新技術の開発を主たる課題としている。これまでに、各種カラムおよびヌクレアーゼをもちいた組み合わせた核酸抽出法を用いることにより、宿主および常在細菌由来ゲノム、mRNAの混入を最小限に抑えることに成功した。このシステムを用いて、原因病原体が未同定なヒト検体より種々のヒト病原体を検出することに成功した。また、ニホンザルの致死的な疾患についても病因と思われるレトロウイルスを検出することに成功した。

希少病原体(ウイルス)によるアウトブレイクへの対応には、病原体の迅速な同定が不可欠である。しかしながら未知の病原体を同定するには数ヶ月を要する(SARSでは4ヶ月)とともに、エボラウイルス等既知の病原体に対しても検査に必要とする抗体等の検査試薬は国内にほとんど存在しない。一方、ヒトのみならず野生動物の病原体についてもゲノム情報は十分な蓄積があり、病原体のゲノムの断片さえ入手できれば、即座に対策に応用できる。我々はこれまでに10時間以内に40万クローン(クローンあたり平均230塩基配列が解読)できる次世代型シーケンサー(Roche/454GSシリーズ)を用いてヒト臨床検体より病原体ゲノムの迅速同定法の実用化を目指してきた。さらに、従来と同じ性能を有するベンチトップ型シーケンサーを導入することにより、大幅なコスト削減(従来の1割程度でのランニングコスト)を果たした。これらのハイスループットシーケンサーを用い、本研究では、患者サンプル中に混入するヒトDNA/RNAを除去する新技術の開発を主たる課題としている。これまでに、各種カラムおよびヌクレアーゼをもちいた組み合わせた核酸抽出法を用いることにより、宿主および常在細菌由来ゲノム、mRNAの混入を最小限に抑えることに成功した。このシステムを用いて、原因病原体が未同定なヒト検体より種々のヒト病原体を検出することに成功した。また、ニホンザルの致死的な疾患についても病因と思われるレトロウイルスを検出することに成功した。