次世代シーケンサを用いた全ゲノム解析とハプロタイプネットワーク解析からみるSARS-CoV-2感染伝播経路の解析
目的：SARS-CoV-2は高い感染力を持つため病院内でのクラスター感染が問題となる。しかしながら，病院内への感染伝播経路に関する次世代シーケンサ（以下，NGS）を用いた研究は少ない。本研究では，院内クラスターを引き起こしたウイルスの感染経路解析を行うため，NGSによる全ゲノム解析を実施した。方法：久留米大学病院にてSARS-CoV-2 PCR陽性となった，院内クラスター感染検体（クラスター群）12検体と，その他の市中感染検体（市中群）37検体を対象として，NGSによる全ゲノム解析を実施した。得られたゲノム配列データより，ハプロタイプネットワーク解析を行い，クラスター群と市中群の感染経路解析を...
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| Published in | 医学検査 Vol. 72; no. 3; pp. 331 - 338 |
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| Main Authors | , , , , , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
一般社団法人 日本臨床衛生検査技師会
25.07.2023
日本臨床衛生検査技師会 |
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 0915-8669 2188-5346 |
| DOI | 10.14932/jamt.22-92 |
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| Abstract | 目的：SARS-CoV-2は高い感染力を持つため病院内でのクラスター感染が問題となる。しかしながら，病院内への感染伝播経路に関する次世代シーケンサ（以下，NGS）を用いた研究は少ない。本研究では，院内クラスターを引き起こしたウイルスの感染経路解析を行うため，NGSによる全ゲノム解析を実施した。方法：久留米大学病院にてSARS-CoV-2 PCR陽性となった，院内クラスター感染検体（クラスター群）12検体と，その他の市中感染検体（市中群）37検体を対象として，NGSによる全ゲノム解析を実施した。得られたゲノム配列データより，ハプロタイプネットワーク解析を行い，クラスター群と市中群の感染経路解析を行った。また，GISAIDで東京・大阪のゲノムデータを取得し，都市間の感染経路解析も行った。成績：Pango系統分類では，クラスター群は12検体全てがBA.2.24であったが，市中群では複数の系統のオミクロン株が混在していた。ハプロタイプネットワーク解析では，院内感染は単一侵入経路からの感染拡大が推測された。また，クラスター群と市中群は，大阪に比べ，東京との関連性が強い傾向があり，およそ2～3週間で東京から伝播したことが示唆された。結論：NGSによる全ゲノム解析およびハプロタイプネットワーク解析は，ウイルスの感染経路の解析が可能であり，今後の感染制御に有用な情報を提供できると考えられる。 |
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| AbstractList | 目的：SARS-CoV-2は高い感染力を持つため病院内でのクラスター感染が問題となる。しかしながら，病院内への感染伝播経路に関する次世代シーケンサ（以下，NGS）を用いた研究は少ない。本研究では，院内クラスターを引き起こしたウイルスの感染経路解析を行うため，NGSによる全ゲノム解析を実施した。方法：久留米大学病院にてSARS-CoV-2 PCR陽性となった，院内クラスター感染検体（クラスター群）12検体と，その他の市中感染検体（市中群）37検体を対象として，NGSによる全ゲノム解析を実施した。得られたゲノム配列データより，ハプロタイプネットワーク解析を行い，クラスター群と市中群の感染経路解析を行った。また，GISAIDで東京・大阪のゲノムデータを取得し，都市間の感染経路解析も行った。成績：Pango系統分類では，クラスター群は12検体全てがBA.2.24であったが，市中群では複数の系統のオミクロン株が混在していた。ハプロタイプネットワーク解析では，院内感染は単一侵入経路からの感染拡大が推測された。また，クラスター群と市中群は，大阪に比べ，東京との関連性が強い傾向があり，およそ2～3週間で東京から伝播したことが示唆された。結論：NGSによる全ゲノム解析およびハプロタイプネットワーク解析は，ウイルスの感染経路の解析が可能であり，今後の感染制御に有用な情報を提供できると考えられる。 「要旨」 目的 : SARS-CoV-2は高い感染力を持つため病院内でのクラスター感染が問題となる. しかしながら, 病院内への感染伝播経路に関する次世代シーケンサ(以下, NGS)を用いた研究は少ない. 本研究では, 院内クラスターを引き起こしたウイルスの感染経路解析を行うため, NGSによる全ゲノム解析を実施した. 方法 : 久留米大学病院にてSARS-CoV-2 PCR陽性となった, 院内クラスター感染検体(クラスター群)12検体と, その他の市中感染検体(市中群)37検体を対象として, NGSによる全ゲノム解析を実施した. 得られたゲノム配列データより, ハプロタイプネットワーク解析を行い, クラスター群と市中群の感染経路解析を行った. また, GISAIDで東京・大阪のゲノムデータを取得し, 都市間の感染経路解析も行った. 成績 : Pango系統分類では, クラスター群は12検体全てがBA.2.24であったが, 市中群では複数の系統のオミクロン株が混在していた. ハプロタイプネットワーク解析では, 院内感染は単一侵入経路からの感染拡大が推測された. また, クラスター群と市中群は, 大阪に比べ, 東京との関連性が強い傾向があり, およそ2～3週間で東京から伝播したことが示唆された. 結論 : NGSによる全ゲノム解析およびハプロタイプネットワーク解析は, ウイルスの感染経路の解析が可能であり, 今後の感染制御に有用な情報を提供できると考えられる. |
| Author | 梶原, 亮佑 大坪, 直広 田代, 尚崇 一ノ瀨, 佑果 川野, 祐幸 宮本, 直樹 内藤, 嘉紀 堀田, 吏乃 |
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| References | 10) 植田 成実，他：Next generation sequencing（NGS）とポリメラーゼ連鎖反応を用いた新型コロナウイルス（COVID-19）感染症診断，整形外科病棟における院内発症時の感染経路の特定．別冊整形外，2022; 1: 224–228. 14) Kumar P et al.: Integrated genomic view of SARS-CoV-2 in India. Wellcome Open Res, 2020; 5: 184. DOI: 10.12688/wellcomeopenres.16119.1 16) 国立感染症研究所：感染・伝播性の増加や抗原性の変化が懸念される新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）の変異株について（第20報）．https://www.niid.go.jp/niid/ja/2019-ncov/2551-cepr/11469-sars-cov-2-20.html（2022年10月1日アクセス） 8) 浅倉 弘幸，他：東京都内で分離された新型コロナウイルスの次世代シーケンサーを用いた遺伝子解析（2020年6月～2021年5月）．東京健康安全研セ年報，2022; 72: 101–108. 5) Davies NG et al.: Estimated transmissibility and impact of SARS-CoV-2 lineage B. 1.1. 7 in England. Science, 2021; 372: eabg3055. 6) Abe K et al.: Identification of B.1.346 lineage of SARS-CoV-2 in Japan: Genomic evidence of re-entry of clade 20C. Keio J Med, 2021; 70: 44–50. 7) 中田 佳宏，他：SARS-CoV-2ゲノム配列に基づく分子疫学的動向とその特徴に関する考察（2020年3～10月）．感染症誌，2021; 95: 293–300. 11) Aksamentov et al.: Nextclade: Clade assignment, mutation calling and quality control for viral genomes. J Open Source Softw, 2021; 6: 3773. DOI: 10.21105/joss.03773 3) 国立感染症研究所：SARS-CoV-2変異株について．https://www.niid.go.jp/niid/ja/2019-ncov/2551-cepr/10745-cepr-topics.html（2022年10月1日アクセス） 4) Groves DC et al.: The D614G mutations in the SARS-CoV-2 spike protein: Implications for viral infectivity, disease severity and vaccine design. Biochem Biophys Res Commun, 2021; 538: 104–107. 12) Leigh JW, David B: POPART: Full-feature software for haplotype network construction. Methods Ecol Evol, 2015; 6: 1110–1116. 15) Elbe S, Buckland-Merrett G: Data, disease and diplomacy: GISAID’s innovative contribution to global health. Glob Chall, 2017; 1: 33–46. 13) Tang X et al.: On the origin and continuing evolution of SARS-CoV-2. Natl Sci Rev, 2020; 7: 1012–1023. 2) 林 真輝，他：都内の新型コロナウイルス施設内感染事例における次世代シーケンサーを用いた遺伝子解析．東京健康安全研セ年報，2021; 72: 73–79. 1) Wang D et al.: Clinical characteristics of 138 hospitalized patients with 2019 novel coronavirus–infected pneumonia in Wuhan, China. JAMA, 2020; 323: 1061–1069. 9) 三好 めぐみ，他：宮崎県で発生した新型コロナウイルスの分子疫学調査（第一報）．宮崎衛環境研年報，2022; 32: 41–43. |
| References_xml | – reference: 14) Kumar P et al.: Integrated genomic view of SARS-CoV-2 in India. Wellcome Open Res, 2020; 5: 184. DOI: 10.12688/wellcomeopenres.16119.1 – reference: 6) Abe K et al.: Identification of B.1.346 lineage of SARS-CoV-2 in Japan: Genomic evidence of re-entry of clade 20C. Keio J Med, 2021; 70: 44–50. – reference: 15) Elbe S, Buckland-Merrett G: Data, disease and diplomacy: GISAID’s innovative contribution to global health. Glob Chall, 2017; 1: 33–46. – reference: 1) Wang D et al.: Clinical characteristics of 138 hospitalized patients with 2019 novel coronavirus–infected pneumonia in Wuhan, China. JAMA, 2020; 323: 1061–1069. – reference: 9) 三好 めぐみ，他：宮崎県で発生した新型コロナウイルスの分子疫学調査（第一報）．宮崎衛環境研年報，2022; 32: 41–43. – reference: 2) 林 真輝，他：都内の新型コロナウイルス施設内感染事例における次世代シーケンサーを用いた遺伝子解析．東京健康安全研セ年報，2021; 72: 73–79. – reference: 3) 国立感染症研究所：SARS-CoV-2変異株について．https://www.niid.go.jp/niid/ja/2019-ncov/2551-cepr/10745-cepr-topics.html（2022年10月1日アクセス） – reference: 4) Groves DC et al.: The D614G mutations in the SARS-CoV-2 spike protein: Implications for viral infectivity, disease severity and vaccine design. Biochem Biophys Res Commun, 2021; 538: 104–107. – reference: 12) Leigh JW, David B: POPART: Full-feature software for haplotype network construction. Methods Ecol Evol, 2015; 6: 1110–1116. – reference: 16) 国立感染症研究所：感染・伝播性の増加や抗原性の変化が懸念される新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）の変異株について（第20報）．https://www.niid.go.jp/niid/ja/2019-ncov/2551-cepr/11469-sars-cov-2-20.html（2022年10月1日アクセス） – reference: 11) Aksamentov et al.: Nextclade: Clade assignment, mutation calling and quality control for viral genomes. J Open Source Softw, 2021; 6: 3773. DOI: 10.21105/joss.03773 – reference: 13) Tang X et al.: On the origin and continuing evolution of SARS-CoV-2. Natl Sci Rev, 2020; 7: 1012–1023. – reference: 8) 浅倉 弘幸，他：東京都内で分離された新型コロナウイルスの次世代シーケンサーを用いた遺伝子解析（2020年6月～2021年5月）．東京健康安全研セ年報，2022; 72: 101–108. – reference: 5) Davies NG et al.: Estimated transmissibility and impact of SARS-CoV-2 lineage B. 1.1. 7 in England. Science, 2021; 372: eabg3055. – reference: 10) 植田 成実，他：Next generation sequencing（NGS）とポリメラーゼ連鎖反応を用いた新型コロナウイルス（COVID-19）感染症診断，整形外科病棟における院内発症時の感染経路の特定．別冊整形外，2022; 1: 224–228. – reference: 7) 中田 佳宏，他：SARS-CoV-2ゲノム配列に基づく分子疫学的動向とその特徴に関する考察（2020年3～10月）．感染症誌，2021; 95: 293–300. |
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| SubjectTerms | SARS-CoV-2 ハプロタイプネットワーク解析 感染伝播経路 次世代シーケンサ 院内クラスター |
| Title | 次世代シーケンサを用いた全ゲノム解析とハプロタイプネットワーク解析からみるSARS-CoV-2感染伝播経路の解析 |
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