研究者紹介

高度なシーケンス、バイオインフォマティクス、微生物群集を分析するための技術を開発します。 マイクロバイオーム測定の信頼性を高めるために、人工核酸標準材料と推奨プロトコルを開発します。 新しい細菌種の培養とゲノム配列決定により、ヒトのミクロビオームに関する知識を深めます。

NGS技術は、ヒト腸内など複雑なマイクロバイオームを研究する上で不可欠な手法となっている。しかし、こうした測定には高度な技術的要件が伴い、データの正確性を確保するためには広範な専門知識が必要である。我々は、以下の方法を通じてマイクロバイオーム測定技術の向上に取り組んでいる：(i) 品質管理と絶対定量のための合成核酸標準物質の開発； (ii) 実験室間の測定再現性を向上させるための標準化手法・プロトコルの確立；および (iii) 新規DNAシーケンシング技術によって可能となる新規測定手法の開発。具体的には、ヒト糞便サンプルのメタゲノム解析のための標準化プロトコル群を開発し、その使用により実験室間でより一貫性と信頼性の高いマイクロバイオームデータが得られることを実証した。さらに、解析対象サンプルと共に分析される各種合成DNA標準物質を創製、これらを用いることで従来手法よりも精緻な品質管理を可能にした。これらの方法論的進歩は、ヒトマイクロバイオームを含む多様な生態系における微生物群集研究に広く適用可能であり、測定結果の精度の保証通じてマイクロバイオーム研究開発の加速に貢献すると期待される。

我々はヒトマイクロバイオームに焦点を当てた多様な研究において、次世代シーケンシング技術と最先端の計算解析を統合した高度なマイクロバイオーム測定基盤を日常的に活用している。測定手法には、16S rRNA遺伝子アンプリコンシーケンシングやショットガンメタゲノミクスによるマイクロバイオームプロファイリング、各種シーケンシングプラットフォームを用いた微生物ゲノムシーケンシングおよびアセンブリなどが含まれる。これらの測定技術は、厳密なバイオインフォマティクス解析パイプラインと大規模データベースと連動させることで、包括的かつ正確なマイクロバイオームデータを提供することができる。例えば、我々は日本人健康者の腸内マイクロバイオームを対象とした、メタゲノムシーケンスデータ及び微生物ゲノム配列から構成される国内最大規模のデータベースの一つを構築した。本データベースは、腸内マイクロバイオームが健康に及ぼす影響の解明や、マイクロバイオームを標的とした予防法や治療法の開発などに資する重要な研究基盤となる。