微生物叢・シングルセル遺伝子解析によるウイルス性肺炎の重症化機序の解明

通过微生物群和单细胞基因分析阐明病毒性肺炎加重的机制

• 批准号: 21K07748
• 负责人: 川田 潤一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07748/
• 关键词: 重症感染症; 次世代シーケンス; シングルセルシーケンス

ウイルスによる気道感染症の多くは自然経過で治癒するが、まれに重症化し呼吸不全に至る。本研究では、重症ウイルス性肺炎の病態を「ウイルス感染と肺の微生物叢」および「ウイルスに対する過剰な免疫応答」の２点に着目して解析を進めている。近年の次世代シーケンス（NGS）による解析の結果、従来無菌と考えられていた肺などの下気道にも微生物叢が形成されていることが明らかになったが、呼吸器疾患の重症化との関係については未解明な部分が多い。2022年度は、下気道の微生物叢を解析する手法として、ロングリードシーケンスであるナノポアシーケンスの有用性の検証を主に行った。7症例の気管支肺胞洗浄液を解析したところ、NGSの主流であるショートリードシーケンスと比較して、ナノポアシーケンスでも同程度の検出感度でウイルスや細菌を検出できることが確認された。さらに、ショートリードシーケンスと比較してウイルスのカバレッジが広く、検出された微生物の全ゲノム解析にも有用であることが示された。一方で、感染症の重症化には、宿主の過剰な免疫応答が重要な役割を果たしている。重症感染症患者から採取された末梢血単核球を用いてシングルセルシーケンスを行い、各免疫細胞分画の遺伝子発現を解析する系の構築に取り組んでいる。小児のEBウイルス感染症患者の末梢血単核球からシングルセル遺伝子解析用のライブラリーを作成し、ＮＧＳにより約5000細胞の判読を行った。各細胞分画に特異的な遺伝子を基に分類し、それぞれにおける遺伝子発現パターンを比較した。また、EBV感染症の典型例である伝染性単核症と、重症病態である血球貪食性リンパ組織球症とを比較した結果、それぞれの疾患において特徴的な細胞群を同定した。これらの結果から、シングルセルシーケンスは、重症感染症の病態解析に有用であることが示唆された。

Most respiratory infections are cured by natural respiration, and severe respiratory failure occurs. This study aims to further analyze the pathologies of severe pneumonia, including "infection and lung microbiota" and "immune response". In recent years, the next generation of respiratory diseases (NGS) analysis results, recent sterile research, the formation of lower respiratory tract microbial flora, the severity of respiratory diseases and the relationship between unexplained parts. In 2022, the method of analyzing the microbial community in the lower reaches of the Yangtze River was mainly carried out. 7 cases of respiratory tract lavage fluid analysis, NGS mainstream analysis, comparison, analysis of the same degree of sensitivity, detection of bacteria, detection of the same degree of confirmation In addition to the above, it is also necessary to compare and analyze the biological characteristics of microorganisms. One side, infection severity, host and immune response are important to the disease. Severe infectious disease patients take samples from peripheral blood mononuclear cells for analysis of gene expression in immune cells and for system construction. The peripheral blood mononuclear cells of patients with EB virus infection in children were prepared and analyzed by NGS with about 5000 cells. Each cell is divided into different types of gene, and the gene expression is compared. The typical cases of EBV infection include infectious leukemia, severe disease, hyperphagia, and histiocytosis. The results of this study are useful for the analysis of severe infections.

项目成果

出生時に呼吸障害を呈した新生児における次世代シークエンスを用いた網羅的病原微生物検索

使用新一代测序对出生时患有呼吸道疾病的新生儿进行病原微生物的全面搜索

• 发表时间: 2021
• 作者: 奥村俊彦;堀場千尋;手塚宜行;佐藤義朗; 杉山裕一朗; 春田一憲; 山口慎;鈴木高子;鳥居ゆか;川田潤一;荻朋男;早川昌弘;伊藤嘉規
• 通讯作者: 伊藤嘉規

バルガンシクロビル治療を行った症候性先天性サイトメガロウイルス感染症における薬剤耐性遺伝子の検出

缬更昔洛韦治疗症状性先天性巨细胞病毒感染的耐药基因检测

• 发表时间: 2021
• 作者: 鳥居ゆか;堀場千尋 ;川田潤一 ;春田一憲 ;山口慎 ;奥村俊彦 ;鈴木高子 ;荻朋男;伊藤嘉規
• 通讯作者: 伊藤嘉規

無症候性先天性サイトメガロウイルス感染症19例の長期フォローアップ

19例无症状先天性巨细胞病毒感染者长期随访

• 发表时间: 2022
• 作者: 鈴木高子;鳥居ゆか;城所博之;福田悠人;春田一憲;山口慎;川田潤一; 伊藤嘉規
• 通讯作者: 伊藤嘉規

Immune cell infiltration landscapes in pediatric acute myocarditis analyzed by CIBERSORT

• DOI: 10.1016/j.jjcc.2020.08.004
• 发表时间: 2021-02-01
• 期刊: JOURNAL OF CARDIOLOGY
• 影响因子: 2.5
• 作者: Kawada, Jun-ichi;Takeuchi, Suguru;Ito, Yoshinori
• 通讯作者: Ito, Yoshinori

Temporal dynamics of the plasma microbiome in recipients at early post-liver transplantation: a retrospective study.

• DOI: 10.1186/s12866-021-02154-w
• 发表时间: 2021-04-06
• 期刊: BMC microbiology
• 影响因子: 4.2
• 作者: Okumura T;Horiba K;Kamei H;Takeuchi S;Suzuki T;Torii Y;Kawada JI;Takahashi Y;Ogura Y;Ogi T;Ito Y
• 通讯作者: Ito Y