The intervertebral disc, vertebral body and spinal implant microbial flora by next-generation sequencing

通过新一代测序研究椎间盘、椎体和脊柱植入物微生物菌群

基本信息

批准号：
21K09287
负责人：
足立崇
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kansai Medical 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-21K09287/
关键词：
次世代シーケンサー骨軟部組織インプラント PCR 細菌叢コンタミネーションコロナイゼーションバイオフィルムインプラントゆるみ人工関節周囲感染骨軟部組織感染症超音波処理法次世代シーケンスナノポアシーケンス biofilm qPCR soft tissue infections

项目摘要

2021年度に引き続き、超音波処理後に非感染症例の他、検体サンプルの管理が良い状態であった骨軟部組織、関節内およびインプラント細菌叢の解明を目的とし、整形外科領域における骨軟部組織感染症やインプラント周囲感染における遺伝子感染症診断プロトコールの再構築を行った。超音波処理法後に培養、PCR、NGSを行い、整形外科インプラントの他、腱・滑膜・骨などの軟部組織の超音波処理後検体の検証を行ったものの、コンタミネーションとの鑑別が困難であった。また、抜去したインプラントの qPCRにより細菌 DNA量を豊富に認めた検体があったが、インプラントに形成された細菌叢、複数細菌の存在と陰性コントロールとの鑑別が困難であった。長期間留置されたインプラントにおけるコロナイゼーションとコンタミネーションは判別しにくい困難な事象と捉えられ、これらが培養による検出感度の向上を認めない原因の一つと考えられた。詳細に検討した結果、ブドウ球菌属 (CNS)であっても、種レベルで分析した場合には、複数種のブドウ球菌を認めている症例を2021年度と同様に2022度にも認め、nanoporeおよび全自動シーケンス、LAMP法およびqPCRなどの遺伝子検査による多角的検証を行った。シーケンスによる症例を増やした検討が必要と考えられたが、機器に比べ2022年度は背景因子の要因を考え、シーケンスによる基礎的検討を DNAコントロール、標準菌株を用いた定量的陽性コントロールおよび陰性コントロールによる検討をさらに進めた。

在2021财年之后，我们重建了一项方案，用于骨质领域的骨骼和软组织感染和植入物周围感染的遗传感染诊断方案，目的是阐明超声处理后的非感染病例，以及骨骼和软组织，关节和植入型Microbiota，具有良好管理样品Samples。超声处理后，进行了培养，PCR和NG，除了骨科植入物外，还验证了软组织（例如肌腱，滑膜和骨骼）后的样品，但是很难将它们与污染区分开。此外，一些标本通过qPCR表现出大量的细菌DNA，但很难区分植入物中形成的细菌菌群的存在以及多种细菌与阴性对照的存在。长时间放置的植入物中的定植和污染被视为难以区分的困难事件，被认为是培养不会提高检测敏感性的原因之一。经过详细的检查后，在2022年（如2021年）发现了葡萄球菌属（CNS）的病例，在2022度时发现了多种葡萄球菌属，并使用纳米孔进行了多方面的验证，使用Nanopore进行了完全自动的测序，LAMP方法，LAMP方法和QPCR等。人们认为有必要考虑使用测序增加病例的数量，但是在2022年，在2022财年中进一步进行了基本测序，考虑了基本因素的幕后因素，并进一步使用DNA控制的基本测序研究，使用DNA控制，标准阳性和负面对照的标准菌株。