Development of monitoring system for rapid detection of orthopaedic SSI using the portable DNA sequencer MinION

使用便携式 DNA 测序仪 MinION 开发用于快速检测骨科 SSI 的监测系统

• 批准号: 20K09419
• 负责人: 串田 剛俊
• 金额: $ 2.83万
• 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: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K09419/
• 关键词: MinION; NGS; 脊椎術後感染; インプラント感染; SSI; 次世代シークエンサー; オンサイト迅速モニタリング

報告者らはMinIONを活用した細菌の迅速同定法を確立し感染症診断に大きな変革をもたらすことを目標にしている。特に整形外科手術においてはインプラント感染の予防は大きな課題である。インプラント感染を一度起こすと長期的な抗菌薬の使用が必要になり、感染巣郭清やさらに難治性であればインプラント入れ替えなどの外科的治療を要することが多い。しかし、予防的抗菌薬の使用は多剤耐性菌を生み出すことが知られていることから、推奨されておらず、早期感染症の診断や起炎菌の存在を明らかにする技術・手法が求められている。そこで報告者らはMinIONを用いて、頚椎術後早期の患者を対象に検体の採取、sequencingを行い、術後早期感染の検出に有効であるかの検証を行っている。現在我々の患者抽出のプロトコールとして、80歳以上の高齢者、糖尿病、アレルギー性皮膚炎、抗リウマチ薬、免疫抑制薬の内服などの免疫機能低下を来す併存症を有する患者の中から、頚椎椎弓形成術・頚椎固定術を施行した症例に対して、術後1日目の硬膜外ドレーン廃液を採取し、その採取検体の一部をコントロールとして一般細菌培養検査を、また残りをMinIONを用いたDNAシークエンスを行い、SSI発生症例における起炎菌との関連性を確認している。2020年度の報告で非感染例における偽陽性検出がなく、特異度が高い検査手法である可能性を示したが、新型コロナ感染症による症例数の低下により、SSI例がなく、感染症例のデータ蓄積が課題であった。2021年度も頚椎術後のSSI発症例がなく、研究の大きな進行はなかったが、抽出症例の範囲拡大も念頭に置き、引き続きSSI発症例の症例数を蓄積していく予定とした。2022年度は頸椎に限らず、対象手術を拡大したが、当院の脊椎手術の特色として低侵襲脊椎手術（MISt）を用いることから、ドレーン留置症例がほとんどなく、またそれらの感染例も認めなかった。

The reporter uses the method of rapid identification to establish the diagnosis of infectious diseases Special plastic surgery to prevent infection of large problems The use of long-term antimicrobial agents is necessary for the first time in the history of infection, and the treatment of infection is difficult to treat. The use of antimicrobial agents for prevention and control includes techniques for detecting the presence of resistant bacteria, detecting the presence of resistant bacteria, and detecting the presence of infectious bacteria. The reporter responded to MinION use, early postoperative patient imaging, sequencing, early postoperative infection detection, and early postoperative imaging. Currently, we have patients who are older than 80 years of age, diabetes mellitus, allergic dermatitis, anti-inflammatory drugs, immunosuppressive drugs, and immunocompromised comorbidities. We also have patients who are older than 80 years of age, and patients who are older than 80 years of age. A part of the sample was collected for general bacterial culture studies, for identification of the association of inflammatory bacteria in SSI cases, and for identification of DNA fragments in the use of MinION. 2020 Annual Report: False positive detection of non-infectious cases, high specificity of detection methods, low number of cases of new infectious diseases, SSI cases, accumulation of infectious cases In 2021, the number of SSI cases after spinal surgery was increased, and the number of SSI cases was increased. In 2022, the characteristics of spinal surgery in the hospital and the characteristics of low-invasive spinal surgery (MISt) were identified.