新生児敗血症における発症予測因子・病原微生物同定のためのマイクロバイオーム解析

微生物组分析以确定新生儿败血症的预测因素和病原微生物

• 批准号: 20K17464
• 负责人: 堀場 千尋
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institute of Infectious Diseases (2023)Nagoya University (2020-2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-12-19 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K17464/
• 关键词: 次世代シークエンス; 新生児敗血症; メタゲノム; マイクロバイオーム; 感染症診断; メタゲノム解析; 次世代シークエンサー; 微生物叢; 感染予測

新生児感染症は重症化しやすく、敗血症に至ったとき死亡率は 13~25%と高いが、標準的な微生物検査法での病原微生物同定率が低いため診断が難しい。本研究の目的は、新生児感染症発症時に採取した臨床サンプルに対して ショットガンメタゲノム解析を行うことで、新生児感染症の病原微生物と新生児敗血症発症因子を明らかにすることである。昨年度につづき、新生児感染症患者の急性期より採取した血液、胃液のマイクロバイオーム解析を行なった。血液は血流感染症の診断において最も重要な臨床検体であり、血液中マイクロバイオームに有意に存在する微生物を検出することで病原微生物候補を挙げることができる。一方で、出生直後の新生児の胃液の主成分は羊水であることから、そのマイクロバイオーム解析により子宮内感染を予測できると考えた。各サンプルから抽出された核酸よりDNAライブラリーを作成し、次世代シークエンス解析を行なった。その結果、得られたFastQデータはPATHDETパイプラインによりメタゲノムデータとして出力され、現在解析中である。PATHDETパイプラインは、FastQファイルのクオリティーコントロールを行なったのちにヒトゲノムを抽出・除去し、のこされた非ヒトゲノム由来のシークエンスデータをさまざまな微生物に分類・推定を自動で行うパイプラインである。その後のメタゲノム解析は、具体的には、各患者の血液と胃液のメタゲノムデータ間の微生物集団の類似度を計算、階層的クラスターを作成し、それぞれに特徴的に出現する微生物種を検索する。さらに、この時抽出された微生物種が、新生児感染症患者クラスターを特徴づける、または重症度等の指標となるかを確認する方針である。

New where adapting just-in-time inventory は intensive turn し や す く, sepsis に to っ た と き high mortality は 13 ~ 25% と い が, microbial 検 check standard な で の pathogenic microorganisms with low fixed rate が い た が め diagnosis difficult し い. は の purpose, this study where new adapting just-in-time inventory 発 disease に take し た clinical サ ン プ ル に し seaborne て シ ョ ッ ト ガ ン メ タ ゲ ノ ム parsing line を う こ と で, where new adapting just-in-time inventory の pathogenic microorganisms と where new sepsis 発 syndrome factor を Ming ら か に す る こ と で あ る. Yesterday's annual に つ づ き, where new adapting just-in-time inventory の acute stage in patients with よ り take し た blood, gastric juice の マ イ ク ロ バ イ オ ー ム parsing line を な っ た. Blood flow to the blood は adapting just-in-time inventory の diagnosis に お い な て も most important clinical 検 body で あ り, blood マ イ ク ロ バ イ オ ー ム に intentionally に exist す る microbial を 検 out す る こ と で pathogenic microorganism alternate を 挙 げ る こ と が で き る. Side で, straight after birth の where new の gastric の principal component は amniotic fluid で あ る こ と か ら, そ の マ イ ク ロ バ イ オ ー ム parsing に よ り を intrauterine infection can be で き る と exam え た. Each サ ン プ ル か ら spare さ れ た nucleic acid よ り DNA ラ イ ブ ラ リ ー を make し, next generation シ ー ク エ ン ス parsing line を な っ た. そ の results, and ら れ た FastQ デ ー タ は PATHDET パ イ プ ラ イ ン に よ り メ タ ゲ ノ ム デ ー タ と し て output さ れ, now in the parsing で あ る. PATHDET パ イ プ ラ イ ン は, FastQ フ ァ イ ル の ク オ リ テ ィ ー コ ン ト ロ ー ル を line な っ た の ち に ヒ ト ゲ ノ ム を extraction to remove し, の こ さ れ た non ヒ ト ゲ ノ ム origin の シ ー ク エ ン ス デ ー タ を さ ま ざ ま な microbial に classification, presumption を automatic line で う パ イ プ ラ イ ン で あ る. After そ の の メ タ ゲ ノ ム parsing は, concrete に は, various の と blood in patients with gastric juice の メ タ ゲ ノ ム デ ー タ の between microbial set 団 の similar degrees を calculation, class ク ラ ス タ ー を し, consummate そ れ ぞ れ に 徴 に appear especially す る microbial species を 検 cable す る. さ ら に, こ の when spare さ れ た microbial が, where new patients adapting just-in-time inventory ク ラ ス タ ー を, 徴 づ け る, ま た は の indexes such as intensive degrees と な る か を confirm す る policy で あ る.

项目成果

院外心肺停止や予期せぬ呼吸/循環不全を呈した小児患者の下気道検体からの次世代シークエンス法による病原微生物の網羅的検出

使用新一代测序对院外心肺骤停或意外呼吸/循环衰竭儿科患者下呼吸道标本中的病原微生物进行全面检测

• 发表时间: 2020
• 作者: 武内俊;川田潤一;堀場千尋;山口慎;奥村俊彦;鈴木高子;鳥居ゆか;伊藤嘉規
• 通讯作者: 伊藤嘉規

Investigation of Infectious Etiologies in the Lower Respiratory Tract from Pediatric Patients with Unexpected Cardiopulmonary Deterioration using Next-Generation Sequencing

使用下一代测序技术调查心肺意外恶化的儿科患者下呼吸道的感染病因

• 发表时间: 2020
• 作者: Suguru Takeuchi;Jun-ichi Kawada;Kazuhiro Horiba;Makoto yamaguchi;Toshihiko Okumura;Takako Suzuki;Yuka Torii;Shinji Kawabe;Sho Wada;Takanari Ikeyama;Yoshinori Ito
• 通讯作者: Yoshinori Ito

Comprehensive Detection of Candidate Pathogens in the Lower Respiratory Tract of Pediatric Patients With Unexpected Cardiopulmonary Deterioration Using Next-Generation Sequencing

使用下一代测序全面检测患有意外心肺恶化的儿科患者下呼吸道中的候选病原体

• DOI: 10.1097/pcc.0000000000002558
• 发表时间: 2020
• 期刊: Pediatric Critical Care Medicine
• 影响因子: 4.1
• 作者: Takeuchi Suguru;Kawada Jun-ichi;Horiba Kazuhiro;Yamaguchi Makoto;Okumura Toshihiko;Suzuki Takako;Torii Yuka;Kawabe Shinji;Wada Sho;Ikeyama Takanari;Ito Yoshinori
• 通讯作者: Ito Yoshinori

川田潤一, 武内俊, 今井裕, 堀場千尋, 山口慎, 奥村俊彦, 鈴木高子, 鳥居ゆか, 安田和志, 今中恭子, 伊藤嘉規

川田淳一、竹内俊、今井丰、堀场千寻、山口真、奥村敏彦、铃木隆子、鸟居由香、安田和士、今中恭子、伊藤佳树

• 发表时间: 2020
• 作者: 武内俊;川田潤一;堀場千尋;山口慎;奥村俊彦;鈴木高子;鳥居ゆか;伊藤嘉規;CIBERSORTを用いた小児急性心筋炎における炎症性細胞浸潤の網羅的解析
• 通讯作者: CIBERSORTを用いた小児急性心筋炎における炎症性細胞浸潤の網羅的解析

肝移植後免疫抑制状態における血液中マイクロバイオームダイナミズムの解析

肝移植后免疫抑制状态下血液微生物动态分析

• 发表时间: 2020
• 作者: 奥村俊彦;堀場千尋;武内俊;鈴木高子;鳥居ゆか;川田潤一;伊藤嘉規
• 通讯作者: 伊藤嘉規