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A study of developing a rapid and comprehensive genetic testing method for the diagnosis and treatment of bloodstream infections

开发快速、全面的基因检测方法诊断和治疗血流感染的研究

基本信息

批准号：
21K16327
负责人：
青木弘太郎
金额：
$ 3万
依托单位：
Toho University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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

项目摘要

本研究は、血流感染症の原因菌をサブカルチャーを経ずに逐次全ゲノム解析 (WGS) により解析する検査法の開発を目的としている。初年度は、東邦大学医学部倫理委員会の承認を受けて、診療上必要な検査として提出された血液培養検査の残余検体の6検体を対象にプレリミナリーに検討を開始した。検査のTurn-Around-Time (TAT) を短縮するため、簡易的なDNA抽出方法によって得られたDNAをナノポア型超並列シークエンサー (MPS)のFlongle (オックスフォードナノポア・テクノロジーズ: ONT) に供したところ、菌種同定および薬剤耐性遺伝子解析に十分なリード出力が得られなかった。DNAサンプルの純度がリード出力低下に与える影響を低減するため、今年度は磁性ビーズを用いたDNA抽出法に切り替えてその後の検討を進めることとした。修正した一連のワークフローの妥当性を確認するため、研究代表者から採血した血液を血液培養ボトルに接種し、全ゲノム解析が完了している6菌種・各5株の薬剤耐性菌をそれぞれスパイクインして作製した擬似血液培養検体を用いた検討を開始した。2022年前期は購入したFlongleフローセルR9.4.1の品質にバラつきが大きく、安定的な出力が得られにくかった。しかし、2022年後期ではFlongleの品質が比較的向上し、Enterococcus属菌を除く5菌種で検出されるべき薬剤耐性遺伝子がすべて検出できる検体が30株中11株で確認された。2023年初頭から利用可能になったR10.4.1にバージョンアップされたFlongleおよびv14ライブラリ調整試薬に切り替えて同検討を進め、これまでの成績を上回るような高精度かつTATの短い逐次WGS開発を進める。

This study aims to investigate the causes of bloodstream infections and develop a method for the analysis of WGS. At the beginning of this year, Toho University Medical Ethics Committee accepted the examination and proposed the examination of six residual samples of blood culture test. The Turn-Around-Time (TAT) of DNA extraction was shortened, and a simple DNA extraction method was used to extract DNA from the sample. The Flongle (MPS) of DNA extraction method was used to detect DNA from the sample. DNA purity is low and the impact is low. This year, DNA extraction is low and the impact is low. To confirm the appropriateness of the correction, the representative of the study began to collect blood samples for inoculation, complete analysis of 6 strains, 5 strains of each resistant strain, and start the preparation of simulated blood culture samples. In the early part of 2022, the quality of Flongle R9.4.1 was greatly improved and the stable output was greatly improved. In late 2022, the quality of Flongle was higher than that of other strains. In addition, 11 strains out of 30 strains of Enterococcus were identified. At the beginning of 2023, we will use the possibility of R10.4.1 to adjust the Flongle and v14 to adjust the test. We will continue to improve the results of the test and improve the results of the test.