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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K16327/
• 关键词: 血流感染症; 全ゲノム解析; ナノポア型シークエンサー; Flongle; MinION; メタゲノム解析; ナノポアシークエンス; WGS-AST

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。

は this study, blood flow adapting just-in-time inventory の causes bacterium を サ ブ カ ル チ ャ ー を 経 ず に successive full ゲ ノ ム parsing (WGS) に よ り parsing す る 検 check method の open 発 を purpose と し て い る. Annual は, toho university medical ethics committee at the beginning of の admitted を by け て, diagnosis and treatment on necessary な 検 check と し て proposed さ れ た blood culture 検 residual 検 body の 6 検 body check の を like に seaborne プ レ リ ミ ナ リ ー に を 検 please start し た. 検 check の Turn - Around Time (TAT) を shortening す る た め, simple な DNA extraction methods に よ っ て have ら れ た DNA を ナ ノ ポ ア type super parallel 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 for し た と こ ろ, bacteria with the お よ び 薬 tonic patience heritage 伝 analytical に son very な リ ー ド output が must ら れ な か っ た. Purity of DNA サ ン プ ル の が リ ー ド output low に and え る を low impact reduction す る た め, our は magnetic ビ ー ズ を with い た DNA extraction method for え に cut り て そ の after の beg を 検 into め る こ と と し た. Correction し た for の ワ ー ク フ ロ ー の justice を confirm す る た め representatives, research か ら blood し た blood を blood culture ボ ト ル に vaccination し, whole ゲ ノ ム parse finished が し て い る 6 strains, 5 strains of の 薬 tonic resistant bacterium を そ れ ぞ れ ス パ イ ク イ ン し て cropping し た quasi blood culture を 検 body with い た を 検 please start し た. In early 2022 は buy し た Flongle フ ロ ー セ ル R9.4.1 の quality に バ ラ つ き が big き く, stable output が な ら れ に く か っ た. し か し, late 2022 で は Flongle の quality が compare し upward, Enterococcus strains of bacteria を except く 5 で 検 out さ れ る べ き 薬 tonic patience heritage 伝 son が す べ て 検 out で き る 検 body が 30 strains of 11 strains で confirm さ れ た. Early 2023 head か ら may use 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 adjust try 薬 に り cutting for え て beg を 検 into め, こ れ ま で の grades を last time る よ う な high-precision か つ TAT の short い successive WGS open 発 を into め る.

项目成果

次世代シークエンサーを用いた臨床微生物検査への応用と展望

新一代测序仪在临床微生物检测中的应用及前景

• 发表时间: 2022
• 作者: 青木弘太郎;小森 光二;石井良和;舘田 一博;青木弘太郎
• 通讯作者: 青木弘太郎

菌液スパイク血液培養検体を用いた高速ナノポア型NGSによる全ゲノム解析プロトコールの評価

使用细菌加标血培养样本使用高速纳米孔 NGS 评估全基因组分析方案

• 发表时间: 2022
• 作者: 青木弘太郎;小森 光二;石井良和;舘田 一博
• 通讯作者: 舘田 一博