迅速な肺炎・敗血症診断を可能にする細菌ゲノム抽出・増幅・同定システムの構築

构建细菌基因组提取、扩增和鉴定系统，实现肺炎和脓毒症的快速诊断

• 批准号: 17K16232
• 负责人: 石原 徹
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-01 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17K16232/
• 关键词: 次世代DNAシークエンサー; ゲノム解析; 敗血症; ポータブル次世代シーケンサー; 細菌ゲノム解析

肺炎・敗血症は、誰もが罹患する可能性があり、本邦での死因の上位を占めている。敗血症は、臓器障害を呈する重症な状態で、死亡率は約10-50%と高く、迅速な診断と適切な治療が必要である。臨床では、症状や所見から総合的に診断され、感染源から想定される微生物を考慮した経験的抗菌薬の治療が開始される。その後、培養検査結果を参考に、抗菌薬が選別され治療が確立する。しかし、各種培養から微生物が検出されないことも多く経験する。培養されにくい微生物、検体採取前の抗菌薬投与、検体採取のタイミングなど、様々な原因が考えられる。そこで近年報告されつつある、次世代DNAシークエンサー(NGS)を用いた原因微生物の同定法に注目して、実際の臨床診断や治療経過を考慮した上で、同定方法として有効であるのかを検証した。今回、2017年4月以降に、臨床的に敗血症と診断した症例を対象とした。研究の同意を得られた場合に検体を採取して、連携体制にある各研究室で、検体の匿名化と処理(DNA抽出、細菌由来DNA(16S rRNA領域)のPCR増幅)、NGS(Ion PGM)による塩基配列データとGSTK解析(メタゲノム解析ソフト)を行い、原因微生物の同定を試みた。敗血症患者126名中で同意が得られたのは10名であり、NGSにより原因微生物を同定したのは、尿路感染症の3例で、残りの検体は現在解析中である。解析した3例では、尿培養と尿NGS解析の主要な同定微生物がEscherichia coliで全て一致した。また、NGS解析では、培養検査より多くの微生物が検出され、複合感染の可能性も示唆された。一方では、真の原因微生物を特定するには、検出された各々の微生物の占拠率や病原菌の統計学的頻度を参考に判断する必要がある。さらに、検体解析数を増やしていき、敗血症におけるゲノム解析による原因微生物の同定法の有効性を検証する必要がある。

Pneumonia, blood poisoning, who has the possibility of suffering, the state's cause of death, the upper position. Blood poisoning, organ dysfunction, severe state, high mortality rate, prompt diagnosis, appropriate treatment, etc. Clinical findings, symptoms, findings, diagnosis, source of infection, identification of microorganisms, consideration of antimicrobial agents, and initiation of treatment The results of subsequent culture tests were referenced and antimicrobial agents were selected and treatments established. All kinds of microorganisms are cultured in different ways. Culture of microorganisms, preparation of antimicrobial agents prior to preparation, preparation of samples, and reasons for preparation In recent years, reports have been issued on the identification of the cause of NGS (next-generation DNA), the identification of microorganisms, and the identification of clinical diagnosis and treatment. Today, April 2017, the clinical diagnosis of blood poisoning cases In the case of obtaining consent for the study, sample selection, linkage system, sample anonymization, sample processing (DNA extraction, PCR amplification of bacteria-derived DNA(16S rRNA domain)), NGS(Ion PGM), gene alignment, GSTK analysis, and identification of causal microorganisms were conducted in each laboratory. 10 out of 126 patients with hematoxism agreed to the identification of pathogenic microorganisms, 3 out of 126 patients with urinary tract infections, and 3 out of 126 patients with hematoxism. Analysis of three cases, urine culture and urine NGS analysis of the main identified microorganisms Escherichia coli were all consistent. NGS analysis, culture, detection of multiple microorganisms and indication of the possibility of multiple infections were performed. The identification of the causative microorganism and the detection of the percentage of each microorganism and the statistical frequency of the pathogen are necessary for judgment. In addition, the number of organism analysis increases, the number of blood poisoning analysis increases, and the identification of the cause microorganism is necessary.

项目成果

次世代シーケンサーを用いた敗血症診断の妥当性の検証

使用下一代测序仪验证脓毒症诊断的有效性

• 发表时间: 2017
• 作者: 長野眞大;尾谷真弓;小林勝哉;葛谷聡;松本理器;種田二郎;米田誠;池田昭夫、髙橋良輔;下竹昭寛,松本理器,小林勝哉,國枝武治,三國信啓,宮本亨,高橋良輔,池田昭夫;米津貴久 渡邊伸央 山本文晴 北原理 石原徹 渡邊悠 Kirill Kryukov
• 通讯作者: 米津貴久 渡邊伸央 山本文晴 北原理 石原徹 渡邊悠 Kirill Kryukov