細菌ゲノム抽出・増幅法を活用した新たな迅速敗血症診断法の確立

利用细菌基因组提取和扩增方法建立脓毒症快速诊断新方法

• 批准号: 17K16756
• 负责人: 渡邊 悠
• 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-17K16756/
• 关键词: 敗血症; 感染症; 次世代DNAシークエンサー

今日、医学の進歩と共に様々な器質的疾患の診断・治療が可能となり、高齢者が増加している。このような患者は基礎疾患として様々な臓器に渡る疾病を認めることが多く、様々な臓器への加療が並行して行われていることが多い。そして、高齢者は外傷患部から細菌感染を機に敗血症へ進行し易いとされ、患者背景や基礎疾患によっては致死的である。従って、そのような患者においては感染菌を速やかに同定し、適切な抗菌剤を処方することが必要である。しかし、現在の臨床医学の現場では、様々な基礎疾患を有する老年患者の感染臓器や感染起因菌を速やかに判断することが困難でありそれぞれ疑わしい臓器から採取された培養検体を確認するまでは広域スペクトルの抗生剤を投与せざるを得ない。しかしこれが耐性獲得菌の問題を引き起こしている。本研究では次世代DNAシークエンサー(NGS)を利用し、血液中の感染菌の同定を試みた。敗血症が疑われた高齢者患者患者(もしくはその家族)からインフォームドコンセントを頂き、血液を提供していただいた。このうち血液培養陽性の6検体ならびに健常人3検体からDNAを抽出し、細菌に普遍的に存在する16S rRNA遺伝子の可変領域をPCRで増幅しNGS (IonPGM)によるシークエンシングを行った。得られた細菌DNA配列はGSTKホモロジー検索プログラムにて菌種の同定を行った。得られたビックデータから、健常人でも検出されるCutibacteriumなど上位0.5%以上の検出菌を環境由来菌として除き、敗血症6検体における検出菌について頻度に順位をつけた。この結果、6検体中5検体から血液培養陽性菌が上位に検出された。また、各患者検体とも、培養陽性菌以外にさらに1種以上の菌が高頻度で検出され複合感染が検出できる可能性を示唆した。

Today, advances in medicine and the diagnosis and treatment of organic diseases are increasing. The patient's underlying disease, disease recognition, disease progression, disease progression, The patient's background and underlying disease may lead to death. It is necessary to prescribe appropriate antibiotics for patients with infectious diseases. In the field of clinical medicine, it is difficult to determine the infection mechanism and the cause of infection in elderly patients with basic diseases. The problem of acquiring resistant bacteria is introduced. In this study, we tried to identify the infection bacteria in the blood by using the next generation DNA sequence (NGS) Blood poisoning is suspected to be high in patients (families). The six positive blood cultures, three healthy individuals, three DNA isolates, and three bacterial isolates were found to have increased PCR activity in the 16S rRNA gene domain. The DNA sequence of the bacteria was determined by DNA sequencing. In addition, the number of Cutibacteria detected in healthy people was more than 0.5% and the number of environmentally derived bacteria was more than 0.5% in healthy people. The results showed that 5 out of 6 samples were positive for blood culture and 5 out of 6 samples were positive for blood culture. In addition to culture positive bacteria, more than one species of bacteria were detected at high frequency in each patient, and the possibility of multiple infection was indicated.

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