骨軟部感染症に対するナノポアシークエンサーを用いた薬剤耐性菌と感染経路の同定

使用纳米孔测序仪鉴定骨和软组织感染的耐药细菌和感染途径

• 批准号: 22K09311
• 负责人: 崔 賢民
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Yokohama City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K09311/
• 关键词: シーケンサー; 人工関節周囲感染; 脊椎関節炎; 化膿性関節炎; 骨軟部組織感染; 遺伝子診断; 次世代シークエンサー; ナノポア

本研究の目的は、ナノポアシーケンサーMinION MK1Cを用いて骨軟部感染患者の原因菌と薬剤耐性の同定が可能かについて検証し、抗菌薬選択へ応用にすることと、これらの患者の内因性感染の経路の同定に使用し再感染の予防へ応用することである。これまで当院にて手術治療を行ってきた人工関節周囲感染 60例、小児化膿性関節炎 20例、脊椎関節炎患者30例において、冷凍組織からDNAの抽出を行い、16sRNA gene領域を増幅したのちにナノポアシーケンサーMinION MK1cを用いて原因菌の遺伝子診断を行なった。結果について、細菌培養検査と比較を行い、これらの骨軟部組織感染症に対する診断の精度について検証を行なったところ、細菌性DNAの濃度に依存して診断精度の上昇が認められた。これらの内容から、細菌性DNAをより効果的に抽出することが、ナノポアシーケンサーによる遺伝子診断と原因菌の同定に重要であることが示唆された。これらの内容については、2023年人工関節学会にて報告済みであり、今後、日本整形外科学会にて発表していく予定である。また、MRS-PCR結果とメチシリン耐性遺伝子をターゲットとしたナノポアシーケンサーとの結果についても解析を行った。MRS-PCRとの相同性は低く、今後シーケンシングの条件やDNAの抽出方法について検証を行なっていく必要がある。また、そのほかの薬剤耐性遺伝子を含めたシ-ケンシングについても今後条件の検討を行い、精度について検証していく予定である。内因性感染の経路の同定に関して、現在検体を集積中であり、20例を超えた時点で解析を開始する予定である。

The purpose of this study was to identify the cause of infection in patients with bone and soft tissue infections, identify the resistance of antibiotics, identify the use of antimicrobial agents, and identify the route of use of endogenous infections in patients to prevent reinfection. In addition, 60 cases of periarticular infection, 20 cases of septic arthritis and 30 cases of spondyloarthritis were treated by surgery in our hospital. DNA extraction from frozen tissues was carried out. The amplification of 16sRNA gene domain was increased. The gene diagnosis of the causative bacteria was carried out. Results: The accuracy of diagnosis of bone and soft tissue infection was significantly higher than that of bacterial culture and DNA concentration. The content of this article, bacterial DNA extraction, genetic diagnosis and identification of the cause of the disease are important. The contents of this report will be published in 2023 by the Society of Artificial Joint. In the future, the Japanese Society of Plastic Surgery will publish the report. MRS-PCR results and tolerance analysis The identity of MRS-PCR is low, and the conditions for future development and DNA extraction methods are necessary. For example, if a patient has a history of illness, the patient will be able to determine whether the patient has a history of illness or not. The internal infection is related to the same time, the current situation, the accumulation, the 20 cases, the time, the analysis and the start of the predetermined time