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Development of Novel Algorithms for Detection and Visualization of Nation-wide ARM (antimicrobial-resistant microorganism) Dissemination

Research Project

Project/Area Number 15K08473
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Bacteriology (including mycology)
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

Fujimoto Shuhei  東海大学, 医学部, 教授 (90241869)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords薬剤耐性菌 / 拡散 / 可視化 / 2DCM / JANIS / 完全グラフ / 薬剤感受性パターン / 耐性菌拡散 / 感受性パターン / 広域拡散 / コンピュータ / 疫学
Outline of Final Research Achievements

Two related systems for visualization of nationwide AMR dissemination were developed. 1) A newly developed multi-facility 2DCM system successfully visualized nation-wide VRE dissemination for three months and seven-year long VRE dissemination at prefectural level. 2) A novel algorithm to solve large scale round robin matching ("perfect graph" in graph theory term) was developed. With the new algorithm, 430,536 MRSA strains from JANIS nationwide surveillance of 19,516,142 strains for the year of 2017 ware successfully assigned groups consist of perfect graphs by antimicrobial susceptibility patterns. 7,400 VRE strains from more than 100,000,000 strains for 2008~2017 were also successfully grouped. The group assignment showed the regional accumulation of the bacteria. The algorithm can apply to analysis of DNA sequence data or MALDI-TOF mass data which would bring more precise analysis on the dissemination.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

薬剤耐性菌は全世界的問題である。動向調査は実態の把握、対策の効果判定のため特に重要である。わが国にはJANISサーベイランスが存在し、年間2千万件近いデータが集積されているが、これを用いて耐性菌の拡散状況を把握するためには耐性菌のグループ分けが必要である。今回の研究で得られた新規完全グラフ検索法は、大規模データのグループ分けを一定の曖昧さを許しながら論理的に行えるものであり画期的である。さらに、遺伝子解析データ、質量分析データにも利用可能でこれらのデータが大規模データとして集積され利用可能になれば、さらに精度の高い拡散の解析を可能にするものである。疫学的検索の強力なツールが得られたと考える。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2019 2017 2016 Other

All Journal Article (2 results) (of which Open Access: 1 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] サーベイランス、何が変わった? -感染対策の地域連携支援システム(RICSS)はAMR対策の情報収集還元プラットフォーム?-2017

    • Author(s)
      藤本 修平
    • Journal Title

      Infection Control

      Volume: 26 Pages: 1224-1228

    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Journal Article] 「サーベイランスデータを駆使したアウトブレイクの検知」 -2DCM-webはどのようにして細菌検査を見える化しているか-2016

    • Author(s)
      藤本 修平
    • Journal Title

      モダンメディア

      Volume: 62 Pages: 37-46

    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] JANISデータを活用してAMR対策地域連携を進めよう:地域連携を支援するネットワークツール「地域連携支援ツール群」の開発と公2019

    • Author(s)
      藤本修平, 本間操, 八束眞一, 大石貴幸, 岩崎澄央, 静野健一, 荻野毅史, 太田浩敏, 八木哲也, 村上啓雄, 柴山恵吾, 荒川宜親
    • Organizer
      第34回日本環境感染学会学会総会・学術集会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] JANISデータを利用して薬剤耐性菌の地域拡散を調べよう:複数施設解析版2DCM-webと関連ツールの開発と公開2019

    • Author(s)
      藤本修平, 本間操, 八束眞一, 大石貴幸, 岩崎澄央, 静野健一, 荻野毅史, 太田浩敏, 八木哲也, 村上啓雄, 柴山恵吾, 荒川宜親
    • Organizer
      第30回日本臨床微生物学会総会・学術集会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 耐性菌関連電子システム開発の現状2017

    • Author(s)
      藤本 修平
    • Organizer
      第46回薬剤耐性菌研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Remarks] 2DCM-web実習システム(2DCM(複数施設解析版))

    • URL

      http://yakutai.dept.med.gunma-u.ac.jp/project/2dcm/index.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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