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Development of a highly sensitive detection method for Central Nervous System infections using Droplet Digital PCR

Research Project

Project/Area Number 20K16534
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 52010:General internal medicine-related
Research InstitutionFujita Health University

Principal Investigator

Yuki Higashimoto  藤田医科大学, 医療科学部, 講師 (20569701)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsヘルペスウイルス / ddPCR / HSV-1 / HSV-2 / VZV / Droplet Digital PCR / 脳炎・脳症 / 中枢神経 / ヒトヘルペスウイルス / ddPCR法
Outline of Research at the Start

急性脳炎・脳症はあらゆる年齢層に生じる予後不良な中枢神経疾患であるが、正確な起因病原体の把握、病態解明を含め多くの課題が残されている。本邦での過去の報告より、小児、成人共にHSVをはじめとしたヘルペスウイルスが主要な起因ウイルスである一方で、残念ながら30~40%がいまだ原因不明という厳しい現実がある。そこで、既存の検査法より高感度な検査法(ddPCR法)を開発することで、治療可能なHSVやVZV感染による脳炎症例の正確な診断が可能となり、さらに未診断例の起因ウイルスを明らかにすることが病態解明や感染防御策策定につながり、予後不良な脳炎・脳症の診療レベル向上に大きく貢献できる。

Outline of Final Research Achievements

Acute encephalitis/encephalopathy is a central nervous system infection with a poor prognosis that occurs in all age groups, but many issues remain, including the elucidation of the aetiology and pathogenesis. In the differential diagnosis, the cause is still unknown in about half of cases using the real-time PCR (qPCR) method, which is the current golden standard method, and a more sensitive method is desired. In this study, a comparison with existing qPCR methods was conducted to establish a method for detecting three types of α-herpesviruses using ddPCR methods. Three ddPCR methods did not provide better results than the current qPCR methods. There is room for improvement, such as increasing the amount of sample added to the ddPCR method or examining the appropriate annealing temperature for each virus detection system, in order to increase sensitivity.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、HSV-1とVZVはqPCR法がddPCR法より感度が良く、HSV-2ではddPCR法とqPCR法は同程度の感度であった。既報ではddPCR法がqPCR法よりも高感度との報告も多数あるため、さらなる改善の余地がある。既存より高感度分子生物学的診断法を構築することで、原因不明脳炎・脳症の中から新たに起因ウイルス同定が可能になり、それらがどのような臨床像を呈しているか明らかになる。また未診断例の中から新たにHSV、VZV陽性検体が見つかれば、早期診断、適切な抗ウイルス剤投与により患者予後の改善に直結する。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 3 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Dynamics of salivary human herpesvirus‐6 and ‐7 shedding in pregnant women2022

    • Author(s)
      Suzuki Noriko、Ihira Masaru、Enya Yasuko、Yumi Takahashi、Izuru Chisato、Rie Igarashi、Higashimoto Yuki、Hiroki Miura、Asaki Takanashi、Kaoru Fujimoto、Kawamura Yoshiki、Yoshikawa Tetsushi
    • Journal Title

      Journal of Medical Virology

      Volume: 2022 Issue: 7 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1002/jmv.27692

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rotavirus genotypes and clinical outcome of natural infection based on vaccination status in the post-vaccine era2022

    • Author(s)
      Kozawa Kei、Higashimoto Yuki、Kawamura Yoshiki、Miura Hiroki、Negishi Takumi、Hattori Fumihiko、Ihira Masaru、Komoto Satoshi、Taniguchi Koki、Yoshikawa Tetsushi
    • Journal Title

      Human Vaccines & Immunotherapeutics

      Volume: 18 Issue: 1 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1080/21645515.2022.2037983

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evaluation of varicella vaccine effectiveness during outbreaks in schools or nurseries by cross-sectional study2021

    • Author(s)
      Kawamura Y, Hattori F, Higashimoto Y, Kozawa K, Yoshikawa T.
    • Journal Title

      Vaccine

      Volume: 18:39(21) Issue: 21 Pages: 2901-3905

    • DOI

      10.1016/j.vaccine.2021.04.009

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diagnostic accuracy of LAMP versus PCR over the course of SARS-CoV-2 infection2021

    • Author(s)
      Inaba Masato、Higashimoto Yuki、Toyama Yoko、Horiguchi Tomoya、Hibino Masaya、Iwata Mitsunaga、Imaizumi Kazuyoshi、Doi Yohei
    • Journal Title

      International Journal of Infectious Diseases

      Volume: 107 Pages: 195-200

    • DOI

      10.1016/j.ijid.2021.04.018

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  • [Journal Article] Andrographolide, isolated from Andrographis paniculata, induces apoptosis in monocytic leukemia and multiple myeloma cells via augmentation of reactive oxygen species production2021

    • Author(s)
      Doi Hiroki、Matsui Taei、Dijkstra Johannes M.、Ogasawara Atsushi、Higashimoto Yuki、Imamura Seiji、Ohye Tamae、Takematsu Hiromu、Katsuda Itsuro、Akiyama Hidehiko
    • Journal Title

      F1000Research

      Volume: 10 Pages: 542-542

    • DOI

      10.12688/f1000research.53595.1

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    • Author(s)
      Miura Hiroki、Ihira Masaru、Kozawa Kei、Kawamura Yoshiki、Higashimoto Yuki、Hattori Fumihiko、Yoshikawa Tetsushi
    • Journal Title

      Microorganisms

      Volume: 9 Issue: 8 Pages: 1683-1683

    • DOI

      10.3390/microorganisms9081683

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  • [Journal Article] Molecular characterization of rotaviruses obtained from patients with rotavirus‐associated encephalitis/encephalopathy2020

    • Author(s)
      Ihira Masaru、Kawamura Yoshiki、Miura Hiroki、Hattori Fumihiko、Higashimoto Yuki、Sugata Ken、Ide Tomihiko、Komoto Satoshi、Taniguchi Koki、Yoshikawa Tetsushi
    • Journal Title

      Microbiology and Immunology

      Volume: 64 Issue: 8 Pages: 541-555

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12827

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  • [Presentation] LAMP 法とデルマクイックVZV による水痘迅速診断法の有用性解析2021

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      東本 祐紀
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      伊藤 弘康, 東本 祐紀, 水谷 謙明, 村山 元秀, 北原 公明, 藤田 孝, 齋藤 邦明
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      服部 文彦, 大林 みどり, 浅井 ゆみこ, 須藤 湧太, 畑川 奈都樹, 平井 雅之, 三原 由佳, 川口 博史, 山田 緑, 河村 吉紀, 塩谷 泰子, 井平 勝, 東本 祐紀, 河本 聡志, 谷口 孝喜, 吉川 哲史
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  • [Presentation] Rotarix 接種後の宿主免疫応答と便中ウイルス増殖の関連2021

    • Author(s)
      塩谷 泰子、井平 勝、服部 文彦、東本 祐紀、平松 裕之、鈴木 竜太、 河村 吉紀、小澤 慶、河本 聡志、谷口 孝喜、吉川 哲史
    • Organizer
      日本ワクチン学会
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  • [Presentation] 2018/19シーズンに当院で経験したロタウイルス胃腸炎入院例の検討2020

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      服部 文彦, 大林 みどり, 浅井 ゆみこ, 須藤 湧太, 畑川 奈都樹, 平井 雅之, 三原 由佳, 川口 博史, 山田 緑, 河村 吉紀, 塩谷 泰子, 井平 勝, 東本 祐紀, 河本 聡志, 谷口 孝喜, 吉川 哲史
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      日本小児感染症学会総会
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  • [Presentation] 2019年の愛知県下におけるロタウイルス胃腸炎患児の分子疫学的解析2020

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      小澤慶, 東本祐紀, 三浦浩樹, 服部文彦, 河村吉紀, 井平勝, 河本聡志, 谷口孝喜, 吉川哲史
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      日本ワクチン学会学術集会
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  • [Presentation] LAMP法とデルマクイックVZVによる水痘帯状疱疹ウイルス感染迅速診断法の有用性検討2020

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      東本祐紀, 服部文彦, 河村吉紀, 三浦浩樹, 小澤慶, 井平勝, 吉川哲史
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      日本ワクチン学会学術集会
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  • [Presentation] 早産児に対するロタウイルスワクチン接種後の便中排泄と免疫誘導能の検討2020

    • Author(s)
      平松裕之, 塩谷泰子, 井平勝, 鈴木竜太, 東本祐紀, 三浦浩樹, 服部文彦, 河村吉紀, 河本聡志, 谷口孝喜, 吉川哲史
    • Organizer
      日本ワクチン学会学術集会
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  • [Presentation] 妊娠期間中の唾液中human herpesvirus6,7排泄の推移2020

    • Author(s)
      井平勝, 塩谷泰子, 東本祐紀, 平松裕之, 鈴木竜太, 小澤慶, 三浦浩樹, 服部文彦, 河村吉紀, 吉川哲史
    • Organizer
      日本ワクチン学会学術集会
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      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2023-01-30  

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