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新生児敗血症における発症予測因子・病原微生物同定のためのマイクロバイオーム解析

Research Project

Project/Area Number 20K17464
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 54030:Infectious disease medicine-related
Research InstitutionNational Institute of Infectious Diseases (2023)
Nagoya University (2020-2021)

Principal Investigator

堀場 千尋  国立感染症研究所, 病原体ゲノム解析研究センター, 室長 (40844907)

Project Period (FY) 2022-12-19 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords新生児敗血症 / メタゲノム解析 / 次世代シークエンス / 感染症診断 / メタゲノム / マイクロバイオーム / 次世代シークエンサー / 微生物叢 / 感染予測
Outline of Research at the Start

新生児敗血症は死亡率の高い疾患であり発症を予測する方法が求められている。母体由来の常在細菌叢の移行は新生児の常在細菌叢形成に重要である一方で、母親から胎内・出生時に移行する微生物が新生児敗血症の主な原因とされている。このことから出生時の児の常在細菌叢を解析することで、新生児敗血症の発症予測ができるのではないかと考えた。本研究では、出生時の児の皮膚擦過物、胃液、便と敗血症発症時の血液に対してマイクロバイオーム解析を行うことで新生児敗血症の病原微生物と発症因子を明らかにすることを目的とし、これにより新生児敗血症の発症予測や予後向上が期待される。

Outline of Annual Research Achievements

新生児感染症は重症化しやすく、敗血症に至ったとき死亡率は 13~25%と高いが、標準的な微生物検査法での病原微生物同定率が低いため診断が難しい。本研究の目的は、新生児感染症発症時に採取した臨床サンプルに対して ショットガンメタゲノム解析を行うことで、新生児感染症の病原微生物と新生児敗血症発症因子を明らかにすることである。
2021年度につづき、新生児感染症、特に呼吸障害患者の急性期より採取した血液、胃液のマイクロバイオーム解析を行なった。対象症例は30症例、呼吸障害の原因は、新生児一過性多呼吸が47%、呼吸窮迫症候群が23%であった。慢性肺疾患III型とIII'型は5例、母体の胎盤病理検査で絨毛膜羊膜炎が8例報告された。血液培養はすべて陰性で胃液培養はGBSとCandida albicansがそれぞれ1例ずつ陽性であった。血液サンプルからは新生児呼吸障害の原因となる新たな微生物は特定できなかった。胃液サンプルのマイクロバイオーム解析からは、Ureaplasma属が検出された群は母体の絨毛膜羊膜炎と関連することが明らかとなった。これまでにも別手法ではあるもののUreaplasma属と前期破水、重症慢性肺疾患、児死亡との関連の報告があり、マイクロバイオーム解析は矛盾のない結果を導いた。一方で、Ureaplasma属以外に臨床経過との関連を示唆する微生物はなかった。これらの結果より、Ureaplasma属の検索は新生児呼吸障害の早期診断や治療対象になる可能性が示唆された。新生児呼吸障害に対する臨床サンプルに対するマイクロバイオーム解析では血液より胃液のほうが検体として有用であると考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

申請者の海外留学後の所属異動による研究体制の整備、新型コロナウイルス感染症流行によるサンプル収集の遅延の影響もあり進捗はやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

2024年度より小児科領域の敗血症のThe Phoenix Sepsis Scoreが運用開始された。本Scoreによって評価された重症度とマイクロバイオーム解析の関連を調査した研究は少ない。新たに臨床側の追加情報としてThe Phoenix Sepsis Scoreを使用し、引き続き症例収集を行い、本研究課題の目的である臨床サンプルに対して ショットガンメタゲノム解析を行うことで敗血症の病原微生物と新生児敗血症発症因子を明らかにする。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2023 2021 2020

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Next-generation sequencing-based detection of <i>Ureaplasma</i> in the gastric fluid of neonates with respiratory distress and chorioamnionitis2023

    • Author(s)
      Okumura Toshihiko、Horiba Kazuhiro、Tetsuka Nobuyuki、Sato Yoshiaki、Sugiyama Yuichiro、Haruta Kazunori、Yamaguchi Makoto、Suzuki Takako、Torii Yuka、Kawada Jun-ichi、Ogi Tomoo、Hayakawa Masahiro、Ito Yoshinori
    • Journal Title

      The Journal of Maternal-Fetal &amp; Neonatal Medicine

      Volume: 36 Issue: 1 Pages: 2207113-2207113

    • DOI

      10.1080/14767058.2023.2207113

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pediatric sepsis cases diagnosed with group B streptococcal meningitis using next-generation sequencing: a report of two cases2021

    • Author(s)
      Horiba Kazuhiro、Suzuki Michio、Tetsuka Nobuyuki、Kawano Yoshihiko、Yamaguchi Makoto、Okumura Toshihiko、Suzuki Takako、Torii Yuka、Kawada Jun-ichi、Morita Makoto、Hara Shinya、Ogi Tomoo、Ito Yoshinori
    • Journal Title

      BMC Infectious Diseases

      Volume: 21 Issue: 1 Pages: 531-531

    • DOI

      10.1186/s12879-021-06231-3

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Next-Generation Sequencing to Detect Pathogens in Pediatric Febrile Neutropenia: A Single-Center Retrospective Study of 112 Cases2021

    • Author(s)
      Horiba K, Torii Y, Okumura T, Takeuchi S, Suzuki T, Kawada J, Muramatsu H, Takahashi Y, Ogi T, Ito Y
    • Journal Title

      Open Forum Infect Dis

      Volume: 8 Issue: 11 Pages: 223-223

    • DOI

      10.1093/ofid/ofab223

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Immune cell infiltration landscapes in pediatric acute myocarditis analyzed by CIBERSORT2021

    • Author(s)
      Kawada Jun-ichi、Takeuchi Suguru、Imai Hiroshi、Okumura Toshihiko、Horiba Kazuhiro、Suzuki Takako、Torii Yuka、Yasuda Kazushi、Imanaka-Yoshida Kyoko、Ito Yoshinori
    • Journal Title

      Journal of Cardiology

      Volume: 77 Issue: 2 Pages: 174-178

    • DOI

      10.1016/j.jjcc.2020.08.004

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comprehensive Detection of Candidate Pathogens in the Lower Respiratory Tract of Pediatric Patients With Unexpected Cardiopulmonary Deterioration Using Next-Generation Sequencing2020

    • Author(s)
      Takeuchi Suguru、Kawada Jun-ichi、Horiba Kazuhiro、Yamaguchi Makoto、Okumura Toshihiko、Suzuki Takako、Torii Yuka、Kawabe Shinji、Wada Sho、Ikeyama Takanari、Ito Yoshinori
    • Journal Title

      Pediatric Critical Care Medicine

      Volume: 21 Issue: 11 Pages: e1026-e1030

    • DOI

      10.1097/pcc.0000000000002558

    • NAID

      120006957705

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comprehensive pathogen detection in sera of Kawasaki disease patients by high-throughput sequencing: a retrospective exploratory study2020

    • Author(s)
      Torii Yuka、Horiba Kazuhiro、Hayano Satoshi、Kato Taichi、Suzuki Takako、Kawada Jun-ichi、Takahashi Yoshiyuki、Kojima Seiji、Okuno Yusuke、Ogi Tomoo、Ito Yoshinori
    • Journal Title

      BMC Pediatrics

      Volume: 20 Issue: 1

    • DOI

      10.1186/s12887-020-02380-7

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 次世代シークエンスデータ解析の効率を向上させる病原微生物予測パイプラインPATHDETの開発2020

    • Author(s)
      堀場千尋, 原雄一郎, 遠山美穂, 奥村俊彦, 鈴木高子, 鳥居ゆか, 川田潤一, 尾崎紀夫, 荻朋男, 伊藤嘉規
    • Organizer
      第52回小児感染症学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 院外心肺停止や予期せぬ呼吸/循環不全を呈した小児患者の下気道検体からの次世代シークエンス法による病原微生物の網羅的検出2020

    • Author(s)
      武内俊, 川田潤一, 堀場千尋, 山口慎, 奥村俊彦, 鈴木高子, 鳥居ゆか, 伊藤嘉規
    • Organizer
      第52回小児感染症学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 川田潤一, 武内俊, 今井裕, 堀場千尋, 山口慎, 奥村俊彦, 鈴木高子, 鳥居ゆか, 安田和志, 今中恭子, 伊藤嘉規2020

    • Author(s)
      CIBERSORTを用いた小児急性心筋炎における炎症性細胞浸潤の網羅的解析
    • Organizer
      第52回小児感染症学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 肝移植後免疫抑制状態における血液中マイクロバイオームダイナミズムの解析2020

    • Author(s)
      奥村俊彦、堀場千尋、武内俊、鈴木高子、鳥居ゆか、川田潤一、伊藤嘉規
    • Organizer
      第94回日本感染症学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 川崎病症例における血清中微生物メタゲノム解析2020

    • Author(s)
      鳥居ゆか、堀場千尋、早野聡、加藤太一、鈴木高子、川田潤一、高橋義行、小島勢二、伊藤嘉規
    • Organizer
      第123回日本小児科学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Investigation of Infectious Etiologies in the Lower Respiratory Tract from Pediatric Patients with Unexpected Cardiopulmonary Deterioration using Next-Generation Sequencing2020

    • Author(s)
      Suguru Takeuchi, Jun-ichi Kawada, Kazuhiro Horiba, Makoto yamaguchi, Toshihiko Okumura, Takako Suzuki, Yuka Torii, Shinji Kawabe, Sho Wada, Takanari Ikeyama, Yoshinori Ito
    • Organizer
      IDWeek 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Temporal Dynamics of the Plasma Microbiome in Recipients at Early Post-liver Transplantation2020

    • Author(s)
      Toshihiko Okumura, Kazuhiro Horiba, Hideya Kamei, Suguru Takeuchi, Takako Suzuki, Yuka Torii, Jun-ichi Kawada, Yoshiyuki Takahashi, Yasuhiro Ogura, Tomoo Ogi, Yoshinori Ito
    • Organizer
      IDWeek 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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