The intervertebral disc, vertebral body and spinal implant microbial flora by next-generation sequencing
Project/Area Number |
21K09287
|
Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
|
Research Institution | Kansai Medical University |
Principal Investigator |
足立 崇 関西医科大学, 医学部, 講師 (20460793)
|
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
植田 成実 関西医科大学, 医学部, 助教 (30632757)
外山 雄康 関西医科大学, 医学部, 助教 (50829306)
石原 昌幸 関西医科大学, 医学部, 助教 (60509470)
谷 陽一 関西医科大学, 医学部, 助教 (10509839)
|
Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
|
Keywords | 次世代シーケンサー / 骨軟部組織 / インプラント / PCR / 細菌叢 / コンタミネーション / コロナイゼーション / バイオフィルム / インプラントゆるみ / 人工関節周囲感染 / 骨軟部組織感染症 / 超音波処理法 / 次世代シーケンス / ナノポアシーケンス / biofilm / qPCR / soft tissue infections |
Outline of Research at the Start |
1,人工関節や脊椎固定インプラントなどの整形外科デバイス、腱・滑膜・骨・椎間板や椎体などの軟部組織検体に超音波処理による培養検査を行い、超音波処理後 qPCR併用 NGSを行う。化膿性疾患の場合、他感染症検査、 病理検査を追加し比較検討する。未知の細菌が高濃度に存在した場合、追加のゲノムシーケンスを検討、実施する。2, NGSによる脊椎・股関節・手の外科領域骨軟部組織細菌叢の比較 (感染・非感染疾患)を植田らを中心に行う.研究の中心は植田らのNGS手法を中心に、これまで確率したION-PGMを中心に, 上位機種のGenexsusおよびNanoporeシーケンスも検討する.
|
Outline of Annual Research Achievements |
2021年度に引き続き、超音波処理後に非感染症例の他、検体サンプルの管理が良い状態であった骨軟部組織、関節内およびインプラント細菌叢の解明を目的とし、整形外科領域における骨軟部組織感染症やインプラント周囲感染における遺伝子感染症診断プロトコールの再構築を行った。超音波処理法後に培養、PCR、NGSを行い、整形外科インプラントの他、腱・滑膜・骨などの軟部組織の超音波処理後検体の検証を行ったものの、コンタミネーションとの鑑別が困難であった。また、抜去したインプラントの qPCRにより細菌 DNA量を豊富に認めた検体があったが、インプラントに形成された細菌叢、複数細菌の存在と陰性コントロールとの鑑別が困難であった。長期間留置されたインプラントにおけるコロナイゼーションとコンタミネーションは判別しにくい困難な事象と捉えられ、これらが培養による検出感度の向上を認めない原因の一つと考えられた。詳細に検討した結果、ブドウ球菌属 (CNS)であっても、種レベルで分析した場合には、複数種のブドウ球菌を認めている症例を2021年度と同様に2022度にも認め、nanoporeおよび全自動シーケンス、LAMP法およびqPCRなどの遺伝子検査による多角的検証を行った。シーケンスによる症例を増やした検討が必要と考えられたが、機器に比べ2022年度は背景因子の要因を考え、シーケンスによる基礎的検討を DNAコントロール、標準菌株を用いた定量的陽性コントロールおよび陰性コントロールによる検討をさらに進めた。
|
Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2021年度に引き続き、新型コロナ感染症の爆発的増加による、遺伝子検査室と機器の使用が制限された。 パンデミックが落ちついても尚感染者数は爆発し、機器、場所、時間、人員不足などを理由に進行が遅れている。
|
Strategy for Future Research Activity |
新型コロナ感染症の検査体制の変更にともない、病院遺伝子検査の件数が減少し、シーケンス機器などの使用も可能となる。 今後、その他の進行がおくれている研究とも調整しつつ、研究を遂行する。
|
Report
(2 results)
Research Products
(7 results)