薬剤耐性・変異株解析可能なリアルタイム次世代シークエンスによる重症感染症迅速診断
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22K07818
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
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| Research Institution | Aichi Medical University (2023)
Nihon University (2022) |
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Principal Investigator |
伊藤 嘉規 愛知医科大学, 医学部, 教授 (20373491)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荻 朋男 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (80508317)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 次世代シークエンス / リアルタイムシークエンス法 / ロングリード法 / 呼吸器感染症 / 重症感染症 / 病原微生物診断 / リアルタイムシークエンス / 薬剤耐性 / ウイルス変異株 / 感染症診断 |
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| Outline of Research at the Start |
ロングリード法に使用するナノポアシークエンサーは、遺伝子配列の解析に同時平行して解析情報を見ることが可能なため、短時間で微生物を同定可能であり「リアルタイムシークエンス法」と表現できる。リアルタイムシークエンス法では、6時間程度で、薬剤耐性情報を含む網羅的な微生物診断が可能となる。ナノポアシークエンサーは、技術改良が進んでおり、本研究では、重症感染症の網羅的・迅速診断法としてのリアルタイムシークエンス法の基盤的検証を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
重症感染症では、早期診断と適切な抗微生物薬の選択が予後を左右する。そのため、感染症病原診断に現時点で最も優れた可能性をもつロングリード法(5-20kbpの遺伝子断片を解析)・次世代シークエンス法による新規診断法の開発を行う。遺伝子断片の網羅的解析を行うことから、解析検体中のマイクロバイオーム、病原微生物の薬剤耐性遺伝子、ウイルスの変異株を平行して解析可能である。ロングリード法に使用するナノポアシークエンサーは、遺伝子配列の解析に同時平行して解析情報を見ることが可能なため、短時間で微生物を同定することが可能であり「リアルタイムシークエンス法」と表現できる。リアルタイムシークエンス法では、6時間程度で、薬剤耐性情報を含む網羅的な微生物診断が可能となる。ナノポアシークエンサーには、解読精度がショートリードより劣る欠点があり、臨床応用可能なプロトコールの開発が不十分な状況であるが、技術改良が進んでいる。本研究では、重症感染症の網羅的・迅速診断法としてのリアルタイムシークエンス法の基盤的検証を行う。
2023年度は、人工呼吸器管理を要した小児重症呼吸不全患者のBALを用いた追加解析を24例で行った。このうち10例からRSウイルス、インフルエンザウイルスA、パラインフルエンザウイルス3、ライノウイルスが検出された。リアルタイムシークエンス法では、ショートリードシークエンス法と比較して、50%以上のゲノムカバー率を示す結果が多く、ウイルスゲノム情報の取得に有利であることが検証された。独自に開発した解析パイプラインのアップデートも行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
リアルタイムシークエンス法を用いた解析を、新規症例について行い、データを蓄積した。
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| Strategy for Future Research Activity |
リアルタイムシークエンス法の臨床応用の可能性について、呼吸器感染症以外の症例についてもデータ解析を進め、解析を続ける予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Utility of nanopore sequencing for detecting pathogens in bronchoalveolar lavage fluid from pediatric patients with respiratory failure.2023
Author(s)
Yamaguchi M, Horiba K, Haruta K, Takeuchi S, Suzuki T, Torii Y, Kawabe S, Wada S, Ikeyama T, Ito Y, Ogi T, Kawada JI.
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Journal Title
J Clin Virol Plus
Volume: 3
Issue: 2
Pages: 100154-100154
DOI
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Peer Reviewed
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