2016 Fiscal Year Research-status Report
中耳常在菌叢データベース構築と、難治性慢性中耳炎メタゲノム解析による新規治療開発
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16K11205
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| Research Institution | 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター) |
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Principal Investigator |
南 修司郎 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター), 聴覚平衡覚研究部, 医長 (00399544)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 中耳常在菌叢 / メタゲノム解析 / 16S rRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の全体構想は『中耳常在菌叢データベースの構築と、難治性慢性中耳炎におけるメタゲノム解析による新規治療開発を目指す』である。具体的な目的として次の４点をあげている。１）中耳常在菌叢データベースの構築、２）難培養微生物も含めた慢性中耳炎病的細菌叢の検出同定、３）中耳特異的な細菌検査キットの新規開発、４）慢性中耳炎の細菌叢を正常化する新規治療の開発、である。
平成28年度に実施した研究の成果として１）の世界初の中耳常在菌叢データベース構築が上げられる。人間の体には、多種多様な細菌叢が存在するが、その多くが従来の培養法による細菌検査では同定困難な難培養微生物とされる。次世代シークエンサーを用いた16S rRNAメタゲノム解析では、難培養微生物も含めた全ての細菌叢に含まれるDNAを丸ごと解析し、細菌を検出・同定することが可能である。目的１）の中耳常在菌叢を明らかにするため、中耳に炎症の無い耳科手術（聾に対する人工内耳、耳硬化症に対するアブミ骨手術、ベル麻痺に対する顔面神経減荷術、中耳奇形に対する鼓室形成術）を行った66症例から中耳スワブサンプルを採取し、16S rRNAメタゲノム解析を完了した。いずれのサンプルからも細菌の存在を示す16S rRNA領域がPCRより得られた。小児の中耳常在菌叢は、門レベルでProteobacteria 62%、Actinobacteria 33%、Bacteroidetes 2%、Firmicutes 2%という結果であった。成人の中耳常在菌叢は、門レベルでProteobacteria 55%、Actinobacteria 29%、Firmicutes 12%、Bacteroidetes 2%という結果であった。属レベルでは62菌種が中耳常在菌として明らかになった。
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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
本研究の全体構想は『中耳常在菌叢データベースの構築と、難治性慢性中耳炎におけるメタゲノム解析による新規治療開発を目指す』であり、具体的な４つの目的として、１）中耳常在菌叢データベースの構築、２）難培養微生物も含めた慢性中耳炎病的細菌叢の検出同定、３）中耳特異的な細菌検査キットの新規開発、４）慢性中耳炎の細菌叢を正常化する新規治療の開発、をあげている。平成28年度の研究成果として、目的１）の中耳常在菌叢を明らかにするため、中耳に炎症の無い耳科手術（聾に対する人工内耳、耳硬化症に対するアブミ骨手術、ベル麻痺に対する顔面神経減荷術、中耳奇形に対する鼓室形成術）を行った66症例から中耳スワブサンプルを採取し、16S rRNAメタゲノム解析を完了しており、研究は概ね順調に進展している。目的②の慢性中耳炎の細菌叢を明らかにするため、慢性中耳炎患者から手術時に中耳スワブサンプルの採取も、順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、慢性中耳炎の細菌叢を明らかにするため、慢性中耳炎患者88例より手術時に中耳スワブサンプルを採取し、16S rRNAメタゲノム解析を完了する。耳漏のない乾燥した非活動性慢性中耳炎耳、耳漏のある活動性慢性中耳炎耳、及び真珠腫の有無に分けて、解析を行ない、我々の作成した中耳常在菌叢データベースと比較を行う。
このような遺伝子配列情報（メタゲノム）だけでは、遺伝子発現情報（メタトランスクリプトーム）、遺伝子産物の機能（メタボローム）がわからず、慢性中耳炎メカニズム全体を理解することは出来ないため、今後は３つの網羅的解析を組み合わせた統合オーミクス解析手法を用いることも考えている。複雑な慢性中耳炎を分子レベルで解析することで、病態生理解明やバイオマーカー、本疾患をターゲットとした創薬の端緒となると思われる。
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| Causes of Carryover |
中耳常在菌叢を明らかにするため、中耳に炎症の無い耳科手術（聾に対する人工内耳、耳硬化症に対するアブミ骨手術、ベル麻痺に対する顔面神経減荷術、中耳奇形に対する鼓室形成術）を行った66症例から中耳スワブサンプルを採取し、16S rRNAメタゲノム解析を完了した。一方、慢性中耳炎患者からの手術時の中耳スワブサンプルを採取しているが、解析は次年度に行うため、その分、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
慢性中耳炎の細菌叢を明らかにするため、慢性中耳炎患者より手術時に中耳スワブサンプルを採取し、16S rRNAメタゲノム解析を完了させる。また遺伝子配列情報（メタゲノム）だけでは、遺伝子発現情報（メタトランスクリプトーム）、遺伝子産物の機能（メタボローム）がわからず、慢性中耳炎メカニズム全体を理解することは出来ない。３つの網羅的解析を組み合わせた統合オーミクス解析手法も行なっていく。複雑な慢性中耳炎を分子レベルで解析することで、病態生理解明やバイオマーカー、本疾患をターゲットとした創薬の端緒となる。
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[Journal Article] Microbiomes of the normal middle ear and ears with chronic otitis media.2017
Author(s)
Minami SB, Mutai H, Suzuki T, Horii A, Oishi N, Wasano K, Katsura M, Tanaka F, Takiguchi T, Fujii M, Kaga K.
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Journal Title
Laryngoscope.
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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