次世代シークエンサーを用いた急性脳炎・脳症診断への新たな取り組み

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K11402
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 吉矢 和久 大阪大学, 医学部附属病院, 助教 (40379201)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 弘毅 関西医科大学, 医学部, 助教 (30609590) ; 嶋津 岳士 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (50196474) ; 清水 健太郎 大阪大学, 医学部附属病院, 助教 (60379203) ; 小倉 裕司 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (70301265) ; 小島 将裕 大阪大学, 医学系研究科, 招へい教員 (70721091)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 急性脳炎・脳症 / 高速度シークエンサー / 髄膜炎 / 微生物

Outline of Annual Research Achievements

我々はこれまでに重症救急疾患における腸内細菌叢のメタゲノム解析を行い、腸内細菌叢のバランスが予後に密接に関係していることを明らかにし誌上発表を行ってきた（Kojima M, Yoshiya K, et al. Dig Dis Sci 2016; 61; 1628-34.)。本研究では、同様の手法を用いて、これまで原因不明とされていた急性脳炎・脳症への微生物（細菌、ウイルスなど）の関与を高速度シークエンサーを用いて解析している。腸内細菌に比べ、髄液中の微生物の量が極めて少ないため、現在のところ微生物検出感度に問題があり、測定系の改善を行っている。その測定系確立のため、研究期間中に当施設に入院した術後細菌性髄膜炎症例9例の髄液試料を採取し、これを測定系の確立に用いている。測定系が確立次第、当施設に脳炎・髄膜炎・脳症で入院した症例の保存検体に関してメタゲノム解析を行い、脳炎・脳症の原因への微生物の関与を検討していく。これまでに髄液を採取・保存した脳炎・髄膜炎・脳症症例は27例に達しておりすでに臨床経過などについては解析を終わらせており、今後はメタゲノム解析を順次行っていく。この中には、自己免疫性脳炎として診断がついた症例も存在する。原因不明の脳炎・脳症の原因として、ウイルスなどの微生物の関与いがいに自己免疫抗体の関与も重要とされている。高速度シークエンサーを用いて微生物の解析に加えて、自己免疫抗体の関与についても検討する必要があり、今後はプロテオミクスなどの手法を用いて髄液中の自己免疫抗体を含めたたんぱく質の関与についても検討していく予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

高速度シークエンサーを用いた髄液のメタゲノム解析では、ゲノム量が少ないため、測定条件の再検討中である。臨床髄液検体の数、量ともに少なく、貴重な試料であるめ、ある程度の条件が確立してから測定予定である。また、測定にかかる費用も大きいため、ある程度まとめた検体を測定する必要がある。以上より、予定より遅延はしているものの、集積している試料のメタゲノム解析は平成30年度前半に行う予定である。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度前半に集積した試料の測定を行う目途が経っており、術後細菌性髄膜炎症例の検体の測定に引き続き、原因不明脳炎・脳症症例の髄液検体の測定を行い、その原因への微生物（細菌、ウイルスなど）の関与を解明していく。また、脳炎・脳症の原因として自己免疫性抗体の関与も示唆されており、プロテオミクスを用いた網羅的な原因抗体・たんぱく質の同定も行っていく予定である。

Causes of Carryover

前年度、当該年度は、試料の集積と測定系の確立に多くの時間を費やしたため、本測定を次年度に行うこととなった。次年度、髄液試料の高速度シークエンサーを用いた測定を行うため、その測定費用に多くの金額を繰り越す必要があったため、次年度使用額が発生した。次年度の主な支出もメタゲノム解析のための測定費用となる予定である。