顎骨骨髄炎細菌叢の保有する病原因子の解明と新規治療戦略の提案

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K11827
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 道 泰之 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (70376755)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中川 一路 京都大学, 医学研究科, 教授 (70294113)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 複合感染症 / 顎骨骨髄炎 / メタ16S解析 / メタゲノム解析 / 細菌性ネットワーク

Outline of Annual Research Achievements

【細菌種カタログの再評価】再構築した16S rRNA遺伝子配列、16S rRNAを用いて細菌活動性指標（16S rRNA/16S rDNA比）の評価を行った。その結果、従来顎骨骨髄炎の原因菌と考える細菌叢と実際に病変で活動している細菌叢が異なっており、細菌数が少ないにもかかわらず活動性が高く、病態に関与している細菌種（以下、キーストーン種）が存在している可能性が示唆された。また、16S rRNA遺伝子配列、16S rRNAから細菌酒が保有する機能遺伝子を予測することで、キーストーン種および類似機能を保有する細菌種を同定し、これらの細菌種が形成する共起ネットワークの解析を行った。この解析により、キーストーン種およびキーストーン種に類似した機能遺伝子を共有する細菌が共起ネットワークを形成することによって、細菌叢ネットワークの頑強性を形成している可能性が示された。本手法は歯周炎およびインプラント周囲炎の細菌叢解析にも用いており、学会誌に発表している。
また、高速シーケンサーで獲得した断片配列をアセンブルソフトで組み立てたコンティグ配列を用いてメタゲノム解析を行っている。コンティグ配列をKEGG等の複数のデータベースに相同性・類似性検索をかけることで，細菌だけでなく、古細菌、バクテリオファージを含めた微生物叢解析を行っている。さらに、これらの微生物群が保有する機能遺伝子をKEGGデータベースから検出し、16Sプロファイルから予測した機能遺伝子と比較することで、顎骨骨髄炎の病態に関与する機能遺伝子の抽出を試みている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

16S rRNA遺伝子配列、16S rRNAを用いた解析までは終了している。しかし、研究者の異動等により解析環境の変化がありメタゲノム解析に遅延を認めた。

Strategy for Future Research Activity

検体数は目標数に達していないが、現時点で集まっている検体で最終を終了とし、メタゲノム解析を進める。解析終了次第、16S rRNA遺伝子配列、16S rRNAの解析データと併せて発表予定である。
また、今後の追加解析を視野に入れ、可能であれば検体を採取していく。

Causes of Carryover

研究者の異動のために解析が滞ったため、サンプル調製のための試薬代、スーパーコンピュータの利用料金の減少等で次年度使用額が生じた。解析に必要なスーパーコンピュータ利用料、論文投稿に使用予定である。