2019 Fiscal Year Research-status Report

腸管・口腔・結膜嚢細菌叢解析による眼疾患診断法の開発

Research Project

Project/Area Number	18K09436
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	横倉俊二東北大学, 大学病院, 講師 (30400378)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	針谷威寛東北大学, 大学病院, 助教 (60569573)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	次世代シークエンサー / 細菌叢 / 自己免疫性眼疾患 / 緑内障 / ドライアイ
Outline of Annual Research Achievements	今年度は研究参加への同意が得られた視神経炎6例、ぶどう膜炎25例、緑内障（正常眼圧型）30例、ドライアイ（BUT短縮型）20例、および健常者40例から、糞便・唾液・結膜嚢洗浄液を採取し、Kim SWらの方法(DNA Res 2013)を用いてDNA抽出を行い、次世代シークエンスを実施した。結膜嚢洗浄液については、抽出DNA を用いてMultiplex PCRを行い、病原微生物の存在が疑われた症例は解析から外した(3例)。その後OTU (Operational taxonomic unit)解析によるグループ化を行い、昨年度までの解析結果と合わせて公共データベースを用いた類似度検索を行って各症例サンプルでの細菌組成を決定した。視神経炎症例群も含む疾患群それぞれと健常者群との間で細菌叢のUniFrac解析を行った。その結果ぶどう膜炎、緑内障、ドライアイ群それぞれで、健常者群とは異なる細菌組成が見い出された。更に得られたシークエンスデータからヒトリファレンス配列をBLAST解析を用いて除去し、Noguchi Hらの方法(DNA Res 2008)を用いてメタゲノム解析を行った。その結果各疾患毎に以下の数の細菌が疾患特異的細菌の候補として同定された。即ち、視神経炎では腸内細菌２例、ぶどう膜炎では腸内細菌8例、口腔内細菌6例、結膜嚢細菌3例が、緑内障では腸内細菌6例、口腔内細菌5例、結膜嚢細菌3例が、ドライアイでは腸内細菌5例、口腔内細菌4例、結膜嚢細菌6例がそれぞれ同定された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 計画に組み入れる予定の症例数はそれぞれ期間全体で視神経炎20例、ぶどう膜炎80例、緑内障（正常眼圧型）80例、ドライアイ(BUT短縮型)80例、健常者 80例であるが、これに対して今年度までに視神経炎11例、ぶどう膜炎45例、緑内障（正常眼圧型）70例、ドライアイ（BUT短縮型）50例、および健常者80例からのサンプルを得て疾患特異的細菌の候補同定まで行うことができた。健常者は目標数に到達した。このように全ての疾患群の解析が概ね順調に進展していると考えられるから
Strategy for Future Research Activity	視神経炎、ぶどう膜炎、緑内障（正常眼圧型）、ドライアイ(BUT短縮型)いずれの群も引き続き目標症例数に達するまで組み入れを行っていく。正常者については目標数に達したため、組み入れは終了とする。
Causes of Carryover	研究を効率よく実施することができたため若干の繰り越しが生じたが、次年度も計画通りに研究を実施することで適切に使用する予定である。