2021 Fiscal Year Research-status Report
次世代シークエンスによる包括的な重症感染症リキッドバイオプシー
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19K08298
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
伊藤 嘉規 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (20373491)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川田 潤一 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (20532831)
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) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 次世代シークエンス / 病原微生物 / 重症感染症 / リキッドバイオプシー |
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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。次世代シークエンス法は、一度のアッセイで、1,000万～10億程度のリード(DNA・RNA断片のシークエンス数)を得ることができ、臨床検体中の核酸断片を網羅的・定量的に解析できる。さらに薬剤耐性も同時に解析可能である。重症感染症における病原微生物診断は現状では不十分であり、多くの症例で診断できれば、抗微生物薬の効率的な使用が可能になり、感染症診療に大きな進展が予想される。生体内の微生物分布（マイクロバイオーム）を調べる方法は臨床診断法にそのまま応用できない。次世代シークエンス法を臨床応用できる基盤的研究を推進し、重症感染症の病原を早期に網羅的に診断できる方法を開発する。
2021年度は、150bpの断片配列を読むショートリード法、網羅的な解析であるショットガン法の組み合わせにより、血液培養・核酸検出法に比べて、病原微生物検出における次世代シークエンスの優位性を引き続き検討した。シークエンスデータの解析は、2019年に独自に開発した解析パイプライン「PATHDET」をアップデートし、使用した。小児中枢神経感染症では、病原微生物が同定されない症例を多く経験する。そこで、中枢神経感染症を疑われた１歳未満の小児28例を後方視的に検討した。2名の患児では、病原微生物は診断されていた（Proteus mirabilisが１例、Human parvovirus B19が1例）。抽出したDNAおよびRNAの解析を行った結果、前述の2例では同一の微生物が検出され、さらに、Coxsackievirus B5が４例、Coxsackievirus B4が3例、Echovirus E7が１例、Human parechovirus 3が１例に検出された。全体で、原因不明であった患者26例中10例（38%）の病原微生物を明らかにした。
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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
2021年度は、前年度に引き続き、病原微生物が同定しにくい重症疾患である小児中枢神経感染症の髄液検体を解析した結果を報告し、次世代シークエンス法の病原微生物診断における有用性が示された。重症感染症の血液中リンパ球の次世代シークエンス・シングルセル解析を、EBウイルス関連血球貪食性リンパ組織球症で開始していたが、ウイルス感染細胞の性状や免疫反応、炎症反応の性質について、症例を増やしながら継続して解析を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
次世代シークエンスを用いた病原微生物診断に関しては、ショットガン・メタゲノム法と比較しながら、ロングリードシークエンス法の有用性の検討を進める。重症感染症の血液・髄液検体のcell-free DNAおよびmiRNAの分離・解析に関しては、先天性サイトメガロウイルス感染症の中枢神経障害に関するmiRNAの解析を予定している。
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| Causes of Carryover |
リキッドバイオプシー研究用対象とした、先天性サイトメガロウイルス感染症の臨床検体が予想より少なかったため、次年度へ試薬類の購入を延期したため。
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Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Temporal dynamics of the plasma microbiome in recipients at early post-liver transplantation: a retrospective study.2021
Author(s)
Okumura T, Horiba K, Kamei H, Takeuchi S, Suzuki T, Torii Y, Kawada J, Takahashi Y, Ogura Y, Ogi T, Ito Y.
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Journal Title
BMC Microbiol
Volume: 21
Pages: 104
DOI
Peer Reviewed
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