Development of new diagnostic method of infective endocarditis using genomics

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K08591
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53020:Cardiology-related
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: Kataoka Akihisa 帝京大学, 医学部, 准教授 (70758143)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 片桐 さやか 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (60510352) ; 芝 多佳彦 東京医科歯科大学, 歯学部, 非常勤講師 (90802306)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 感染性心内膜炎 / 口腔内細菌 / バイオインフォマティクス / 細菌学 / 遺伝学

Outline of Final Research Achievements

The diagnosis of infectious endocarditis is based on the presence of vegetation or valve destruction on echocardiography and positive blood culture results. Due to changes in the diagnostic flow for fever cases associated with the spread of COVID-19, a sufficient number of cases were not registered for statistical analysis. However, We genomics-based methods using next-generation sequencers have enabled the matching of causative bacteria identified from saliva, blood, and surgically extracted valve specimens with those from classical blood cultures in several cases. This indicates that the diagnosis of the causative organism in infectious endocarditis is possible using genomic methods, replacing the need for blood cultures. It is also believed that this method may allow for early detection of the disease in cases where blood cultures are negative due to prior administration of antibiotics for fever.

Free Research Field

循環器内科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

感染性心内膜炎の診断は①心臓超音波検査を用いた疣腫や弁の破壊所見と➁細菌学的に血液培養で陽性になることがあげられているが、診断前に発熱のため抗菌薬が投与されいる症例などでは②血液培養が陰性になることがあり、診断が遅れ初期の病勢を見逃す可能性がある。
しかし、本研究によりゲノミクス的な手法を用いて細菌学的な診断が可能であることが分かった。現在、超小型次世代シーケンサーの登場により、低コスト、短時間のサンプル調整、シーケンス時間も数時間で行うことが可能となり、ノートパソコンに差し込むだけで解析も可能となったため、本研究の技術を応用し日常診療に還元できると考える。