ナノポア・シーケンサーを用いた網羅的な病原体検査法の実証

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K07375
• Research Institution: Saitama Medical University
• Principal Investigator: 前田 卓哉 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (20383763)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 樽本 憲人 埼玉医科大学, 医学部, 准教授 (00746993)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: SARS-CoV-2 / 混合感染 / レジストーム解析

Outline of Annual Research Achievements

2021年度には、1)ウイルスの網羅的解析手法を構築し、2)新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の重症化の因子にウイルスの共感染の関与を検証したが、残念ながらその関連性について証明することはできなかった。2021年から22年度にかけて、COVID-19の「中等症」ならびに「重症」患者から取得した鼻咽頭拭い液を使用し、病原体ゲノムを網羅的に解析することで、共感染する病原体の病態への関与を検証した。さらに、ゲノム解析のパイプラインを構築し、当院における重症COVID-19患者の混合感染に対するモニタリング体制をあわせて構築した。この検討において、凍結保存していたCOVID-19患者検体(9,641検体)のうち、最終的に中等症もしくは重症COVID-19と診断された患者の初回採取検体42検体を対象として解析した結果、当院で診療した中等症・重症患者の検体から、SARS-CoV-2以外のウイルスの共感染を検出することはできず、重症化因子になりうるとする仮説を支持することはできなかった。
2022年度には、前年に確立した検体前処理方法ならびに解析パイプラインを活用し、過去に繰り返し感染症を発症し、抗菌薬治療を受けた既往を持つ患者、もしくは人工呼吸器による呼吸管理のほか、経管栄養による栄養摂取が生存に必要な患者群におけるantibiotic resistomeおよび口腔内細菌叢に関する解析を開始した。呼吸器感染症を発症していない患者群をコントロールとし、次世代シーケンサー(NGS)による病原体のメタゲノム解析およびレジストーム解析を開始した。現在、更なる症例数確保のため、患者登録と検体の採取・保管を継続している。実用化を目指すことから、より簡易的かつ迅速な網羅的解析を実現するべく、NGSを用いた解析とあわせて、MinIONを用いた解析の有用性について実証を重ねている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

COVID-19の感染拡大に対応するため、2022年度の研究に費やす時間を確保することができなかったことから、症例登録にやや遅れが発生している。

Strategy for Future Research Activity

必要な倫理承認は取得し、解析のパイプラインの構築は概ね完了している。症例のエントリー・検体前処理も機械的に実施できている。引き続き症例登録と検体確保を進め、MinION/Flongleを使用した解析系の有用性について実証する。