骨軟部感染症に対するナノポアシークエンサーを用いた薬剤耐性菌と感染経路の同定

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K09311
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 崔 賢民 横浜市立大学, 医学部, 講師 (20760888)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 稲葉 裕 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (40336574) ; 手塚 太郎 横浜市立大学, 附属病院, 助教 (70748516)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: シーケンサー / 人工関節周囲感染 / 脊椎関節炎 / 化膿性関節炎

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、ナノポアシーケンサーMinION MK1Cを用いて骨軟部感染患者の原因菌と薬剤耐性の同定が可能かについて検証し、抗菌薬選択へ応用にすることと、これらの患者の内因性感染の経路の同定に使用し再感染の予防へ応用することである。これまで当院にて手術治療を行ってきた人工関節周囲感染 60例、小児化膿性関節炎 20例、脊椎関節炎患者30例において、冷凍組織からDNAの抽出を行い、16sRNA gene領域を増幅したのちにナノポアシーケンサーMinION MK1cを用いて原因菌の遺伝子診断を行なった。結果について、細菌培養検査と比較を行い、これらの骨軟部組織感染症に対する診断の精度について検証を行なったところ、細菌性DNAの濃度に依存して診断精度の上昇が認められた。これらの内容から、細菌性DNAをより効果的に抽出することが、ナノポアシーケンサーによる遺伝子診断と原因菌の同定に重要であることが示唆された。これらの内容については、2023年人工関節学会にて報告済みであり、今後、日本整形外科学会にて発表していく予定である。また、MRS-PCR結果とメチシリン耐性遺伝子をターゲットとしたナノポアシーケンサーとの結果についても解析を行った。MRS-PCRとの相同性は低く、今後シーケンシングの条件やDNAの抽出方法について検証を行なっていく必要がある。また、そのほかの薬剤耐性遺伝子を含めたシ-ケンシングについても今後条件の検討を行い、精度について検証していく予定である。内因性感染の経路の同定に関して、現在検体を集積中であり、20例を超えた時点で解析を開始する予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ナノポアシーケンサーの使用方法について確立できており、コントロールを用いた検証で、細菌の同定が可能であることを検証している。

Strategy for Future Research Activity

今後は対象となる患者数を増やし、精度について検証を行なっていくとともに、感染症例においてナノポアシーケンサーが陰性となる患者の特徴などについて検証を行なっていく予定である。

Causes of Carryover

物品購入に伴う差額のため