2015 Fiscal Year Research-status Report
顎骨骨髄炎細菌叢のネットワーク解析に基づく病態解明と新規治療戦略の提案
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26462997
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
道 泰之 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (70376755)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中川 一路 東京医科歯科大学, 歯学部, 非常勤講師 (70294113)
丸山 史人 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (30423122)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 複合感染症 / 顎骨骨髄炎 / メタ16S解析 / メタゲノム解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
顎骨骨髄炎 Stage II（Stage II: 腐骨は形成されているが、口腔内との交通を認めない）罹患患者を対象とし、外科手術により摘出した腐骨から細菌のDNA/RNAを抽出して高速シーケンサーで16Sプロファイルを獲得した。16S rRNA/16S rDNA比から各細菌の活動性を評価することで、細菌の活動性と存在量との間に明らかな相関は認めず、顎骨骨髄炎におけるコア・マイクロバイオームであっても必ずしも活動性が高くないことが明らかになった。また、種レベルで見ると、同一 Stageの顎骨骨髄炎罹患患者であっても、病変における細菌叢の構成は患者ごとに大きく異ることが明らかになった。一方で、細菌叢全体が保有する機能遺伝子を予測すると、前述のように種の構成が異なっていても細菌叢全体が保有する機能遺伝子群は類似していることが示唆された。このことから顎骨骨髄炎に関与する細菌叢は、種の構成に左右されない機能的頑強性を保有していると考えられる。さらに、これらの細菌が形成する共起ネットワークは、ハブとなる菌を有さないランダムな攻撃に耐性を持つ複雑ネットワークであることが示唆された。このネットワークの中で、いくつかの細菌がサブネットワークを形成し、生存に必要な機能遺伝子の発現を分担している可能性が示唆された。また、顎骨骨髄炎病変には古細菌およびバクテリオファージが存在していることがメタゲノム解析から明らかになった。
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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
メタ16S解析においては解析を終了しデータをまとめている状態である。メタゲノム解析では、サンプル数を増やして古細菌、バクテリオファージを含めた微生物叢の疾患への関与に関して解析を続ける必要がある。解析に必要なデータ量を得られるサイズの腐骨を得ることが難しく、サンプル採集に多少時間を有している。
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| Strategy for Future Research Activity |
メタゲノム解析用の腐骨サンプルを引き続き獲得していく。また、古細菌、バクテリオファージを含めた微生物叢のネットワーク解析を行うことで、バイオフィルム内における細菌・古細菌・バクテリオファージの関係性を明らかにする。さらに、ファージ療法など、抗菌薬に寄らない新規の治療法を模索する。
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| Causes of Carryover |
メタゲノム解析に必要なデータ量を取得できるサイズの腐骨サンプルの獲得量が少なかく、サンプル調製用の試薬購入を次年度に見送ったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
十分量の腐骨サンプル獲得後、サンプル調製用試薬を購入するとともに、解析に必要な計算機等のために使用する。
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