| 研究課題/領域番号 |
21K09287
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分56020:整形外科学関連
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| 研究機関 | 関西医科大学 |
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研究代表者 |
足立 崇 関西医科大学, 医学部, 講師 (20460793)
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| 研究分担者 |
植田 成実 関西医科大学, 医学部, 助教 (30632757)
外山 雄康 関西医科大学, 医学部, 助教 (50829306)
石原 昌幸 関西医科大学, 医学部, 助教 (60509470)
谷 陽一 関西医科大学, 医学部, 助教 (10509839)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 脊椎インプラント / バイオフィルム / 超音波処理 / PCR / インプラント周囲感染 / 次世代シーケンサー / コンタミネーション / 整形外科感染症 / 脊椎インプラント感染 / 人工関節周囲感染 / 骨軟部組織 / インプラント / 細菌叢 / コロナイゼーション / インプラントゆるみ / 骨軟部組織感染症 / 超音波処理法 / 次世代シーケンス / ナノポアシーケンス / biofilm / qPCR / soft tissue infections |
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| 研究開始時の研究の概要 |
1,人工関節や脊椎固定インプラントなどの整形外科デバイス、腱・滑膜・骨・椎間板や椎体などの軟部組織検体に超音波処理による培養検査を行い、超音波処理後 qPCR併用 NGSを行う。化膿性疾患の場合、他感染症検査、 病理検査を追加し比較検討する。未知の細菌が高濃度に存在した場合、追加のゲノムシーケンスを検討、実施する。2, NGSによる脊椎・股関節・手の外科領域骨軟部組織細菌叢の比較 (感染・非感染疾患)を植田らを中心に行う.研究の中心は植田らのNGS手法を中心に、これまで確率したION-PGMを中心に, 上位機種のGenexsusおよびNanoporeシーケンスも検討する.
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| 研究成果の概要 |
本研究では、 生体組織による影響と思われるコンタミネーション、遺伝子反応阻害がみられ、典型的な感染であった場合、培養検査結果と一致した結果が検出されたが、細菌量が少ない場合に、解析精度がよくなかった。非感染インプラントでは定量的限界値以下が多く、NGS前に定量的解釈が必要であることや、DNA抽出、濃縮工程が課題となった。今後、コンタミネーションに配慮し、検出限界以上のサンプルを収集できるかが課題であり、細菌定量の重要性とDNA抽出、精製、コンタミネーション細菌の除外が必要である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果は、人工股関節などのインプラント超音波処理検体以外にも生体組織（インプラント周囲組織）や脊椎インプラントなどの整形外科検体に応用できることである。本シーケンスの学術的、社会的意義としては、培養検査であきらかでない細菌検出が次世代シーケンスによって可能となるが、PCRベースでシーケンスを行うため、遺伝子片が増幅されることによるコンタミネーションなどの影響が強く、今後も詳細な検討を要することである。今後、整形外科感染症全体の原因不明の疾患の病態や原因菌が明らかになると期待されるが、あやまった結果を解釈しないような慎重な検討が必要である。
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