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Machine Learningを援用した非結核性抗酸菌の鑑別

研究課題

研究課題/領域番号 23K07665
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分53030:呼吸器内科学関連
研究機関国立感染症研究所

研究代表者

星野 仁彦  国立感染症研究所, ハンセン病研究センター 感染制御部, 室長 (20569694)

研究分担者 深野 華子  国立感染症研究所, ハンセン病研究センター 感染制御部, 主任研究官 (40807541)
吉田 光範  国立感染症研究所, ハンセン病研究センター 感染制御部, 主任研究官 (70772630)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード質量分析
研究開始時の研究の概要

我々は核酸クロマトグラフィー開発で使用したNGS解析済みの148臨床分離株がある。マクロライド感受性も解析しており、本邦においてMABCを代表している菌株である。ハンセン病研究センターには未解析のMABC臨床分離株が200株残されており、これらのTOF-MSデータと薬剤感受性データを追加する予定である。またM. ulceransに関しても我々は日本で唯一菌株を収集しており50株前後の臨床分離株を保有している。また当センターは継続的に菌株鑑別を行っており日本全国からMABC亜種分類あるいはM. ulcerans鑑別依頼の最新検体が供与されるので、それらも医療機関の了承を取って使用する予定である

研究実績の概要

我々はM.abscessus3種類の亜種識別とerm(41)遺伝子の鑑別が可能な、簡便で迅速なDNAクロマトグラフィーキットの開発に成功した(KANEKA DNA Chromatography MABC/erm(41)。本キットは非常に近い将来薬事申請が承認され、健康保険適用「体外診断用医薬品」として販売される予定である。本DNAクロマトグラフィーキットの開発が大きな成功を収めたとしても、MALDI-TOF-MS法は正確で費用対効果が高く迅速な方法であり、世界中のラボで最初の識別ステップとして広く適用されているため、TOF-MS法でM.abscessusの亜種を区別できることが望ましい。残念ながら、タンパク質を用いた現在のTOF-MS法では、これらの亜種間の異なる評価の精度については相変わらず検討中である。ブルカ第3世代機MALDI Biotyper Siriusは、リン脂質、糖脂質をマイナスイオンモードで検出することができる。抗酸菌細胞壁は脂質が豊富であるため、脂質構造の多様性によって種固有fingerprintを確立できれば、正確な微生物同定の代替アプローチとなり得る。我々は148株の臨床分離株を、全ゲノム配列(WGS)データを用いて調製して、Bruker Bio-Typer Siriusによって脂質フィンガープリント法を用いた。23 個の分離株をテスト (モデル) セットに使用し、125 個をトレーニング セットに使用した。ネガティブイオンモードでマススペクトルを取得し、ブルカーが提供するClinProTools 3.0で分析した。今年度はM.abscessusとM.ulceransの2菌種の鑑別に関して論文の作成をほぼ終了した

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

M.abscessusとM.ulceransの2菌種の鑑別に関する論文をほぼ作成終了したため

今後の研究の推進方策

M.abscessusとM.ulceransの2菌種の鑑別に関する論文を投稿し、印刷する

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Transcriptome analysis of long non-coding RNAs in Mycobacterium avium complex?infected macrophages2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Mitsunori、Kwon Andrew Taejun、Qin Xian-Yang、Nishimura Hajime、Maeda Shiori、Miyamoto Yuji、Yoshida Yasuhiro、Hoshino Yoshihiko、Suzuki Harukazu
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 15 ページ: 1374437-1374437

    • DOI

      10.3389/fimmu.2024.1374437

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Differentiation by lipid fingerprint-based MALDI-TOF method using BioTyper Sirius for the diagnosis of Mycobacterium abscessus complex2024

    • 著者名/発表者名
      星野仁彦
    • 学会等名
      Keystone symposia: Tuberculosis: The Host-Pathogen Interface
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification By Liquid Finger-print-based Maldi-tof Method Using Biotyper Sirius For The Diagnosis Of Mycobacterium Abscessus Complex2023

    • 著者名/発表者名
      星野仁彦
    • 学会等名
      ATS 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] I病院水供給システムにおける非結核性抗酸菌の網羅的サーベイランス2023

    • 著者名/発表者名
      春日郁郎、Yalan Gan、栗栖太、島崎大、長島広相、吉田光範、深野華子、小峰壮史、星野仁彦
    • 学会等名
      第35回日本臨床微生物学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 迅速発育抗酸菌菌血症3症例の発生に対して実施した環境調査と対策2023

    • 著者名/発表者名
      林里佳、山本理恵、鈴木晃代、田島靖久、深野華子、星野仁彦
    • 学会等名
      第35回日本臨床微生物学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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