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多角的NGSゲノム解析及びAI画像解析による好酸球性副鼻腔炎の難治化因子の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K08975
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56050:耳鼻咽喉科学関連
研究機関東邦大学

研究代表者

和田 弘太  東邦大学, 医学部, 教授 (20307482)

研究分担者 渡邊 嘉行  聖マリアンナ医科大学, 医学部, 講師 (90329243)
中村 允人  東邦大学, 医学部, 助教 (90896565)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード慢性鼻副鼻腔炎 / 好酸球性鼻副鼻腔炎 / rRNA微生物群 / RNA / トランスクリプトーム解析 / 好酸球性副鼻腔炎 / 難治化因子 / 多角的NGSゲノム解析 / AI
研究開始時の研究の概要

●好酸球性副鼻腔炎(ECRS)/慢性副鼻腔炎(CRS)治療の際、術新鮮副鼻腔洗浄廃液から抽出したDNA/RNAは、NGS解析に十分な質である。術中内視鏡観察時に回収可能な新鮮副鼻腔洗浄廃液を、DNA/RNAの質を損なわず回収可能な特殊前処置を行うことで、NGS解析(細菌叢・16Sマイクロバイオーム解析、ヒトゲノム・トランスクリプトーム解析)が可能となる。既に本前向き臨床試験は生命倫理委員会の承認を得ており、匿名化後にNGS解析を実施、AI学習も併せて研究分担者の所属する聖マリアンナ医科大学にて行い、最終的な、統合診断アルゴリズム構築を研究代表者所属機関である東邦大学大森病院にて行う。

研究実績の概要

副鼻腔洗浄液を用いた16S rRNA微生物群のメタ解析。<目的> 好酸球性慢性鼻副鼻腔炎(Eosinophilic chronic rhinosinusitis:ECRS)は難治性で再発を繰り返す慢性鼻副鼻腔炎である、その病態は未だ不明である。ECRSおよびCRSについては、鼻腔スワブサンプルを用いた16S rRNA微生物叢解析(16S)が数多く行われているが、副鼻腔灌流液を用いた検討は行われていない。我々は、外科的治療を受けたCRSおよびECRS症例の副鼻腔灌流廃液を用いた16S結果が鼻腔スワブサンプルと一致するかどうかを検証することを目的とした。<方法> CRSおよびECRS症例から「副鼻腔手術時の新鮮な副鼻腔灌流廃液」を採取し、細菌DNAを抽出し16Sを行った。また、手術中に切除した新鮮な鼻ポリープからRNAを抽出し、バイオアナライザーを用いてRNAの質を評価した。<結果> 収集した10例(9CRS、1ECRS)の16S解析において、微生物相は過去の報告と類似点と相違点が認められた。RNAはFFPEサンプルより抽出したRNAと比較し、量が多い。
考察 症例数を増やし、16S、18S、トランスクリプトーム解析を行うことで、さらに病態解明が進むと考えた。トランスクリプトーム解析を行った。また再度、結果を見返しバックグラウンドに対して検討を加えればまだ解明できていない結果が得られると期待できる。
現在のことAI診断に対する検討がまだである。今後は内視鏡画像、CT画像も合わせ、フェノタイプ、エンドタイプを組み合わせわせることでAI診断にもつなげたい。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当科では手術症例が多く、おおむね順調にサンプルの回収ができている。しかし、症例間での差をもう少し詳細に詰めることでさらに検討をすることができると思う。今後は症例のエンドタイプ、フェノタイプもさらに詳細に検討項目に加えたいと思う。

今後の研究の推進方策

まずは第一段階の論文作成を目指す。その後、さらに症例数を増やし検討を加えて成果発表を行いたいと考えている。また副鼻腔炎のAI診断にも次のステップとして行いたいと考えている

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2024

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] Meta-analysis of 16S rRNA microbiota using sinus irrigation fluid2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Watanabe
    • 学会等名
      第125回日本耳鼻咽喉科頭頸部外科学会総会・学術講演会
    • 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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