Detection of pathogenic microorganisms from forensic materials using MALDI-TOF MS

使用 MALDI-TOF MS 检测法医材料中的病原微生物

• 批准号: 22K10624
• 负责人: 藤浪 良仁
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: National Research Institute of Police Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K10624/
• 关键词: MALDI-TOF MS; 法科学; 病原微生物; 不純物; 生活反応

初年度は当研究所で保有する非病原及び病原微生物について純培養されたコロニーに対してMALDI-TOF MSのデータをBruker社のBiotyperシステムにおいて取得した。本システムにおけるリファレンスライブラリーは、バイオテロ用セキュリティーライブラリおよび一般微生物ライブラリーを合わせて１万株を超えるブルカー社のデータベースに加えて、文部科学省のナショナルバイオリソースプロジェクトより1740株、独立行政法人製品評価技術基盤機構 バイオテクノロジーセンターより613株の無償提供頂いたデータ(MSPデータ)を追加し、合計14354株となった。このデータベースに対し、病原微生物及び非病原微生物の標準株58株のマススペクトルで異同識別を実施した結果、概ね種レベルで一致した。このようにデータベースが巨大化することで、偶然の一致による誤同定の増加が危惧されたが同属近縁種以外には観察されなかった。病原微生物の鑑別対象となる同属近縁種に対して、誤判定をするものもあったが、これらは非病原性の同属近縁種のデータが不足していたためであった。そのため非病原性の同属近縁種を培養し、新鮮コロニーから新たにデータを取得しデータベースへ僅か数株追加するだけで、その鑑別精度は改善され正しく同定されるように改善された。またユーザーで取得したマススペクトルデータをデータベースへ登録する時に、デフォルトで設定されている70ピークで構成されるBioTyperの独自のアルゴリズムにより、各々の微生物の特異ピーク群がピックアップされた。

在第一年，MALDI-TOF MS数据是从Bruker Biotyper系统获得的，用于纯粹针对我们实验室持有的非致病性和致病性微生物培养的菌落。除了包括生物恐怖安全库和一般微生物库的Bruker数据库外，该系统的参考库已添加到教育，文化，体育和科学和科学技术部国家BioreSource项目的1,740股的免费数据（MSP数据）中，该股份来自Biotechnologic Center，Independent Coppariation Agencation，instarty Indepentation Center，14,4.14 keartial intery Biotechnology Project和613股。在58个标准菌株的致病性和非病原性微生物的标准菌株的质谱上进行了异源鉴定，结果表明结果在物种水平上通常是一致的。这种增加的数据库大小引起了人们的担忧，即由于巧合引起的错误识别会增加，但没有观察到同一属的其他亲属。该属的某些错误的亲属是错误地确定了用于分化致病性微生物的，但这是由于缺乏同一属的非致病亲属数据所致。因此，通过培养同一属的非致病亲属，从新鲜菌落中获取新数据，并仅在数据库中添加了少数菌株，可以提高分化精度并提高结果，以便正确识别它们。此外，当用户在数据库中获取的质谱数据中注册质谱数据时，默认设置的唯一算法的生物素算法由70个峰组成，却拾取了每种微生物的单数峰基团。