ナノポアシークエンサーによる血中マイクロバイオーム解析に基づく敗血症診断技術開発

使用纳米孔测序仪开发基于血液微生物组分析的脓毒症诊断技术

• 批准号: 22K09106
• 负责人: 松尾 禎之
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kansai Medical University
• 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-22K09106/
• 关键词: 細菌; 真菌; ナノポアシークエンシング; マイクロバイオーム; 感染; 血液; メタゲノム

敗血症診断においては原因菌の早期同定が治療の要となるが、標準的検査である細菌培養法は迅速性に欠け精度・感度の点でも限界を有する。我々は遺伝子解析における革新的技術であるナノポアシークエンシングを活用し、検体の取得から４時間以内に病原細菌を種レベルで同定する手法を確立した。本技術を基盤とし、血液中に存在する微生物由来DNAの包括的解析法の開発に取り組んだ。微生物同定法として頻用されるアンプリコンシークエンシングの手法においては、系統分類の指標となるマーカー遺伝子をPCRにより増幅し配列解析を行う。血液等の臨床検体にはPCRを阻害する生体由来成分が含まれることが多いことから、血中の微量細菌DNAの検出法の確立を試みた。遠心分離による細胞成分の濃縮、および混在するヒト由来DNAの選択的分解により、血中細菌DNAの高感度検出に成功した。

在诊断败血症的诊断中，早期鉴定因子细菌是治疗的关键，但是标准测试，细菌培养方法缺乏快速性，并且在准确性和敏感性方面存在局限性。我们已经建立了一种使用纳米孔测序（一种遗传分析中的创新技术）在样本采集后4小时内在物种水平上鉴定的致病细菌的方法。基于这项技术，我们致力于对血液中存在的微生物衍生的DNA进行全面分析。在经常用作鉴定微生物的方法的扩增子测序技术中，通过PCR扩大了标记基因作为系统发育分类的指标，并进行了序列分析。由于诸如血液之类的临床标本通常包含抑制PCR的生物学衍生成分，因此我们试图建立一种检测血液中痕量细菌DNA的方法。通过离心和选择性降解人类衍生的DNA，通过富集细胞成分，对血液中细菌DNA的高度敏感检测成功。

项目成果

Nanopore Sequencing: Methods and Protocols.

纳米孔测序：方法和方案。

• 发表时间: 2023
• 作者: Omi Masatoshi;Matsuo Yoshiyuki;Araki-Sasaki Kaoru;Oba Shimpei;Yamada Haruhiko;Hirota Kiichi;Takahashi Kanji;Arakawa K. editor
• 通讯作者: Arakawa K. editor