大阪大学研究生院医学系研究科的桥本和树(研究生)与福岛清春招聘教员、该校微生物病研究所感染症宏基因组研究领域的松本悠希特任助教和中村昇太副教授等人的研究团队于4月1日宣布,与大阪刀根山医疗中心合作,开发出了采样次日即可实现亚种级别菌种鉴定的新型抗酸菌快速诊断法(NALC-Seq法)。传统鉴定法仅培养环节就需1~6周,而该方法无需培养流程,有望促进快速诊断与治疗,其实用化前景备受期待。相关研究成果已于2月27日发表在期刊《Journal of Clinical Microbiology》上。
图1.采用新一代测序仪的痰液抗酸菌直接鉴定法流程(供图:大阪大学)
非结核性抗酸菌(NTM)是抗酸菌中除引发肺结核的结核菌以及引发麻风病的麻风菌之外约200种之多的细菌的统称,即使在CT等诊断技术不断进步的背景下,由其导致的肺NTM症近年在全球范围内也不断增多。肺NTM症是一种慢性进行性难治性呼吸系统疾病,目前日本的患病率为每10万人约19%,已超过肺结核,成为公共卫生领域的课题。
抗酸菌因菌种、亚种不同,有效治疗药物及预后均存在差异,因此有效的治疗需鉴定至亚种级别。
另一方面,标准鉴定法虽可对细菌进行菌种全覆盖检测,但培养耗时,此外还需多阶段解析,到结果判明为止约需1~2个月。而PCR法、TRC法虽检测迅速,却仅能鉴定出少数几种细菌。
为此,研究团队开发出一种从前处理后的痰液标本中提取DNA,将抗酸菌特异性面板的基因扩增与新一代测序仪解析相结合的鉴定法“NALC-Seq法”。
为验证方法的有用性,研究团队以大阪刀根山医疗中心125名肺NTM患者为对象开展了临床试验。
试验结果确认,涂片阳性且经前处理的标本,诊断准确率可达90.5%;该方法可实现亚种级别的鉴定,可鉴别的菌种覆盖了含结核菌在内的186种、389个亚种。
从采样到判明结果为止仅需19小时,可在一日内完成菌种判定。
该方法尤其有望为重症度较高、肺部存在广泛病变、肺部已形成空洞、以及存在咯血症状的患者等人群实现快速治疗。
研究还证实,便携式新一代测序仪“MinION”也能够完成相关判定。此外,为解决基因解析需依托计算资源及专业技术人员这一难题,研究团队通过云端接入大阪大学超级计算机,搭建出可一键开展解析工作的网站。据悉,目前该网站已在大阪大学、大阪刀根山医疗中心等多家研究机构实现知识与经验共享,后续将经过反馈环节,持续完善为更易于使用的操作规程。
桥本和树表示:“现阶段我们正向感兴趣的研究者提供试剂盒推广技术,未来计划争取将其作为体外诊断的医药品资质。技术实用化还需要追加必要的试验,为此我们将与PMDA(独立行政法人医药品医疗机器综合机构)及相关医疗机构开展协商,并持续推进研究进程,希望能为更优质的医疗贡献力量。”
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:Journal of Clinical Microbiology
论文:Comparison of Culture and Culture-free Methods for Comprehensive Identification of Mycobacteria: A Single-Center Prospective Study
URL:https://journals.asm.org/doi/10.1128/jcm.01128-25

