WO2020066795A1 - 解析方法、分析方法および微生物の識別方法 - Google Patents

解析方法、分析方法および微生物の識別方法 Download PDF

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恵 佐久間
是嗣 緒方
圭介 島
慎治 船津
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    • G01N33/6851Methods of protein analysis involving laser desorption ionisation mass spectrometry

Definitions

  • the present invention relates to an analysis method, an analysis method, and a microorganism identification method.
  • Group A hemolytic streptococci (Group A Streptococcus: GAS) are gram-positive cocci that cause various symptoms in infected individuals. GAS causes not only pharyngitis and tonsillitis, but also invades blood and tissues to cause invasive GAS infection. Invasive GAS infections with shock are termed lethal fulminant hemolytic streptococcal infections (STSS). In the STSS, after initial symptoms such as limb pain and fever, the disease progresses rapidly, causing tissue necrosis, multiple organ failure, etc., and may cause the death of the infected person in a short period of time such as tens of hours. .
  • STSS lethal fulminant hemolytic streptococcal infections
  • GAS is classified into 130 or more serotypes and M types depending on the antigenicity of M protein on the surface of bacterial cells.
  • M type an emm type based on the sequence at the 5 'end of the emm gene encoding the M protein has been used, and 234 types are currently registered.
  • the emm1 type was more frequent, and the emm12 type was detected at a lower frequency than the emm1 type. Identification of GAS types is important for proper treatment and accurate analysis of GAS infections.
  • Non-Patent Document 1 discloses an invasive GAS collected from a patient with gangrenous fasciitis and a non-invasive GAS collected from a patient with pharyngitis using mass spectrometry that does not require PCR or the like. Is described.
  • Non-Patent Document 1 cannot identify the emm type. If the emm type can be identified, diagnosis, analysis, and the like can be performed using information obtained for the emm type.
  • an analysis method includes obtaining data corresponding to a mass spectrum obtained by mass spectrometry of a sample containing a microorganism, and obtaining an m / z value of 10930 in the mass spectrum. Acquiring information on an emm1-type group A hemolytic streptococcus based on the presence or absence or size of a peak in the first range of 10945 or less.
  • an analysis method comprises mass-analyzing a sample containing microorganisms to generate data corresponding to a mass spectrum, and emm1-type group A hemolysis by the analysis method of the first aspect. Acquiring information on streptococci.
  • a method for identifying a microorganism comprises analyzing the microorganism by the analysis method of the second or third aspect, and performing the analysis based on the presence or absence or size of the peak in the first range. Identifying whether the microorganism is a group A hemolytic streptococcus of type emm1.
  • the emm12 is determined based on the presence or absence or the size of a peak in the second range where the value of m / z is 6908 or more and 6918 or less in the mass spectrum.
  • the method comprises obtaining information about a group A streptococcus.
  • an analysis method comprises the steps of mass spectrometric analysis of a sample containing microorganisms to generate data corresponding to a mass spectrum, and the emm12 type A group hemolysis by the analysis method of the fifth aspect. Acquiring information on streptococci.
  • a method for identifying a microorganism comprises analyzing the microorganism by the analysis method of the sixth or seventh aspect, and performing the analysis based on the presence or absence or size of the peak in the second range. Identifying whether the microorganism is an emm12 type group A hemolytic streptococcus.
  • the microorganism is an emm type such as an emm1 type or an emm12 type.
  • FIG. 1 is a flowchart showing the flow of the analysis method according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a range of m / z 2000 to 20000 of a mass spectrum obtained by mass analysis of an emm1 type microorganism.
  • FIG. 3 is a diagram showing a range of m / z 5500-7500 of a mass spectrum obtained by mass analysis of emm1 type microorganisms.
  • FIG. 4 is a diagram showing a range of m / z 10000-12000 of a mass spectrum obtained by mass spectrometry of an emm1 type microorganism.
  • FIG. 1 is a flowchart showing the flow of the analysis method according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a range of m / z 2000 to 20000 of a mass spectrum obtained by mass analysis of an emm1 type microorganism.
  • FIG. 3 is a diagram showing a range of m / z 5500-7500 of a
  • Embodiment- The analysis method of the present embodiment obtains information on the emm type based on the presence or absence of a peak in a predetermined m / z range in a mass spectrum obtained by mass analysis of a sample containing a microorganism. .
  • a blood sample of the patient as the subject is collected as a sample, or a pharyngeal swab obtained by wiping the pharynx of the subject with a cotton swab or the like is used as a sample. Preferably, it is collected.
  • GAS can be present in healthy humans, subjects are not particularly limited to patients infected with GAS.
  • Separate culture is performed on the sample containing the collected microorganism.
  • a sample is smeared on a blood agar medium containing 5% or the like of sheep defibrillated blood and cultured at 37 ° C. under 5% carbon dioxide gas.
  • colonies suspected of GAS are identified from the hemolytic rings of the colonies that have grown on the medium. For example, the majority of GAS exhibit ⁇ -hemolysis in 24 hours of culture.
  • Serogrouping of colonies may be performed using a grouping kit or the like as appropriate.
  • a sample for mass spectrometry is prepared from the GAS colony.
  • a sample for mass spectrometry may be prepared using a colony obtained by further culturing using a liquid medium. The values of the composition of the medium, the culture temperature, the culture time, and the like can be adjusted as appropriate.
  • the method for preparing the sample for mass spectrometry is not particularly limited.
  • MALDI matrix-assisted laser desorption / ionization
  • colonies obtained by culturing are collected, and a solution containing a matrix (hereinafter, referred to as a matrix solution) is added to the obtained sample. And drop it on the sample plate for MALDI to dry. After placing the sample on the MALDI sample plate, the matrix solution may be added.
  • the type of matrix is not particularly limited, but sinapinic acid or CHCA ( ⁇ -cyano-4-hydroxycinnamic acid) is preferable for performing accurate mass spectrometry.
  • sinapinic acid is used for high-mass molecules such as tens of kDa or more. More preferable for good detection.
  • a solvent for the matrix solution an aqueous solution containing an organic solvent such as acetonitrile of several tens volume% to which trifluoroacetic acid (TFA) is added in an amount of 0 to 3 volume% can be used.
  • TFA trifluoroacetic acid
  • MALDI-TOFMS Time-of-flight mass spectrometry using MALDI
  • the m / z value has a peak (hereinafter, referred to as a first peak) in a range of 10930 or more, preferably 10934 or more, and 10945 or less, preferably 10940 or less (hereinafter, referred to as a first range). It is determined whether or not the microorganisms contained in the sample are emm1 type microorganisms based on whether or not there is an Emm1 type microorganism. It is preferable that the first range is narrow because the possibility of erroneously detecting an undesired peak such as a peak of an impurity is reduced.
  • the peak which is originally the first peak may be detected outside the first range, so the first range should be set so as not to be too narrow. Is preferred.
  • the microorganism contained in the sample can be identified as emm1-type GAS. If the first peak is not detected, the microorganism contained in the sample can be identified as not an emm1-type GAS.
  • the analysis method of the present embodiment can identify the emm1 type from the GAS of the emm1, type emm12, emm28, and emm89 types based on whether or not the first peak exists.
  • the microorganism contained in the sample can be identified as an emm12-type GAS. If the second peak is not detected, the microorganisms contained in the sample can be identified as not being emm12-type GAS.
  • the analysis method of the present embodiment can distinguish the emm12 type from the GAS of the emm1, emm12, emm28, and emm89 types based on whether or not the second peak exists.
  • the microorganism contained in the sample may be identified as not an emm12-type GAS. In other words, whether the type is the emm12 type may be identified based on the size of the peak in the second range.
  • both the first peak and the second peak are detected in the measured mass spectrum, it is determined that it is difficult to identify the emm type from the obtained mass spectrum, and that the identification is not performed. it can.
  • the first peak is detected in the measured mass spectrum, the microorganism contained in the sample is not identified as emm1 type GAS by the detection alone, but the emm1 is detected by detecting the first peak. It is assumed that the type of GAS is likely to be GAS, and the emm type may be identified in combination with another test or the like. The same applies to the identification of the emm12 type by the second peak.
  • the mass spectrum analysis method may be performed by an information processing device such as a personal computer or an analysis device (data analysis device) such as a processing device integrated with a mass spectrometer. May be performed by a human.
  • an analyzer When an analyzer is used, data indicating the detected intensity of ions is input from the detector of the mass spectrometer to the analyzer, data corresponding to the mass spectrum is generated, and the presence or absence of the first peak and the second peak in this mass spectrum Is determined.
  • data corresponding to the mass spectrum is input to the analyzer, and the presence or absence of the first peak and the second peak in this mass spectrum is determined.
  • Information on whether the microorganism is an emm1-type GAS or an emm12-type GAS obtained based on this determination is output, for example, displayed on a display device such as a liquid crystal monitor.
  • step S1009 it is determined whether the microorganism is an emm1-type GAS, an emm12-type GAS, or a GAS other than these two types based on the presence or absence of a peak in the first range and the second range of the mass spectrum.
  • step S1011 starts.
  • step S1011 information on the GAS obtained in step S1009 is output to a display device or the like.
  • step S1011 ends, the process ends.
  • the analysis method according to the present embodiment obtains data corresponding to a mass spectrum obtained by performing mass spectrometry on a sample containing a microorganism, and the m / z value in the mass spectrum is 10930 or more and 10945. Acquiring information on an emm1-type GAS based on the presence or absence or size of a peak in the following first range. Thereby, it is not necessary to perform PCR or the like, and it is possible to obtain information about the emm1 type using data obtained by mass spectrometry.
  • the analysis method of the present embodiment includes mass analysis of a sample containing microorganisms to generate data corresponding to a mass spectrum, and acquisition of information about an emm1 type GAS by the analysis method. As a result, information on the emm1 type can be quickly obtained by mass spectrometry.
  • the analysis method according to the present embodiment acquires information on an emm12-type GAS based on the presence or absence or size of a peak in the second range where the value of m / z is 6908 or more and 6918 or less in the mass spectrum. It is prepared. Thus, it is not necessary to perform PCR or the like, and it is possible to obtain information about the emm12 type using data obtained by mass spectrometry.
  • Emm12, Emm28 and Emm89 GAS were used as samples, and mass spectra were obtained by MALDI-TOFMS using an AXIMA microorganism identification system (Shimadzu Corporation). Sinapic acid was used as the matrix, and time-of-flight mass spectrometry was performed in a linear mode.
  • FIGS. 2, 3 and 4 show mass spectra of samples prepared from emm1 type (emm1.0) microorganisms in the range of m / z 2000-20000, m / z 5500-7500 and m / z 10000. It is a figure which shows the range of -12000, respectively.
  • the number assigned to the peak is m / z of the peak, and the ID for identifying the peak is described in parentheses. The same applies to the following figures.
  • FIGS. 5, 6 and 7 show mass spectra of samples prepared from emm12-type (emm12.0) microorganisms in the range of m / z 2000-20000, m / z 5500-7500 and m / zm10000. It is a figure which shows the range of -12000, respectively.
  • FIGS. 8, 9 and 10 show the mass spectra of samples prepared from emm28 type (emm28.0) microorganisms in the range m / z 2000-20000, m / z 5500-7500 and m / z 10000. It is a figure which shows the range of -12000, respectively.
  • FIGS. 11, 12 and 13 show mass spectra of samples prepared from microorganisms of the emm89 type (emm89.0) in the range m / z 2000-20000, m / z 5500-7500 and m / z 10000. It is a figure which shows the range of -12000, respectively.

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Abstract

解析方法は、微生物を含む試料を質量分析して得られたマススペクトルに対応するデータを取得することと、このマススペクトルにおける、m/zの値が10930以上10945以下の第1範囲のピークの有無または大きさに基づいて、emm1型のA群溶血性レンサ球菌に関する情報を取得することとを備える。

Description

解析方法、分析方法および微生物の識別方法
 本発明は、解析方法、分析方法および微生物の識別方法に関する。
 A群溶血性レンサ球菌(Group A Streptococcus:GAS)は、グラム陽性球菌であり、感染者に様々な症状を引き起こす。GASは、咽頭炎や扁桃炎等の原因となる他、血液や組織中に侵入し侵襲性GAS感染症を引き起こす。侵襲性GAS感染症においてショックを伴うものは致死性の劇症型溶血性レンサ球菌感染症(Streptococcal toxic shock syndrome:STSS)と呼ばれる。STSSでは、四肢の疼痛、発熱等の初期症状の後、急激に病状が進行し、組織の壊死、多臓器不全等を引き起こし、数十時間等の短期間で感染者を死に至らしめることもある。
 GASは、菌体の表層にあるMタンパクの抗原性の違いにより、130種類以上の血清型、M型に分類されている。最近ではM型に代わり、Mタンパクをコードするemm遺伝子の5’末端側のシークエンスをもとにしたemm型別が用いられており、現在、234種類が登録されている。STSSを引き起こした症例では、emm1型が多く、emm12型もemm1型より頻度は低いものの検出されている。GASの型の識別は、GAS感染症の適切な治療や正確な分析を行うために重要である。
 GASのemm遺伝子のDNA配列をシーケンシングすることによりemm型型別が行われているが、PCRによるDNAの増幅等により時間がかかってしまう問題があった。非特許文献1には、PCR等を必要としない質量分析を用いて、壊疽性筋膜炎の患者から採取された侵襲性のGASと、咽頭炎等の患者から採取された非侵襲性のGASとを識別する点が記載されている。
Moura H, Woolfitt AR, Carvalho MG, Pavlopoulos A, Teixeira LM, Satten GA, Barr JR. "MALDI-TOF mass spectrometry as a tool for differentiation of invasive and noninvasive Streptococcus pyogenes isolates" FEMS Immunology & Medical Microbiology,(米国), Blackwell Publishing, 2008年8月1日、Volume 53, Issue 3, pp.333-342
 非特許文献1の方法は、emm型の識別を行うことができない。emm型を識別することができれば、emm型について得られている情報を用いた診断や分析等を行うことができる。
 本発明の第1の態様によると、解析方法は、微生物を含む試料を質量分析して得られたマススペクトルに対応するデータを取得することと、前記マススペクトルにおける、m/zの値が10930以上10945以下の第1範囲のピークの有無または大きさに基づいて、emm1型のA群溶血性レンサ球菌に関する情報を取得することとを備える。
 本発明の第2の態様によると、分析方法は、微生物を含む試料を質量分析してマススペクトルに対応するデータを生成することと、第1の態様の解析方法によりemm1型のA群溶血性レンサ球菌に関する情報を取得することとを備える。
 本発明の第3の態様によると、第2の態様の分析方法において、前記質量分析では、シナピン酸またはCHCAをマトリックスとして、マトリックス支援レーザー脱離イオン化法により前記試料をイオン化することが好ましい。
 本発明の第4の態様によると、微生物の識別方法は、第2または第3の態様の分析方法により微生物を分析することと、前記第1範囲のピークの有無または大きさに基づいて、前記微生物がemm1型のA群溶血性レンサ球菌であるか否かを識別することとを備える。
 本発明の第5の態様によると、第1の態様の解析方法において、前記マススペクトルにおける、m/zの値が6908以上6918以下の第2範囲のピークの有無または大きさに基づいて、emm12型のA群レンサ球菌に関する情報を取得することを備えることが好ましい。
 本発明の第6の態様によると、分析方法は、微生物を含む試料を質量分析してマススペクトルに対応するデータを生成することと、第5の態様の解析方法によりemm12型のA群溶血性レンサ球菌に関する情報を取得することとを備える。
 本発明の第7の態様によると、第6の態様の分析方法において、前記質量分析では、シナピン酸またはCHCAをマトリックスとして、マトリックス支援レーザー脱離イオン化法により前記試料をイオン化することが好ましい。
 本発明の第8の態様によると、微生物の識別方法は、第6または第7の態様の分析方法により微生物を分析することと、前記第2範囲のピークの有無または大きさに基づいて、前記微生物がemm12型のA群溶血性レンサ球菌であるか否かを識別することとを備える。
 本発明によれば、質量分析により、微生物が、emm1型やemm12型等のemm型のいずれの型であるかを識別する。
図1は、一実施形態の分析方法の流れを示すフローチャートである。 図2は、emm1型の微生物を質量分析して得られたマススペクトルのm/z 2000-20000の範囲を示す図である。 図3は、emm1型の微生物を質量分析して得られたマススペクトルのm/z 5500-7500の範囲を示す図である。 図4は、emm1型の微生物を質量分析して得られたマススペクトルのm/z 10000-12000の範囲を示す図である。 図5は、emm12型の微生物を質量分析して得られたマススペクトルのm/z 2000-20000の範囲を示す図である。 図6は、emm12型の微生物を質量分析して得られたマススペクトルのm/z 5500-7500の範囲を示す図である。 図7は、emm12型の微生物を質量分析して得られたマススペクトルのm/z 10000-12000の範囲を示す図である。 図8は、emm28型の微生物を質量分析して得られたマススペクトルのm/z 2000-20000の範囲を示す図である。 図9は、emm28型の微生物を質量分析して得られたマススペクトルのm/z 5500-7500の範囲を示す図である。 図10は、emm28型の微生物を質量分析して得られたマススペクトルのm/z 10000-12000の範囲を示す図である。 図11は、emm89型の微生物を質量分析して得られたマススペクトルのm/z 2000-20000の範囲を示す図である。 図12は、emm89型の微生物を質量分析して得られたマススペクトルのm/z 5500-7500の範囲を示す図である。 図13は、emm89型の微生物を質量分析して得られたマススペクトルのm/z 10000-12000の範囲を示す図である。
 以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
-第1実施形態-
 本実施形態の分析方法は、微生物を含む試料を質量分析して得られたマススペクトルにおける所定のm/zの範囲にあるピークの有無等に基づいて、emm型に関する情報を取得するものである。
(試料について)
 試料は、A群溶血性レンサ球菌(GAS)であるか、GASの可能性がある微生物を含むものであれば特に限定されない。試料は、人間等の動物から採取されることが好ましい。試料を人間から採取する場合、咽頭や扁桃に付着した液体、皮膚の創傷からの浸出液、血液、髄液、尿等のGASを含み得る任意の体液を試料として用いることができる。例えば、患者に感染したGASを識別する検査を行う場合、被検者である患者の血液を試料として採取したり、被検者の咽頭を綿棒等により拭って得られた咽頭拭い液を試料として採取することが好ましい。健康な人間にもGASが存在し得るため、被検者はGASに感染した患者に特に限定されない。
 採取された微生物を含む試料には、分離培養を実施する。分離培養は、ヒツジの脱繊維血液を5%等含む血液寒天培地上に試料を塗抹し、37℃の温度で5%炭酸ガス条件下にて培養する。24時間経過した後、培地上に発育したコロニーの溶血環等から、GASを疑うコロニーを識別する。例えば、GASの大多数は24時間の培養でβ溶血を呈する。適宜群別用キット等を用いてコロニーの血清群別を行ってもよい。GASのコロニーから質量分析用試料が調製される。液体培地を用いてさらに培養して得られたコロニーを用いて質量分析用試料を調製してもよい。
 なお、培地の組成、培養温度、培養時間等の各数値は適宜調整することができる。
 質量分析用試料の調製方法は特に限定されない。マトリックス支援レーザー脱離イオン化(以下、MALDIと呼ぶ)を用いる質量分析を行う場合、培養により得られたコロニーを回収し、得られた試料にマトリックスを含む溶液(以下、マトリックス溶液と呼ぶ)を加えてMALDI用試料プレートに滴下して乾燥させる。試料をMALDI用試料プレートに配置した後、マトリックス溶液を加えてもよい。マトリックスの種類は特に限定されないが、シナピン酸またはCHCA(α-cyano-4-hydroxycinnamic acid)が精度よく質量分析を行う上で好ましく、特にシナピン酸が十数kDa以上等の高質量の分子を精度よく検出する上でより好ましい。マトリックス溶液の溶媒は、アセトニトリル等の有機溶媒を数十体積%含む水溶液にトリフルオロ酢酸(TFA)が0~3体積%添加されたもの等を用いることができる。
 なお、得られたコロニーに含まれる微生物からタンパク質を抽出した後、抽出物にマトリックス溶液を加えて質量分析用試料を調製してもよい。
(質量分析について)
 質量分析におけるイオン化の方法は、MALDIを用いることが1価のイオンが生成しやすく解析が容易であるため好ましい。また、飛行時間型質量分析が、数kDa以上等の高質量の分子を精度よく検出する上で好ましい。MALDIを用いた飛行時間型質量分析(以下、MALDI-TOFMSと呼ぶ)が、MALDIと飛行時間型質量分析の利点を併せ持つため特に好ましい。しかし、質量分析の方法は、emm1型またはemm12型のGASを検出するためのm/zの範囲に夾雑物等によるピークが現れなければ、特に限定されない。例えば、エレクトロスプレー法等の任意のイオン化の方法を用いることができる。また、四重極マスフィルタやイオントラップ等の質量分析器を用いることができ、シングル質量分析計を用いる他、任意の複数の質量分析器を組み合わせて用い、多段階の質量分析を行ってもよい。質量分析では、イオン化された試料(試料イオン)の検出により得られたマススペクトル(以下、測定されたマススぺクトルと呼ぶ)に対応するデータが生成される。
(マススペクトルの解析について)
 測定されたマススペクトルにおいて、m/zの値が10930以上、好ましくは10934以上、かつ、10945以下、好ましくは10940以下の範囲(以下、第1範囲と呼ぶ)にピーク(以下、第1ピークと呼ぶ)が有るか否かに基づいて、試料に含まれる微生物がemm1型の微生物か否かが識別される。第1範囲が狭い方が夾雑物のピーク等、不所望のピークを誤って検出する可能性が低下するために好ましい。しかし、用いる質量分析計の精度が低い場合には、本来第1ピークとなるピークが第1範囲から外れて検出されてしまう場合もあるため、第1範囲は狭すぎないように設定されることが好ましい。第1ピークが検出されたら、試料に含まれる微生物はemm1型のGASと同定することができる。第1ピークが検出されなかったら、試料に含まれる微生物はemm1型のGASではないものと同定することができる。本実施形態の分析方法は、第1ピークが有るか否かに基づいて、特にemm1型、emm12型、emm28型およびemm89型のGASからemm1型を識別することができる。
 なお、第1範囲にピークが検出されたとしても、十分大きなピークが検出されなかった場合には、試料に含まれる微生物はemm1型のGASではないものと同定してもよい。言い換えれば、第1範囲におけるピークの大きさに基づいてemm1型か否かの識別を行ってもよい。
 測定されたマススペクトルにおいて、m/zの値が6908以上、好ましくは6910以上、かつ、6918以下、好ましくは6914以下の範囲(以下、第2範囲と呼ぶ)にピークが有るか否かに基づいて、試料に含まれる微生物がemm12型のGASか否かが識別される。第2範囲が狭い方が夾雑物のピーク等、不所望のピークを誤って検出する可能性が低下するために好ましい。しかし、用いる質量分析計の精度が低い場合には、目的のピークが第2範囲から外れて検出されてしまう場合もあるため、第2範囲は狭すぎないように設定されることが好ましい。第2ピークが検出されたら、試料に含まれる微生物はemm12型のGASと同定することができる。第2ピークが検出されなかったら、試料に含まれる微生物はemm12型のGASではないものと同定することができる。本実施形態の分析方法は、第2ピークが有るか否かに基づいて、特にemm1型、emm12型、emm28型およびemm89型のGASからemm12型を識別することができる。
 なお、第2範囲にピークが検出されたとしても、十分大きなピークが検出されなかった場合には、試料に含まれる微生物はemm12型のGASではないものと同定してもよい。言い換えれば、第2範囲におけるピークの大きさに基づいてemm12型か否かの識別を行ってもよい。
 測定されたマススペクトルにおいて、第1ピークおよび第2ピークの両方が検出されなかった場合には、試料に含まれる微生物はemm1型のGASでもemm12型のGASでもないものとすることができる。
 測定されたマススペクトルにおいて、第1ピークと第2ピークとが両方検出された場合には、得られたマススペクトルからはemm型別の識別が難しいものとして当該識別を行わないものとすることができる。
 なお、測定されたマススペクトルにおいて、第1ピークが検出された場合に、当該検出のみで試料に含まれる微生物がemm1型のGASと同定するのではなく、第1ピークが検出されたことでemm1型のGASである可能性が高くなったものとし、さらに他の検査等と組み合わせてemm型を同定してもよい。第2ピークによるemm12型の識別についても同様である。
 マススペクトルの解析方法(データ解析方法)は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置や質量分析計と一体的に構成された処理装置等の解析装置(データ解析装置)により行ってもよいし、分析者等の人間が行ってもよい。解析装置を用いる場合、質量分析計の検出器からイオンの検出強度を示すデータが解析装置に入力され、マススペクトルに対応するデータが生成され、このマススペクトルにおける第1ピークおよび第2ピークの有無が判定される。あるいは、マススぺクトルに対応するデータが解析装置に入力されて、このマススペクトルにおける第1ピークおよび第2ピークの有無が判定される。この判定に基づいて取得された、微生物がemm1型のGASかemm12型のGASかについての情報は、液晶モニタ等の表示装置に表示される等して出力される。
 臨床検査として患者から採取された微生物の識別を行う場合、試料に含まれる微生物がemm1型のGASかemm12型のGASかについての情報は、医師や医療従事者等に提示される。医師は当該情報を基に患者の診断や治療を行い、医療従事者は当該情報を共有することにより患者の病状を把握する。
 図1は、本実施形態の分析方法を含む微生物の識別方法の流れを示すフローチャートである。ステップS1001において、微生物を含む試料が用意される。ステップS1001が終了したら、ステップS1003が開始される。ステップS1003において、試料が質量分析され、マススペクトルに対応するデータが生成される。ステップS1003が終了したら、ステップS1005が開始される。
 ステップS1005において、マススペクトルの第1範囲におけるピークの有無が判定される。ステップS1005が終了したら、ステップS1007が開始される。ステップS1007において、マススペクトルの第2範囲におけるピークの有無が判定される。ステップS1007が終了したら、ステップS1009が開始される。
 ステップS1009において、マススペクトルの第1範囲および第2範囲におけるピークの有無に基づいて、微生物がemm1型のGASか、emm12型のGASか、これら2つの型以外のGASかが識別される。ステップS1009が終了したら、ステップS1011が開始される。ステップS1011において、ステップS1009において得られたGASに関する情報が表示装置等に出力される。ステップS1011が終了したら、処理が終了される。
 上述の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)本実施形態に係る解析方法は、微生物を含む試料を質量分析して得られたマススペクトルに対応するデータを取得することと、当該マススペクトルにおける、m/zの値が10930以上10945以下の第1範囲のピークの有無または大きさに基づいて、emm1型のGASに関する情報を取得することとを備える。これにより、PCR等を行う必要がなく、質量分析により得られたデータを用いてemm1型についての情報を得ることができる。
(2)本実施形態の分析方法では、微生物を含む試料を質量分析してマススペクトルに対応するデータを生成することと、上記解析方法によりemm1型のGASに関する情報を取得することとを備える。これにより、質量分析により迅速にemm1型についての情報を得ることができる。
(3)本実施形態の分析方法において、質量分析では、シナピン酸またはCHCAをマトリックスとして、MALDIにより試料をイオン化する。これにより、1価イオンが生成しやすく、解析しやすいマススペクトルを得ることができる。
(4)本実施形態に係る微生物の識別方法は、上記分析方法により微生物を分析することと、第1範囲のピークの有無または大きさに基づいて、微生物がemm1型のGASであるか否かを識別することとを備える。これにより、PCR等を行う必要がなく、質量分析により微生物がemm1型のGASか否かの識別をすることができる。
(5)本実施形態に係る解析方法は、マススペクトルにおける、m/zの値が6908以上6918以下の第2範囲のピークの有無または大きさに基づいて、emm12型のGASに関する情報を取得することを備える。これにより、PCR等を行う必要がなく、質量分析により得られたデータを用いてemm12型についての情報を得ることができる。
(6)本実施形態の分析方法は、微生物を含む試料を質量分析してマススペクトルに対応するデータを生成することと、上記解析方法によりemm12型のGASに関する情報を取得することとを備える。これにより、質量分析により迅速にemm12型についての情報を得ることができる。
(7)本実施形態に係る微生物の識別方法は、上記分析方法により微生物を分析することと、第2範囲のピークの有無または大きさに基づいて、微生物がemm12型のGASであるか否かを識別することとを備える。これにより、PCR等を行う必要がなく、質量分析により微生物がemm12型のGASか否かの識別をすることができる。
 本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
 以下に、本実施形態に係る実施例を示すが、本発明は下記の実施例における具体的な装置等に限定されるものではない。
 emm1型、emm12型、emm28型およびemm89型のGASのそれぞれを試料とし、AXIMA微生物同定システム(島津製作所)を用いてMALDI-TOFMSによりマススペクトルを取得した。マトリックスはシナピン酸を用い、飛行時間型質量分析はリニアモードで行った。
 図2、図3および図4は、emm1型(emm1.0)の微生物から調製した試料のマススペクトルにおいて、m/z 2000-20000の範囲、m/z 5500-7500の範囲およびm/z 10000-12000の範囲をそれぞれ示す図である。ピークに対応して付された数字は当該ピークのm/zであり、ピークを識別するIDがかっこ内に記載されている。以下の図でも同様である。
 図5、図6および図7は、emm12型(emm12.0)の微生物から調製した試料のマススペクトルにおいて、m/z 2000-20000の範囲、m/z 5500-7500の範囲およびm/z 10000-12000の範囲をそれぞれ示す図である。
 図8、図9および図10は、emm28型(emm28.0)の微生物から調製した試料のマススペクトルにおいて、m/z 2000-20000の範囲、m/z 5500-7500の範囲およびm/z 10000-12000の範囲をそれぞれ示す図である。
 図11、図12および図13は、emm89型(emm89.0)の微生物から調製した試料のマススペクトルにおいて、m/z 2000-20000の範囲、m/z 5500-7500の範囲およびm/z 10000-12000の範囲をそれぞれ示す図である。
 図2~図13に示されたように、emm1型のGASから調製した試料のマススペクトルでは上述の第1範囲に特異的なピークが観察され、emm12型のGASから調製した試料のマススペクトルでは上述の第2範囲に特異的なピークが観察された。
 次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
 日本国特許出願2018年第185630号(2018年9月28日出願)

Claims (8)

  1.  微生物を含む試料を質量分析して得られたマススペクトルに対応するデータを取得することと、
     前記マススペクトルにおける、m/zの値が10930以上10945以下の第1範囲のピークの有無または大きさに基づいて、emm1型のA群溶血性レンサ球菌に関する情報を取得することとを備える解析方法。
  2.  微生物を含む試料を質量分析してマススペクトルに対応するデータを生成することと、
     請求項1に記載の解析方法によりemm1型のA群溶血性レンサ球菌に関する情報を取得することとを備える分析方法。
  3.  請求項2に記載の分析方法において、
     前記質量分析では、シナピン酸またはCHCAをマトリックスとして、マトリックス支援レーザー脱離イオン化法により前記試料をイオン化する分析方法。
  4.  請求項2または3に記載の分析方法により微生物を分析することと、
     前記第1範囲のピークの有無または大きさに基づいて、前記微生物がemm1型のA群溶血性レンサ球菌であるか否かを識別することとを備える微生物の識別方法。
  5.  請求項1に記載の解析方法において、
     前記マススペクトルにおける、m/zの値が6908以上6918以下の第2範囲のピークの有無または大きさに基づいて、emm12型のA群溶血性レンサ球菌に関する情報を取得することを備える解析方法。
  6.  微生物を含む試料を質量分析してマススペクトルに対応するデータを生成することと、
     請求項5に記載の解析方法によりemm12型のA群溶血性レンサ球菌に関する情報を取得することとを備える分析方法。 
  7.  請求項6に記載の分析方法において、
     前記質量分析では、シナピン酸またはCHCAをマトリックスとして、マトリックス支援レーザー脱離イオン化法により前記試料をイオン化する分析方法。
  8.  請求項6または7に記載の分析方法により微生物を分析することと、
     前記第2範囲のピークの有無または大きさに基づいて、前記微生物がemm12型のA群溶血性レンサ球菌であるか否かを識別することとを備える微生物の識別方法。
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