Research press release

1滴の血液から敗血症を迅速に検出

Nature Biomedical Engineering

Fast sepsis detection from a single drop of blood

1滴の血液から敗血症を検出できる簡単な検査法を示した論文が、今週発表される。この検査法は迅速で低コスト、かつ正確であり、敗血症リスク患者のモニタリングにも容易に応用できると考えられる。

敗血症は、重度の感染に対する体の極端な反応が組織や器官を傷つける状態で、命に関わるものであるが、約30%の患者で誤診が発生する。現在の検査法は特異性が低いためだ。また、感度も低く検査結果が出るまでに数日を要するため、無用の抗生物質が処方されることになり、抗生物質耐性株細菌の広がりが助長されている。

Daniel Irimiaたちは、新しいマイクロ流体分析装置を考案した。この装置は、1滴の血液で複雑な流路が満たされ、機械学習アルゴリズムが、免疫系で最初に応答する好中球の流路中の動きを敗血症の重症度と相関させて、「敗血症スコア」を計算する。この検査はわずか数時間で完了することが示され、患者42例を対象とした二重盲検観察研究から、健常者と敗血症患者を、敗血症スコアによって95%以上の感度と特異性で識別できることが明らかになった。

この検査法は、さらに大規模で多様な患者集団で検証する必要があるものの、高リスク敗血症患者の生存率を改善するとともに、抗生物質の過剰使用を抑制する可能性がある。

A simple test that can detect sepsis from a single drop of blood is reported in a paper published online this week in Nature Biomedical Engineering. The test is quick, cheap and accurate, and could be easily adapted to monitor patients at risk of sepsis.

Sepsis - a life-threatening condition in which the body’s extreme response to severe infection damages tissues and organs - is misdiagnosed in approximately 30% of patients. This is because current tests have poor specificity and are slow - taking days to provide results, which leads to unnecessary antibiotic prescriptions, thus promoting the spread of antibiotic-resistant strains of bacteria.

Daniel Irimia and colleagues designed a device in which a drop of blood fills a maze of microscopic channels. A machine-learning algorithm then correlates the movement of neutrophils - the immune system’s ‘first responders’ - in the maze with sepsis severity to calculate a ‘sepsis score’. The researchers show that the test runs in only a few hours and that in a double-blind observational study of 42 patients the sepsis score differentiated healthy individuals from those with sepsis with over 95% sensitivity and specificity.

Although the test needs to be validated using a larger and more diverse set of patients, it has the potential to increase the survival rates of patients at high risk of sepsis and to reduce antibiotic overuse.

doi: 10.1038/s41551-018-0208-z

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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