Identification of Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, and Pseudomonas aeruginosa in Blood Cultures: 三色ペプチド核酸蛍光In Situハイブリダイゼーションアッセイの多施設性能評価

テキスト

グラム陰性桿菌（GNB）は、特に集中治療室（Icu）の患者で、有意な死亡率をもたらす血流感染症（BSI）に関連付けられている。 最も一般的なGNB病原体の中には、大腸菌、肺炎クレブシエラ、緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）があります4、8）。 GNBの伝染のための経験的療法の選択は多くのP.間の固有の抗菌抵抗のために挑戦的である。 緑膿菌株とk.pneumoniae分離株の間でカルバペネム抗菌剤に対する新興抵抗性。 新たに陽性の血液培養ボトルから直接迅速な同じ日の病原体同定（ID）は、経験的治療、患者の転帰を改善する上で重要な要因（の適切な選択に影響を与 ペプチド核酸蛍光in situハイブリダイゼーション（PNA FISH）アッセイ（AdvanDx Inc.）は、自動化された表現型ID法と良好に比較することが示されており、約90分で結果を生成することができる（10）。 現在のFDAでクリアされたGNB PNA FISHアッセイの制限（E. 大腸菌/p.aeruginosa PNA FISHおよび大腸菌、k.pneumoniae/p.aeruginosa PNA FISH）は、大腸菌をk.pneumoniaeから区別することができないことである。 この多施設研究では、GNR（グラム陰性ロッド）信号Pna魚（この研究の時点でクリアされていないFDA）、新たに陽性の血液培養から直接3つの主要なGNB（大腸菌、k.pneumoniae、

四つの米国の研究サイトは、GNB陽性の臨床血液培養を収集しました。 各実験室の表現型ＩＤ法は、Ｍｉｃｒｏｓｃａｎ（Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｈ Ｅａｌｔｈｃａｒｅ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ，Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）またはＶＩＴＥＫ２（Ｂｉｏｍｅｒｉｅｕｘ，Ｉｎｃ．、ダラム、ノースカロライナ州）。 この研究のために収集されたデータは、患者識別子を有しておらず、臨床目的のために採取された血液培養のみが使用された。 機関審査委員会（IRB）の承認または免除は、各機関からの研究プロトコルのために取得されました。 各部位は、以下の３つの自動化された継続的モニタリング血液培養システムのうちの１つを使用した：Ｂａｃｔ／Ａｌｅｒｔ（Ｂｉｏｍｅｒｉｅｕｘ，Ｉｎｃ． ＤＵＲＨＡＭ，ＮＣ）、ＢＡＣＴＥＣ（Ｂ Ｄ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ，Ｓｐａｒｋ，Ｍ Ｄ）、またはＶｅｒｓａｔｒｅｋ（Ｔｒｅｋ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏ Ｈ）。 各サンプルについて、製造業者の指示に従って、ＧＮＲ信号機ＰＮＡ ＦＩＳＨを実施した。 スライドは、蛍光顕微鏡（60×または100×油目的、デュアルバンドパスフルオレセインイソチオシアネート/テキサス赤フィルター）で調べた。 蛍光細胞が複数の視野で見られた場合，大腸菌では緑色，緑膿菌では赤色，ｋ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅでは黄色であると解釈された。 また、EK/P. 緑膿菌ＰＮＡ魚を各試料に対して行った（データは示さない）。 ＧＮＲトラフィックライトＰＮＡ ＦＩＳＨを過剰血液培養物質のルーチン実験室ＩＤと同時に行った。 各試験部位におけるＰＮＡ ＦＩＳＨ試験の操作者は、すべての試験が完了するまで、日常的な実験室ＩＤの結果に目をくらませた。

グラム染色によってGNB陽性の490臨床血液培養の合計、および臨床緑膿菌分離株でスパイク4血液培養ボトルが研究に含まれていました。 自動化された表現型ID法は、537の分離株を同定し、43の2つ以上の生物の混合増殖培養を含む。 同定された生物のうち、186（34.6％）は大腸菌であり、110（20.5％）はk.pneumoniaeであり、48（8.9％）はp.aeruginosaであった。 43の混合培養物のうち、15は、2つのGNR信号Pna魚標的生物が存在すると同定され、したがって2つの蛍光結果を表示することが期待された。 GNRトラフィックライトPNA魚は正しく大腸菌分離株の100％（186/186）、k.pneumoniae分離株の99.1％（109/110）、およびPの95.8％（46/48）を同定した。 緑膿菌分離株（表1）。 Ｋ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅに対する１つの偽陰性とｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに対する２つの偽陰性を全て混合培養で記録した（分離株は再試験には利用できなかった）。 大腸菌（e.coli）／緑膿菌（p.aeruginosa）PNA魚などの他のPNA魚アッセイの製造業者の標識によれば、検出限界（LOD）は105CFUである。 混合培養では、一方の生物が他方の生物を成長させる可能性があり、両方の生物がPNA FISHアッセイのためにこのLODに到達する前に、ボトルが自動血液培養 試験の特異性は98であった。2% (162/165). 大腸菌、緑膿菌、またはk.pneumoniae（すべてで28）以外の複数の単離物を含む混合培養は、一度に一つの負の結果のみが観察されることが期待できるので、特異性計算で一度にカウントされた。 一つのEnterobacter cloacaeサンプルは、偽陽性大腸菌（緑色）の結果（繰り返し試験時に陰性）を与え、一つのAcinetobacter baumanniiサンプルは、偽陽性緑膿菌（赤色）の結果を与えた（追加の試験のため 別の偽陽性P. 緑膿菌（赤）の結果は、Acinetobacter radioresistens、まれな臨床分離株を含むサンプルで発生しました。 公的に利用可能な配列（http://www.ncbi.nlm.nih.gov）の分析は、緑膿菌PNAプローブとA.放射線抵抗の部分的な相補的な配列類似性を明らかにした。

不適切な初期抗生物質選択と効果的な抗菌療法の開始の遅れは、GNB BSI患者の死亡率に悪影響を与えることが示されている(6,7,9)そして、シュードモナスBSIのために、入院の長い長さに関連付けられている(9)。 大腸菌、緑膿菌、またはKの迅速な同定 血液培養ボトルからのpneumoniaeは、効果的な標的抗菌療法の早期選択を可能にすることにより、臨床的決定に影響を与える可能性を秘めており、それ故に、より良い患者の転帰と入院期間の短縮を可能にします。 種が識別されたら、tobramycinまたはpiperacillin-tazobactamのようなantipseudomonal活動の治療上の養生法はE.coliの菌血症のためのp.aeruginosaの伝染およびceftriaxoneまたは他の適した薬剤のために選ぶことがで Kの初期の識別. 血液培養における肺炎は，拡張スペクトルβ-ラクタマーゼ（ＥＳＢＬ）キャリッジの速度やカルバペネム抵抗性の有病率など，与えられた施設におけるこの生物の抵抗パターンに基づいて適切な治療を迅速に開始することを可能にする。 大腸菌、緑膿菌、または肺炎菌に対して陰性の迅速なPNA魚の結果は、分離株がセファロスポリンに耐性である可能性の増加を示すことが示されており、治療上の決定に影響を与える迅速な病原体IDの概念をさらに支持している(5)。

この研究は、GNR信号Pna魚は、新たに陽性の血液培養ボトルから回収された最も一般的なGNBを同定するための非常に敏感で特異的なアッセイであるこ 陽性の血液培養からのＧＮＲトラフィックライトＰＮＡ ＦＩＳ Ｈの結果までの時間は、従来の表現型方法の１〜３日と比較して、約９ ０分（実地技術者の時間は、試験１回 GNR信号機PNA FISHの実装の実際のコストを評価することは、この調査の範囲を超えていましたが、メーカーの定価に基づくテストあたりのおおよそのコストはcontrols39（コントロールを含まない）で、メディケアの払い戻しはMedic84.66です。 他のPNA FISHアッセイの研究で示唆されているように、改善された患者転帰、入院期間の短縮、および抗菌療法の賢明な使用（に対して測定された場合、GNRトラフ 適切な経験的治療、その後の患者転帰、および費用便益の選択に対するGNR信号Pna FISHの直接的な効果は、将来の研究にとって関心のある分野であろう。