延長の検出 | 株式会社グラビティセパレーターグループ

Scientific Reports volume 13、記事番号: 12022 (2023) この記事を引用

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1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

拡張スペクトルβ-ラクタマーゼ (ESBL) を産生する腸管外病原性大腸菌 (ExPEC) は、その毒性と多剤耐性 (MDR) プロファイルにより、重篤なヒト感染症を引き起こします。我々は、抗菌薬感受性スペクトル、ESBL 変異体、病原性因子 (VF) パターン、およびクレルモンの系統群分類の観点から、144 の ExPEC 株 (三次癌研究所から収集) を特徴付けました。 blaCTX-M、blaOXA、blaSHV、およびblaTEM検出用に開発されたマルチプレックスリコンビナーゼポリメラーゼ増幅および好熱性ヘリカーゼ依存性増幅（tHDA）アッセイは、それぞれPCRシーケンスの結果を使用して検証されました。すべての ESBL-ExPEC 分離株は、次の変異株の有病率で blaCTX-M 遺伝子を保有していました: blaCTX-M-15 (50.5%) > blaCTX-M-55 (17.9%) > blaCTX-M-27 (16.8%) > blaCTX-M -14 (14.7%)。マルチプレックスリコンビナーゼポリメラーゼ増幅アッセイは、blaCTX-M、blaOXA、blaSHV に対して 100% の感度と特異性を示しましたが、tHDA は blaTEM に対して 86.89% の感度と 100% の特異性を示しました。 VF 遺伝子の有病率は次のとおりでした: traT (67.4%) > ompT (52.6%) > iutA (50.5%) > fimH (47.4%) > iha (33.7%) > hlyA (26.3%) > papC (12.6%) > cvaC (3.2%)、系統群 A (28.4%)、B2 (28.4%)、および F (22.1%) に属する ESBL-ExPEC 分離株。 traT、ompT、hlyA および系統群 B2 の分布は、ESBL-ExPEC 分離株と非 ESBL-ExPEC 分離株の間で有意に異なりました (P < 0.05)。したがって、これらの機器を使用しない等温耐性遺伝子増幅アッセイは、毒性の ExPEC、特に抗菌剤耐性株の効果的な治療と制御に貢献します。

腸内細菌科の拡張スペクトルβ-ラクタマーゼ（ESBL）は、世界保健機関によって、新しい抗生物質の発見が必要な抗菌薬耐性（AMR）の最も重大な原因として分類されています1。さらに、ESBL を産生する腸内細菌科のほとんどは多剤耐性 (MDR) も示しており、治療に負担をかけています 2。腸管外病原性大腸菌 (ExPEC) は、腸に加えて、尿路、血流、髄膜炎、および創傷に感染し、敗血症を引き起こす主要な ESBL 産生微生物です。 ExPEC における ESBL 関連 AMR は、医療現場だけでなく市中感染でも広まっています 3。 ESBL-ExPEC 株の世界的な増加は、病原性大腸菌によって引き起こされるものと同様の規模の臨床的および経済的損失を引き起こしています。腸内病原性大腸菌や共生大腸菌とは異なり、ExPEC の起源または一次保有源を定義することが、その治療における主要な課題です4。さらに、ExPEC の病原性に対する AMR および病原性因子 (VF) 遺伝子の影響は、世界的な深刻な懸念となっています。したがって、研究者は AMR 遺伝子、VF、およびそれらの系統的分布の間の関連性を調査するために主に ExPEC ジェノタイピングに依存しています。

腸外感染症における ESBL 産生大腸菌 (ESBL-E coli) の分布は多様で、地理的地域によって異なります。大腸菌 ST131 のクローン拡散 (ExPEC 感染、特に尿路および血流感染に関連) は、MDR クローンの世界的な蔓延に貢献しました5。 ESBL 遺伝子の中では、blaCTX-M-15 が非常に普及しており、次に CTX-M、TEM、SHV、PER、VEB、GES、BES、TLA、OXA 遺伝子が続きます6。健康な牛、豚、鶏の共生大腸菌は AMR 遺伝子の貯蔵庫として機能します7。 CTX-M 遺伝子の有病率は、健康なボランティアからの共生分離株よりも尿路病原性大腸菌 (UPEC) の方が高くなります8。さらに、エンテロバクテラル目を産生する ESBL（ESBL-Enterobacterales）は、腸内細菌叢として長期（12 か月以上）定着する可能性があり 9、ヒト、動物、環境などの特定の医療システムにおける ESBL AMR の蔓延を促進します 10。全身感染症における ESBL 遺伝子の広範な存在も、治療結果と死亡率に大きな影響を与えます。 Clinical and Laboratory Standard Institute (CLSI) は、微生物感染症の定期的な臨床治療の一環として表現型スクリーニングと ESBL 産生の確認検査を推奨しています11。しかし、ESBL スクリーニングの遺伝子型検査法は疫学管理にとってより有利であり、表現型発現の差異に関連する課題の克服に役立ちます 12。

B1 (18.8%) > E (14.6%). The ESBL blaCTX-M-15 and VF traT genes were the most predominant23. E. coli, the most frequent pathogen, second only to group B streptococci, causing neonatal meningitis in early-onset infections, belonged to extraintestinal phylogroup B2; > 70% of this pathogenic E. coli strain carry kpsII, K1, neuC, iucC, sitA, and vat genes. In contrast, E. coli obtained from healthy individuals belonged to groups A and D; they carry < 27% of VF genes24,25./p> blaCTX-M-55 (17.9%) > blaCTX-M-27 (16.8%) > blaCTX-M-14 (14.7%). The blaSHV was found only in 2 isolates. The antibiotic susceptibility pattern of most common ESBL–ExPEC variants (CTX-M-15, CTX-M-27, CTX-M-14, and CTX-M-55 types) showed 100% resistance to cefotaxime and cefdinir as described in Table 1. The following order (high–low) was observed in MDR toward ceftriaxone, cefepime, ciprofloxacin, ceftazidime, levofloxacin, and gentamycin: blaCTX-M-15 isolates > blaCTX-M-55 > blaCTX-M-27 isolates./p> ompT (52.6%) > iutA (50.5%) > fimH (47.4%) > iha (33.7%) > hlyA (26.3%) > papC (12.6%) > cvaC (3.2%), respectively (Table 3). All VF genes were distributed among CTX-M variants, excepting papC and cvaC that were not found in the CTX-M-27 variant. The traT gene was found frequently in CTX-M-15 (75%), CTX-M-14 (64.3%), and CTX-M-55 (76.5%). While iha gene was predominate in CTX-M-27 (70.6%). Most common phylogroups among ESBL-ExPEC strains included: A (28.4%), B2 (28.4%), F (22.1%). The CTX-M-14, 15, and 55 (35.7%, 29.2%, and 47.1%) were predominant in phylogroup A, while most of CTX-M-27 belonged to phylogroup B2 (70.6%). Only CTX-M-15, and CTX-M-55 variants were found in the rare phylogroups B1, and E, respectively./p> A (23.6%) > F (19.4%). ESBL-ExPEC were predominated by phylogroups A and B2, while non-ESBL-ExPEC were predominated by phylogroup B2. Only phylogroup B2 was significantly different between ESBL and non-ESBL groups (P < 0.05). Phylogroup Clades I was absent in all clinical isolates. Analysis of variance by Friedman’s test revealed a significant difference in VF gene distribution (P = 0.000). Three VF genes (hlyA, iha, and ompT) were distributed differently across phylogroups (Table 5). Pairwise analysis of phylogroup showed that hlyA was associated with phylogroup A and iha was associated with phylogroups F, A, and B2 (P < 0.05). Whereas, ompT was associated with phylogroups B2 and F (P < 0.05)./p>

blaCTX-M9 group (31.5%; 16.8% blaCTX-M-27 and 14.7% blaCTX-M-14). MDR was observed in all CTX-M variants. They were resistant to ceftriaxone, cefepime, ciprofloxacin, ceftazidime, levofloxacin, and gentamycin. Similarly, ESBL-ExPECs (from tertiary hospitals in Thailand) predominantly carried blaCTX-M1 (71.23%) and blaCTX-M9 (38.95%)30. The global pathogenic E. coli ST 131 strain harbors blaCTX-M-15 (67.6%), blaCTX-M-27 (20.6%), and blaCTX-M-14 (11.8%)31. Globally, the blaCTX-M-15 is frequently reported ESBL gene, especially in the bloodstream and urinary tract infections23,32,33,34. The blaCTX-M-55 is present in most E. coli isolated from pork and fecal samples14,35./p>