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 JoVE Immunology and Infection

の識別のための1.5時間の手順腸球菌種

1, 2, 2, 2, 3, 3, 4

1Department of Pathology and Laboratory Medicine, Cedars-Sinai Medical Cente, 2Pasadena, CA, Southern California Permanente Medical Group, 3Detroit, Detroit Medical Center, 4Woburn, MA, AdvanDx

 

Video Article Chapters

Cite this Article: の識別のための1.5時間の手順腸球菌種

Morgan, M. A., Marlowe, E., Novak-Weekly, S., Miller, J., Painter, T., Salimnia, H., et al. A 1.5 Hour Procedure for Identification of Enterococcus Species Directly from Blood Cultures. J. Vis. Exp. (48), e2616, doi:10.3791/2616 (2011).

Abstract: の識別のための1.5時間の手順腸球菌種

腸球菌はE.による菌血症の一般的な原因です。 E.フェシウムが続く主な種であることフェカーリス 。理由E.のアンピシリン及びバンコマイシン耐性球菌は E.フェシウムの抵抗に比べて、まだ珍しいです、腸球菌種の間で差別化を可能にする迅速検査の開発は、適切な治療と耐性サーベイランスのために重要です。 E.カリス OEのPNA FISHアッセイ（AdvanDx、ウォーバーン、マサチューセッツ州）は、in situハイブリダイゼーションの形式で蛍光で種特異的なペプチド核酸（PNA）プローブを使用し、1.5時間と固有種にとって重要な情報を提供する可能性の結果に時間を提供しています治療。多施設共同研究は1.5時間E.の性能を評価するために行った球菌 / OEのPNA FISHの手順では、元の2.5時間のアッセイ手順にと血液培養陽性ボトルから直接、腸球菌の同定のための標準的な細菌学の方法に比べて。

Protocol: の識別のための1.5時間の手順腸球菌種

1。標本の収集と準備

  1. 敗血症が疑われる患者から静脈血を採取し、一緒に1つ血液培養のセットを含む二バクテック（BD、スパークス、MD）血液培養ボトル、一つ好気性と嫌気性のいずれかに入れ。
  2. 35バクテック9240楽器にボトルを置きます℃を
  3. 楽器は血液培養ボトル中の生物の成長のためにアラームにトリガされるまでインキュベートする。
  4. 血液培養器からボトルを取り外します。

2。染色の前に試薬の調製

  1. 染色皿に直接新鮮な脱イオン水または蒸留水240 mLを続いて60倍のWash Solutionを4mLを追加することにより、洗浄溶液を準備します。
  2. 暖めて55℃の水浴中で染色皿を置く。
  3. 2〜8の残りの濃縮液℃に保管してください
  4. 冷蔵庫から封入剤を取り外し、室温まで昇温。

3。グラム染色

  1. 優しくスワール血液培養ボトルを。
  2. 針と注射器や継代培養装置を用いて、滅菌スクリューキャップ付きチューブのボトルと場所から血液（約5mL）を取り外します。
  3. 滅菌ピペットを用いて、ガラスの顕微鏡スライド上に血液中の一つの大きな低下を置きます。
  4. 空気は、スライドを乾燥し、10秒間メタノールに修正。
  5. スライドを風乾します。
  6. 血液培養ボトルに成長する有機体の形態を決定するために血液のフィルムでグラム染色を行います。
  7. 油浸レンズを使用して、スライドを表示します。ペアとグラム染色で観察された短鎖のグラム陽性球菌は、エンテロコッカス種と最も一致している。
  8. このグラム染色の結果は、細菌の同定に使用する適切なPNAのFISHプローブキットの選択を駆動します。この血液培養は、E.を用いて染色されます。 球菌 / OEのPNA FISH染色。

4。 PNAのFISHは、染色

  1. 塗抹標本の前に渦巻くことにより穏やかに血液を含むチューブを混ぜる。
  2. PNAのFISHの顕微鏡用スライドのよく上の固定液の一滴を置きます。
  3. 10μLまたは固定液に血液培養が陽性とチューブから一つの小さなドロップを転送して乳化するために静かに混ぜる。
  4. 20分のためにそれらを加熱することにより、スメアを修正。 55 ° Cの加熱プレート上に。

5。品質管理材料

つの正と負の品質管理のスライドは、染色用スライドの各バッチでテストする必要があります。

  1. E.を使用してください球菌 / OEコントロールのスライドは、この目的のためにAdvanDxから購入またはE.の参照株の液体培養から塗抹標本を準備するポジティブコントロールは別のスライド上で、または1つのスライドおよび陰性対照物質としてブドウ球菌属やストレプトコッカス属の混合のいずれかとしてfaecalisのとE.フェシウム。

PNAの方法論は、細胞壁の浸透を最適化するように設計されているので、QC結果は、特に適切な試験条件、ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーと細胞壁の浸透に影響を及ぼすものを監視することができるはずです

6。交配

  1. E.の一滴を追加塗抹標本による顕微鏡スライド上のウェルにフェカリス / OE PNA。
  2. カバースリップを追加。空気の泡を避けてください。
  3. 30秒間インキュベートする± 5分。 55℃± 1℃の加熱プレート上に
  4. インキュベーション後、スライドキャリアにスライドを配置する

7。厳しいウォッシュ

  1. 55℃予熱洗浄液に浸し、スライドキャリア° Cと慎重にカバースリップを削除する。多くの場合、カバースリップは優しく洗浄ソリューションでスライドを撹拌することによりオフスライド。時折、カバースリップを静かにピンセットでオフプッシュする必要があります。
  2. 30の洗浄液± 5分でインキュベートする。 55℃± 1℃
  3. 洗浄液からスライドを削除する
  4. 空気乾燥したスライドを許可する

8。取り付け

  1. 各スライドに封入剤の一滴を追加
  2. カバースリップを追加。空気の泡を避けてください。
  3. 2時間以内に蛍光顕微鏡でスライドを調べます。
  4. これは蛍光消光につながる可能性があるので太陽の光などの強い光源を指示するためにスライドを公開しないでください。

9。結果の解釈

スライドの検討に用いる蛍光顕微鏡はAdvanDxデュアルバンドフィルタと60倍または100X油浸対物装備されている必要があります。 QCのスライドは、そのハイブリダイゼーションが起こるか確認するために最初に調べる必要があります。E.は球菌は、ビューの複数のフィールドに明るい緑色の蛍光球菌のように表示されますとE.フェシウムは鮮やかな赤色球菌として表示されます。非腸球菌コントロールのスライドは非蛍光表示されます。コントロールにシステムを確認した後、患者のスライドを調べることができます。血液FIL最初はmは、赤みがかった表示されますが、明るい赤と緑球菌は非常に明らかであろう。

図1
図1。緑色の陽性E.の代表的な例としては、 球菌 （左）、赤のプラスE.フェシウム（真ん中）、そして負（右）のテスト結果。

10。代表的な結果

三機関は、このPNAのFISH染色を評価し、ちょうど検討された短縮1.5時間のプロトコルに2.5時間のプロトコルを比較する多施設共同臨床試験に含まれていた。ペアとチェーンの152ルーチンのグラム陽性球菌の合計（GPC）陽性の血液培養ボトルは、研究に含まれていた。 100％（152分の152）は、E.のための修正と、元のアッセイ手順の結果の間に合意があった球菌 / OEのPNA FISH：41分の41 E.球菌 、33分の33、他の腸球菌と78分の78他のGPC（表1）。この染色法は、この臨床試験（表2）の間に絶妙な感度と特異性を持っていた。

ルーチン方法 E. faecalisの / OEのPNA FISHの標準手順 E. faecalisの / OEのPNA FISHショート手順
E. faecalisの 41 41（グリーン正） 41（グリーン正）
E.フェシウム 27 27（ポジティブレッド） 27（ポジティブレッド）
E. casseliflavus 2 2（正レッド） 2（正レッド）
E. gallinarum 2 2（正レッド） 2（正レッド）
他の腸球菌属。 2 2（正レッド） 2（正レッド）
肺炎球菌 17 17（負） 17（負）
S.ビリダンス 33 33（負） 33（負）
S.可鍛鋳鉄 1 1（負） 1（負）
S.化膿連鎖 3 3（負） 3（負）
S.ボビス 2 2（負） 2（負）
S.バリウス 1 1（負） 1（負）
S. sanguinis 2 2（負） 2（負）
S. agalagtae 7 7（負） 7（負）
他のレンサ球菌属。 7 7（負） 7（負）
Abiotrophia属。 3 3（負） 3（負）
Peptostrepococcus属。 2 2（負） 2（負）
合計 152 152分の152
100％の契約		 152分の152
100％の契約

細菌の表1。リストは、標準（2.5時間）と急速に（1.5時間）プロトコルの両方を使用してテスト。

感度E.faecalis 感度その他のエンテロコッカス属。 特異
100％（41分の41）
95％CI（93.0〜100） 		100％（33分の33）33分の33
95％CI（91.3〜100） 		100％（78分の78）
95％CI（96.2〜100）

表2。1.5時間のPNA FISHプロトコルの感度と特異性。

Discussion: の識別のための1.5時間の手順腸球菌種

E.腸球菌用球菌 / OEのPNA FISHアッセイは、標準的な培養法よりも2〜3日以前の識別を提供することができます。アッセイのための短縮手順（1.5 hourr）は抗菌薬治療と患者の転帰への良いアプローチに使用することができる迅速な識別を提供します。これをサポートするために一つの研究は、フォレスト、 ら （6）で実施した。 2005年から2年連続にわたって微生物学研究室では、従来の微生物学的方法による血液培養ボトル中で成長し、2006年にE.を追加してペアとチェーンでグラム陽性球菌を同定した球菌 / OEのPNA FISH。さらに、機関抗菌チーム（AMT）が開発した治療アルゴリズムは効果的にタイムリーに実験室で生成されたPNAのFISHのデータを使用する。評価主要転帰は、血液培養からの時間だったのPNA FISHの実験室のワークフローに制定された前と後の効果的な抗菌薬治療の実装に描く。病気、患者の位置と経験的抗菌療法の重症度を測定した。腸球菌による菌血症を取得した病院で224例の合計は、介入前の期間に129とPNAのFISHの期間で95と評価した。 E.を特定のPNA FISH 3日前の従来の文化をよりフェカリス （1.1対4.1日、P <0.001）。 PNAの魚は中央値2.3日以前のE.フェシウムを同定した（1.1対3.4日、p <0.001）および効果的な治療を開始するまでの期間で統計的に有意な減少（1.3対3.1日、P <0.001）に関連付けられており、30日に減少した死亡率（26％対45％、P = 0.04）。このグループは結論づけているE. AMT治療アルゴリズムと組み合わせてフェカリス / OEのPNA FISHアッセイは、菌血症E.フェシウムを取得した病院の患者のための適切な経験的抗菌薬治療の前の開始となりました。

  1. ラベルと試薬に印刷されている有効期限が何らかの方法で変更しないでください後の試薬は使用しないでください。彼らは、使用しないときは、冷蔵庫に残ってくださいまたは、彼らは効力を失う可能性があります。
  2. 血液培養ボトルは前のサンプリングに混合する必要があります。
  3. これはスライドの間に材料のクロスコンタミネーションを引き起こす、または試薬の汚染を引き起こす可能性があるため、血液塗抹標本に触れることドロッパーボトルの先端を許可しないことが重要です。
  4. 水浴および加熱ブロックは一定の55℃に維持されていることを確認します
  5. デュアルバンドフィルタまたはカラーを明確に識別することがない以外のフィルタを使用しないでください。
  6. 顕微鏡スライドまたはハイブリダイゼーション発生しません以外の顕微鏡スライドを使用しないでください。
  7. 顕微鏡が正常に機能していることが重要です。顕微鏡の電球は、使用のための時間の承認数の範囲内であることを確認してください。
  • いくつかのまれな発性腸球菌種は、E. asinii、E.dispar、E. haemoperoxidus、E. cecorum、E.鳩類、大腸菌saccharolyticus、E.孤やEなどの他のエンテロコッカス種にハイブリダイズするPNAプローブによって検出されていません。亜硫酸。
  • 大腸菌moraviensisはE.として識別され配列類似性に起因するフェカーリス 。
  • 連鎖球菌 anginosusの一部の菌株は、配列類似性に起因する偽の緑のポジティブの蛍光を生じる。
  • VersaTREKの血液培養ボトルは、臨床試験中に評価されていません。 E.を検出するためにパフォーマンス球菌と他の腸球菌属。 VersaTREKの血液培養ボトルでは不明です。
  • 標準FITCフィルターはデュアルバンドフィルタの代わりに使用されている場合、偽陽性緑色自家蛍光が発生する可能性があります。
  • 偽陰性の結果は、まれに混在成長に起因またはアッセイ法におけるエラーが原因で発生する可能性があります。
  • 使用する計測機器の種類と条件が得られる画像の視覚的外観に影響を与えます。蛍光は、雇用顕微鏡の種類、光源と細胞内のrRNAのレベルにvarydueこと
  • 固体培地上に分離は他の生物との混合の成長を区別すると否定的な結果をもたらす血液培養陽性を識別するために必要とされる。
  • 製品は、血液培養以外の標本で検証されていません。

Disclosures: の識別のための1.5時間の手順腸球菌種

このビデオ記事の生産はAdvanDxが後援した。ベンジャミンクリスタルは、この記事で使用するツールと試薬を作るAdvanDx、の従業員です。

Acknowledgements: の識別のための1.5時間の手順腸球菌種

研究はAdvanDxによって後援されています。

Materials: の識別のための1.5時間の手順腸球菌種

Reagents

E. faecalis/OE PNA FISH is comprised of the following kit components:

  • Fixation Solution Fixation Solution 3 mL phosphate-buffered saline with detergent.
  • E. faecalis/OE PNA E. faecalis/OE PNA 1.5 mL PNA probes in hybridization. solution. Contains 30% formamide.
  • 60x Wash Solution 60x Wash Solution 50 mL Tris-buffered saline with detergent
  • Mounting Medium Mounting Medium 3 mL photobleaching inhibitor in Glycerol
  • Quality control slides
  • AdvanDX

References: の識別のための1.5時間の手順腸球菌種

  1. Oliveira, K., K. C. Chapin, M. C. Musgnug, G. Haase, J. Weber-Heynemann, P. C. DeGirolami, J. Dakos, and H. Stender. 2002. Rapid identification and differentiation of Enterococcus faecalis and other Enterococcus species directly from positive blood cultures by dual color fluorescence in situ hybridization using PNA probes. Abstract # D-2003. 42rd Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy, San Diego.
  2. Chapin, K.C., M. C. Musgnug, K. Oliveira, P. C. DeGirolami, J. Dakos, J. T. Johansen, G. W. Procop, D. Wilson, E. Padilla, V. Gonzalez, and H. Stender. 2003. Multicenter evaluation of E. faecalis PNA FISH for rapid identification and differentiation of Enterococcus faecalis and other Enterococcus species directly from positive blood cultures. Abstract # C-163, 103rd Annual Meeting of American Society for Microbiology, Washington DC.
  3. Rausei, V., E. Youssef, and M. Morgan. 2005. Direct identification of Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, and Candida albicans from blood cultures using fluorescence in situ hybridization with nucleic acid probes. Abstract # V-002, 104th Annual Meeting of American Society for Microbiology, New Orleans, LA.
  4. Novak-Weekley, S. M., M. LaForga, L. Carey, and L. Frazier. 2006. Validation of S. aureus PNA FISH, E. faecalis PNA FISH & C. albicans PNA FISH for Rapid Identification of Positive Blood Culture Bottles. Abstract #C-007, 106th Annual Meeting of American Society for Microbiology, Orlando, FL.
  5. Johnson, J. K., A. A. Roberts, G. N. Forrest, D. P. Lincalis, and R. A. Venezia. 2006. Rapid Identification of Enterococcus Species in Positive Blood Cultures with Therapeutic Implications. Abstract #C-147, 106th Annual Meeting of American Society for Microbiology, Orlando, FL
  6. Graeme N. Forrest*, Mary-Claire Roghmann Latoya S. Toombs, Jennifer K. Johnson, Elizabeth Weekes, Durry P. Lincalis, and Richard A. Venezia. 2008. PNA FISH for Hospital Acquired Enterococcal Bacteremia: Delivering Earlier Effective Antimicrobial Therapy Antimicrob. Agents Chemother:10.1128.

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