糖尿病性足壊疽における希少病原体: Wohlfahrtiimonas chitiniclastica 感染の1例

サマリー

慢性足潰瘍と壊疽を患い、ウジ虫の侵入を合併した76歳の糖尿病男性は、メタゲノム配列決定により Wohlfahrtiimonas chitiniclastica と診断された。デブリードマン、エルタペネム療法、創傷再建により回復が達成され、免疫不全患者の希少病原体の早期発見と高度な診断の重要性が強調されました。

要約

Wohlfahrtiimonas chitiniclastica は、特に免疫不全患者や不衛生な状態にさらされた個人において、通常、創傷感染症に関連するまれなグラム陰性菌です。臨床例はまれですが、感染は菌血症、敗血症性ショックなどの重篤な合併症を引き起こし、認識されなかったり治療が不十分だったりすると、死に至ることさえあります。壊疽とウジ虫の侵入を合併した慢性の治癒しない足潰瘍を発症した76歳の糖尿病男性の症例を紹介します。診断上の課題は、メタゲノム次世代シーケンシングを使用して対処され、 W. キチニクラスティカ プロ テウス・ミラビリス および コリネバクテリウム・ストリアタムとともに。管理には、壊死組織を除去するための積極的な外科的デブリードマン、ゲンタマイシン含浸骨セメントの局所適用、エルタペネムによる全身抗生物質療法、および背側ベースの筋膜弁を使用した創傷再建が含まれていました。この組み合わせたアプローチにより、臨床的大幅な改善、進行した創傷治癒、感染マーカーの著しい減少がもたらされました。この事例は、MALDI-TOF 質量分析などの従来の方法が失敗する可能性がある多微生物感染症内の希少病原体の同定における高度なシーケンシング技術の決定的な役割を浮き彫りにしています。また、成功した結果を達成するには、精密診断と外科的介入、標的抗菌療法、厳格な術後ケアを統合することの重要性も強調しています。この珍しいプレゼンテーションを文書化することで、 W. キチニクラスティカ 感染症の臨床認識を拡大し、同様に複雑な糖尿病性足感染症を管理するための実用的な枠組みを提供することを目指しています。

概要

Wohlfahrtiimonas chitiniclasticaは、好気性と嫌気性の両方の条件下でさまざまな宿主にコロニーを形成しることができるグラム陰性の非運動性桿体であり、寄生ハエの変態に重要な役割を果たす有意なキチナーゼ活性を備えています^1,2。メスのハエは粘膜表面や傷に卵を産み、感染症を引き起こします。幼虫は、液体の体液、摂取した食物、または生きた壊死した宿主組織を一定期間食べます³.感染症はまれですが、特に免疫不全患者や不衛生な状態にさらされている患者において、臨床報告の数が増加しています。この傾向は、遺伝子配列決定技術の広範な使用によるもので、病原体の疫学の理解が向上しました⁴。臨床的には、 W. キチニクラスティカ 局所的な創傷感染を引き起こす可能性がありますが、治療せずに放置すると重度の菌血症、敗血症性ショック、さらには死に至る可能性もあります⁵.

この症例報告では、ウジ虫の侵入を合併した慢性の治癒しない糖尿病性足潰瘍を患い、最終的に W. キチニクラスティカ 感染症と診断された患者について説明しています。このレポートは、診断上の課題と、メタゲノム次世代シーケンシング (mNGS) を使用した早期同定の重要性を示しています。さらに、手足の温存を達成するために、積極的な外科的創面切除とカルバペネム療法の統合を強調しています。この症例は、高度な診断と革新的な再建手術の相乗効果を強調することで、 W. キチニクラスティカ を疑うべきシナリオを広げ、同様に複雑な感染症を管理するための実践的な枠組みを提供します。

ケースプレゼンテーション:

76歳の男性は、右足の潰瘍が3か月間続き、第3本指と第5本指の黒ずみを徐々に進めました。入院の約3か月前に、彼は右前足部の足底面に小さな潰瘍を発症しました。その後数週間にわたって、病変は徐々に拡大し、化膿性分泌物を生じました。彼は当初地元の病院で治療を求め、そこで経験的経口抗生物質(セフロキシムナトリウム、1錠を1日2回)を5日間受けましたが、最小限の改善が見られませんでした。入院の15日前に潰瘍が悪化し、進行性の壊死とウジ虫の侵入が伴いました。

患者には血糖コントロールが不十分な糖尿病の病歴があり、頻繁に服用を忘れたり、血糖モニタリングが不規則になったりしたと報告した。彼の定期的な薬には、経口メトホルミン徐放性錠剤(1錠、1日3回)が含まれていました。ペースメーカー移植歴もある。社会的には、彼は医療へのアクセスが限られており、生活条件が最適ではない田舎の環境に住んでいたため、創傷管理の遅れの一因となった可能性があります。彼は引退した肉体労働者で、慢性的なタバコ使用(約20パック年)と時折のアルコール摂取の歴史がありました。家族歴は、糖尿病、末梢血管疾患、または慢性感染症の陰性でした。

下肢のコンピューター断層撮影血管造影(CTA)により、両足の動脈硬化が明らかになりました。入院時、臨床検査では、好中球増加症 (82.1%)、C 反応性タンパク質の上昇 (126 mg/L)、および赤血球沈降速度の増加 (72 mm/h) を伴う白血球増加症 (WBC 14.74 × 10⁹/L) が示され、全身感染と一致しました。グリコシル化ヘモグロビン(HbA1c)は9.2%でした。身体検査の結果、右足の著しい腫れ、第3および第5指の黒化、対側と比較して足背筋および後脛骨動脈の脈拍の減少、右下肢の表在感覚の喪失、および痛みの感覚の欠如が明らかになりました。

術中、壊疽は第3指から第5指、右足の背と裏に観察され、化膿性排液と悪臭を伴いました。活発なウジ虫が傷口内でうごめいていることが認められました(図1 および 図2)。壊死した指骨、腱、骨を創面切除し、骨髄症病巣を切除しました。背側ベースの筋膜皮弁を回転させて、露出した足底骨欠損を覆いました。灌漑と止血が達成されました。セメント 40 g あたり 0.5 g のゲンタマイシンを混合して調製した抗生物質含浸骨セメントを、穴あけ後に残存骨端に塗布しました。

術後、患者は病原体プロファイルと臨床反応に基づいて、エルタペネムの静脈内投与 (1 日 1 回) で 14 日間治療されました。術中塗抹標本により、少数の上皮細胞、多数のグラム陰性菌、グラム陽性球菌および桿菌が明らかになりました。従来の培養では、 糞便ブドウ球菌 (グループD)が同定されました。薬剤感受性試験では、バンコマイシン、ペニシリン G、レボフロキサシン、クロラムフェニコール、シプロフロキサシン、および高レベルのゲンタマイシンの併用には感受性が示されましたが、高レベルのストレプトマイシン、エリスロマイシン、およびテトラサイクリンには耐性が示されました。試験は、CLSI M100-33ガイドラインに従って、自動微生物同定および薬剤感受性分析システムを使用して実施されました。術中標本のメタゲノム配列決定により、 Proteus mirabilis、 Wohlfahrtiimonas chitiniclastica、および Corynebacterium striatum が同定されました(図3)。手術と治療後、感染マーカーは大幅に減少し、創傷は進行性の治癒を示しました。

診断、評価、計画:

患者は76歳の糖尿病男性で、血糖のコントロールが不十分で、慢性右足潰瘍を呈し、壊疽やウジ虫の蔓延に進行した。初期評価では、全身感染と一致する白血球増加症(白血球14.74×10⁹/L)および好中球増加症(82.1%)の検査所見とともに、つま先の壊死、化膿性ドレナージ、ウジ虫の活動が明らかになった身体検査が含まれていました。下肢のコンピューター断層撮影血管造影 (CTA) により動脈硬化が確認され、灌流障害の一因となりました。術中検査により、骨髄炎と広範な壊死組織が示され、外科的デブリードマンと微生物学的サンプリングが促されました。

Wohlfahrtiimonas chitiniclasticaは、多微生物感染症に関連して分離されることがよくあります。この場合、メタゲノム次世代シーケンシング(mNGS)により、W.キチニクラスティカ、プロテウスミラビリス、およびコリネバクテリウム線条体が同定されました。mNGS が選ばれたのは、MALDI-TOF MS などの従来の方法では検出できないことが多い複雑な感染症の解消を提供するためです。鑑別診断には、シュードモナスやブドウ球菌種などの一般的な糖尿病性足病原体が含まれていました。しかし、ウジに関連する曝露と配列決定により、まれな病原体の存在が確認されました。

治療計画では、微生物の負荷を軽減するために外科的デブリードマンを優先し、その後、通常カルバペネムに感受性のある W. キチニクラスティカを含む広域スペクトルのグラム陰性菌をカバーするためにエルタペネム (1 日 1 g) を静脈内投与しました。治療は、病原体のプロファイルと臨床反応に合わせて 14 日間計画されました。患者は、胃腸の不調(吐き気、下痢)や輸液関連反応など、エルタペネムの一般的な副作用についてカウンセリングを受け、入院中ずっと注意深く監視されました。治療を調整するための基準には、臨床徴候の悪化(創傷紅斑の増加、腫れ、または化膿性ドレナージ)または感染マーカー、特に白血球>15×10⁹/LまたはC反応性タンパク質>150 mg/L)の上昇が含まれていました。このような場合、抗生物質の改変またはエスカレーションとともに、血管超音波またはMRIによる繰り返し画像検査が考慮されます。

治療後のフォローアップは、入院期間中は3〜5日ごとの創傷検査、退院後2週間の包括的な創傷および血管評価、創傷治癒、血管状態、血糖コントロールを監視するための3か月間の毎月のレビューなど、ケアの継続性を確保するように構成されました。組織の損失に対処し、治癒を促進するために、背側ベースの筋膜弁による創傷再建が行われました。エルタペネムの選択は、拡張スペクトルベータラクタマーゼに対する安定性と、壊死性創傷環境において重要な嫌気性菌に対する活性によって裏付けられました。潜在的な合併症には、抗菌薬耐性、手術部位感染、皮弁の失敗などがあり、慎重なモニタリングが必要でした。このアプローチは、まれで複雑な感染症を患う免疫不全患者における高度な診断と集学的管理の必要性を強調しています。

プロトコル

施設のガイドラインに従って、臨床の詳細と臨床画像の公開について、患者から書面によるインフォームドコンセントが得られました。患者識別子はすべての文書で匿名化されていました。

1. 患者評価と初期評価

1. 糖尿病の期間、血糖コントロール (HbA1c レベル)、末梢血管疾患の病歴、および以前の介入 (ペースメーカーの埋め込みなど) に焦点を当てた包括的な病歴が得られました。慢性的な足潰瘍の進行とウジ虫の侵入が記録されました。
2. 身体検査では、右足の腫れ、壊死組織(第3指と第5指)、感覚障害、およびウジ虫の活動の視覚的確認が評価されました。創傷形態を撮影しました(図1 および 図2)。
3. 臨床検査には、全血球計算 (CBC)、C 反応性タンパク質 (CRP)、および赤血球沈降速度 (ESR) が含まれていました。
   1. CBC(WBC、好中球)については、全血(3 mL)をEDTAチューブに採取し、8〜10倍静かに反転させ、4時間以内に分析しました。
   2. CRP検査では、血液(2〜3mL)を血清分離チューブに採取し、20〜30分間凝固させ、1,500〜2,000 × g で10分間遠心分離し、同日に分析しました。
   3. ESRの場合、全血(2 mL)を3.2%クエン酸ナトリウムチューブに採取し、穏やかに混合し、4時間以内にウェスターグレン法を使用して分析しました。
      注:1時間遅れた場合は、血液を2〜8°Cで保存/輸送します>1時間。
4. 下肢のコンピューター断層撮影血管造影 (CTA) は、次のパラメーターを使用してスライス スキャナーで実行されました: 横隔膜からつま先までのらせん状取得、コリメーション 0.6-0.625 mm、回転時間 0.33-0.5 秒、ピッチ 0.8-1.2、チューブ電圧 100-120 kVp、電流 150-300 mA。
   1. イオヘキソール造影剤(350 mg I / mL、1.0〜1.5 mL / kg、合計80〜120 mL)を4〜5 mL / sで18〜20 G肘前IVを介して注射し、続いて30〜40 mLの生理食塩水フラッシュを行いました。ボーラス追跡は 150 HU でトリガーされました。
   2. 画像は0.75〜1.25 mmのスライスの厚さで再構成されました。CT血管造影データセットの後処理には、多平面再構成(MPR)、最大強度投影(MIP)、および3次元ボリュームレンダリング(VR)が含まれていました。
      1. MPRを実行して、ヘリカル取得を0.75〜1.25 mmのスライス厚さの軸方向、矢状面、冠状面、および斜め面に再フォーマットし、複数の方向からの解剖学的構造の評価を可能にしました。
      2. MIP画像は、スラブ投影(10〜20 mm)を使用して生成され、各視線に沿って最も高い減衰値を持つボクセルを表示し、それによって周囲の軟部組織を抑制しながら血管および石灰化した構造を強化しました。
      3. VRの場合、体積データは、しきい値ベースのセグメンテーションと不透明度の割り当てを備えた専用ワークステーションで処理され、骨、軟部組織、血管の色分けされた3Dモデルを作成し、回転および拡大して空間理解と手術計画を改善しました。
5. ウジ虫がはびこる組織の取り扱い:
   注: 手順はバイオセーフティ レベル 2 (BSL-2) に従いました。職員はガウン、手袋、目の保護具、N95マスクを着用した。
   1. ウジ虫は灌漑下で鉗子で取り除かれ、密閉容器に入れられ、70〜95%エタノールに浸されて廃棄されました。
   2. 汚染された器具は、0.1% 次亜塩素酸ナトリウムで ≥10 分間消毒されました (重度の汚染の場合は 0.5%)。感染性廃棄物は赤いバイオハザード袋に袋詰めされ、121°Cで15≥15分間オートクレーブ滅菌または焼却されました。鋭利物は耐パンク性のある容器に廃棄されました。

2. 診断手順

1. 術中の壊死組織と化膿性ドレナージは、外科的デブリードマン中に標本として収集されました。
2. サンプルをグラム染色で染色し、好気性条件と嫌気性条件の両方で培養しました。
3. メタゲノム次世代シーケンシング (mNGS) は、術中組織サンプルに対して実行されました。
   1. 組織生検(~0.5 × 0.5 × 0.5 mm)を100 μLの1× PBSで5〜8分間均質化し、200 μLに調整しました。
   2. DNAとRNAは、均質化された標本から別々に抽出されました。
      1. DNAプロセシングでは、1Uベンゾナーゼと0.5%Tween-20で37°Cで5分間処理し、続いて参照DNAキットを使用して抽出することにより、宿主DNAを枯渇させました。DNA濃度は、dsDNA HSアッセイを使用して定量しました。
      2. すべてのDNAおよびRNAライブラリーをDNAキットを使用してチェックし、シーケンシング前に蛍光光度計で定量しました。
   3. ライブラリーは、シーケンスプラットフォーム(SE-75、~2 × 10⁷ リード/サンプル)でチェックおよびシーケンスされました。読み取り<50 bp、低品質、または宿主DNAが除去されました。
   4. 微生物の読み取りは、社内のデータベースに調整されました。検出閾値は次のとおりでした:SMRN-r≥10(陰性対照にも含まれている場合)、SMRN≥3(陰性対照にない場合)、細胞内/溶解困難細菌のSMRN>1。ウイルスには≥3つの重複しないゲノム領域が必要でした。ターンアラウンド~16-19時間。
4. 鑑別診断には、 緑膿 菌や黄色 ブドウ球菌などの一般的な糖尿病性足病原体が含まれていました。これらの生物は、mNGSおよび臨床的相関によって除外されました。

3.外科的介入

1. 壊死した軟部組織、骨髄質骨、および感染した腱を切除するために、根治的デブリードマンが行われました。ウジ虫は傷口から手動で取り除かれました。
2. 創傷再建は、露出した足底骨欠損を覆うために背側ベースの筋膜弁を回転させることによって達成されました。止血が達成され、傷口は生理食塩水で徹底的に洗浄されました。
3. 抗生物質含浸骨セメントは、40gのセメントに0.5gのゲンタマイシンを混入して調製し、穴あけ後に残存骨端に塗布しました。

4.抗生物質療法

1. エルタペネムの静脈内投与 (1 日 1 回) は、通常カルバペネムに感受性である Wohlfahrtiimonas chitiniclastica を含むグラム陰性症の被覆のために経験的に投与されました。
2. 抗生物質療法は14日間継続され、臨床反応と白血球数やCRPレベルなどの感染マーカーに従って調整されました。

5. 術後のケア

1. 血糖値を定期的に監視し、HbA1c を 7.5% 未満に維持するようにインスリン投与量を調整しました。
2. 創傷に感染の兆候がないか毎日検査され、CBCと炎症マーカーが毎週監視されました。

結果

慢性右足壊疽とウジ虫の蔓延を患う76歳の糖尿病男性(図1 および 図2)は、壊死組織の根治的デブリードマン、骨髄症病巣の除去、および背側ベースの筋膜皮弁を使用した創傷再建を含む包括的な管理を受けました。術中検体のメタゲノム次世代シーケンシング(mNGS)により、 Wohlfahrtiimonas chitiniclastica が主要な病原体として特定され、ゲノムカバレッジは97.96%でした(図3)。検出されたその他の生物には、 プロテウス・ミラビリス と コリネバクテリウム・ストリアタムが含まれていました。

術後、患者はエルタペネムの静脈内投与(1日1g)を受け、その結果、感染マーカーが大幅に減少しました。手術部位は進行性の治癒を示し、皮弁の失敗や再発性感染の証拠はありませんでした。血糖コントロールが最適化され、回復にさらに貢献しました。

...

ディスカッション

Wohlfahrtiimonas chitiniclastica は、オキシダーゼ陽性およびカタラーゼ陽性の棒状のグラム陰性非発酵細菌です。寄生ハエ Wohlfahrtia magnifica⁶の幼虫で最初に発見されました。メスのハエは傷や粘膜表面に卵を産み、感染症を引き起こします。幼虫は、壊死または生存可能な宿主組織、体液、または摂取した食物を一定期間食べます³.社会経済的地位の低さ、高齢、末梢血管疾患、アルコール使用、慢性の開放創などのいくつかの要因が、感染に対する感受性を高めます⁷.

MALDI-TOF MS 質量分析や 16S rRNA シーケンシングなどの従来の実験室法では、組織または血液培養から W. キチニクラスティカ を同定できます⁸。しかし、この場合、生物...

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
Agilent 2100 HS DNAキット	Agilent Technologies、米国カリフォルニア州サンタクララ	5067-4626 (DNA 1000) / 5067-4627 (DNA HS)*	ライブラリーの品質管理およびフラグメント分析に使用
Agilent 2100 HS DNA、Qubit 3.0	Agilent Technologies、米国カリフォルニア州サンタクララ	G2939BA	ライブラリーQC用装置、HS DNA Kitと組み合わせた
バイオMérieux VITEK 2システム	バイオMérieux、Marcy-l'Étoile, フランス	414532	自動微生物同定と抗菌薬感受性試験
イルミナ NextSeq 500	イルミナ社、米国カリフォルニア州サンディエゴイルミナ社、	SY-415-1001	ハイスループットシーケンシングプラットフォーム
QIAamp UCP 病原体 DNA キット	ハイスループットシーケンシングプラットフォーム	50214	宿主DNA枯渇を伴う病原体DNA抽出
Qubit 3.0蛍光光度計	サーモフィッシャーサイエンティフィック、米国マサチューセッツ州ウォルサム	質問33216	DNAおよびRNAの定量
シーメンス SOMATOM 定義 AS 64 スライス	シーメンス・ヘルティニアーズ、エアランゲン、ドイツ	該当なし	コンピュータ断層撮影血管造影(CTA)イメージングに使用