July 9th, 2012
細菌性病原体診断のための簡単な一日のワークフロースキームの設計は、血流感染症の迅速な認識を可能にします。 8臨床的に関連する細菌の目標とそれらの抗生物質耐性プロファイルの包含は、より適切な治療につながる可能性が同じ日に医師初期洞察を提供しています。
この手順の全体的な目標は、従来の方法よりも短い時間で血液培養分離株の抗生物質感受性を特定し、評価することです。これは、最初に血液培養分離物を特定することによって達成されます。新しい16 sリボソーム、DNA MultiPro PCRアッセイを使用。
次いで、分離物を抗生物質のパネルと共に6時間インキュベートする。次のステップは、定量的な16 sリボソームD-N-A-P-C-Rアッセイを使用して、抗生物質の存在下での分離株の増殖または阻害の増殖を決定することです。最終的に、この結果は、この培養とPCRの組み合わせにより、血液培養分離株の同定と抗生物質感受性試験をより迅速に取得できることを示しています。
この技術が、自動化されたフェニックスやIICシステムを使用する方法などの既存の方法と比較した場合の主な利点は、事前の培養ステータスが不要であり、同定と抗生物質感受性試験の結果を同時に入手できることです。この手順を実証するのは、Vandy Hanson と私たちの研究室の GID 博士課程の学生です 0.9% 塩化ナトリウムの 900 マイクロリットルを含む反応チューブで微生物増殖に陽性の 100 マイクロリットルの血液培養を希釈します。次に、サンプルを13、400倍Gで5分間遠心分離し、遠心分離後に細菌をペレット化します。
リース、ペレットを100マイクロリットルの滅菌脱塩水に懸濁します。さらに使用するまで、サンプルを摂氏4度で取り付けます。すべてのサンプルの準備ができたら、リアルタイムPCR反応ミックスを調製して、目的の細菌から特定の16 sリボソームDNAを増幅します。
脱塩水を使用して、反応ごとに容量を20マイクロリットルに調整します。96ウェルPCRプレートにウェルあたり20マイクロリットルのPCRミックスを分注します。次に、各ウェルに5マイクロリットルのサンプルを加え、PCRプレートを密封します。
次に、A BI Prism 7、900 HTリアルタイムPCRシステムでPCRを実行して結果を分析しますPCRが完了したら、まず分析設定タブを使用してCT分析を0.1に調整します。次に、ベースライン構成をサイクル 6 の開始とサイクル 15 の終了に絞り込みます。各サンプルのCT値を記録します。
PCR結果を陽性と見なすためのカットオフ値は、通常、CT値を35に設定できます。この例では、大腸菌に感染した血液培養物の同定プロファイルを2つの反応ミックスで示しています。ユニバーサル16 sリボソームDNAプライマーが含まれ、CT 25.2および25.95の2つの増幅曲線が生成されました。
3 番目の増幅曲線は、大腸菌に特異的なプローブから導き出されます。他の特定のプローブは検出可能な信号を生成しなかった。病原体が特定されたら、抗生物質の試験を行うことができます。
陽性の血液培養から5ミリリットルのブロスを血清セパレーターチューブに移すことから始めます。遠心分離後10分間、サンプルを2000倍Gで遠心分離し、チューブからスーパーアン剤を廃棄します。次に、滅菌綿棒を使用して、チューブのゲル層から細菌を0.9%塩化ナトリウムに移し、濁度が0.5マクファーランド標準試料の溶液が得られるまで
移します。これは、ミリリットルあたり8コロニー形成単位の10の約1.5倍に相当します。次に、懸濁液を二重濃度のミュラーヒントンで希釈します。2つのブロスで10の約5倍の濃度を得るため、1ミリリットルあたり5コロニー形成単位。
懸濁液のウェルあたり50マイクロリットルを、抗生物質の選択のウェルあたり50マイクロリットルをすでに含むマイクロタイタープレートにアリコートします。抗生物質の代わりに水を入れたウェルを使用した各サンプルのポジティブな増殖コントロールを必ず含めてください。終わったらプレートを覆います。
次に、プレートを摂氏37度で6時間インキュベートして、細菌の増殖を可能にします。負の成長制御として、細菌懸濁液のアリコートを摂氏4度で保存してください。6時間のインキュベーション後、各ウェルの内容物とネガティブコントロールサンプルを別々の滅菌チューブに移します。
16, 000回で5分間の遠心分離後。G、80マイクロリットルの上清を取り除き、ペレットを80マイクロリットルの滅菌脱塩水に再懸濁します。サンプルを水で1〜10に希釈してから、16秒のリボソームDNAリアルタイムPCRに使用します。
IQ cyber green super mixと16 sリボソームDNAプライマーを使用してPCRミックスを調製し、96ウェルPCRプレートにウェルあたり20マイクロリットルを分注します。次に、各サンプルの5マイクロリットルをウェルに加え、プレートを密封します。
次に、PCRを実行して結果を分析します。まず、カットオフCT値を計算します。一般に、カットオフCTは、陽性成長制御のCTに陰性成長制御のCTの0.5倍を加算した結果から成長制御のCTを引いた値に等しくなります。
ただし、グラム陰性桿菌中のタゾバクタムとCEFダザジを含むピペラシリン、および黄色ブドウ球菌またはアモキシシリンからのスルファメトキサゾールを含むアモキシシリン、オキサシリン、およびトリメトプリムの場合。.腸球菌SPPでは、0.5の乗算係数を0.25に減らす必要があります。各サンプルのひずみの感受性または抵抗性は、サンプルのCTとカットオフCTを比較することで決定できます。
カットオフ値を超えるCT値は感受性を示し、カットオフ値より低いCTは抵抗性を示します。以下は、抗生物質感受性増幅プロットの例です。先に同定した大腸菌株は、それぞれが別々の曲線で表されるいくつかの抗生物質に対する感受性について試験された。
CT値が低いサンプルは、試験した抗生物質に対する耐性を示す抗生物質の存在下で増殖が起こったサンプルです。それどころか、高いCT値は、一度習得すると、試験された抗生物質に対する感受性を示す増殖が起こらなかったサンプルを表します。この手法は、適切に実行すれば9時間で実行できます。
この記事では、血流感染における細菌性病原体の診断のための1日ワークフローを提示しています。この方法により、臨床的に関連する8つの細菌性標的とその抗生物質耐性プロファイルの迅速な同定が可能となり、タイムリーな治療決定を促進します。
Rapid pathogen identification and antimicrobial susceptibility testing within a single workday addresses a critical bottleneck in bloodstream infection management, enabling timely antibiotic therapy decisions. This workflow reduces reliance on prolonged culture-based methods, supporting faster de-escalation or escalation of empiric regimens. By delivering actionable microbiological data in hours rather than days, it enhances predictive confidence in early-stage antimicrobial selection and reduces the risk of inappropriate therapy.
This method integrates into the antibacterial discovery continuum from early target validation through lead optimization, providing rapid pathogen characterization and susceptibility profiling to inform compound progression decisions.