小児敗血症の診断のための分子培養 (CHAMPIONS)

新生児や子供は、敗血症の疑いで抗生物質の投与を受けることがよくあります。 敗血症は、新生児や小児の罹患率と死亡率が高くなります。 オランダでは、最大 50% の子供が生後 4 年間に少なくとも 1 コースの抗生物質を処方されています。 出生後、新生児病棟や小児科病棟では細菌感染が疑われる場合に抗生物質が処方されることが多いですが、これらの患者の約 30% では細菌感染が証明されていません。

新生児や小児における敗血症の迅速な診断には問題があります。臨床症状は最初は微妙であり、特異的ではないためです。 細菌性敗血症の診断のゴールドスタンダードは、従来の血液培養です。 残念ながら、細菌の培養には時間がかかり（結果が得られるまでに最大 36 ～ 72 時間かかります）、この集団では敗血症に対する感受性が欠けています。 このため、感染の危険因子や感染の臨床徴候や症状を有する小児や乳児は、最初に敗血症が疑われた時点で経験的に抗生物質による治療が行われ、従来の血液培養の結果を待ちます。 現在、オランダでは超早産児（在胎週数30週未満）の85％以上が早期発症型敗血症（EOS）のリスクのために抗生物質の投与を受けており、約3分の2が少なくとも1回は晩発型敗血症（LOS）の検査を受けている。 ）。 また、年長児には敗血症と推定されるため、血液培養の結果を待って経験的に抗生物質が処方されることがよくあります。

抗生物質耐性とは別に、新生児期および小児期の抗生物質の使用によりマイクロバイオームが変化し、喘息、肥満、アレルギー、炎症のリスク増加など、即時的および長期的な悪影響のリスクが増加するという証拠が増えています。腸疾患（IBD）。 感染していない小児に対する不必要な治療を回避するには、臨床医が抗生物質の投与をいつ中止するかをできるだけ早く決定するために、早期、迅速、高感度かつ特異的な臨床検査が役立ちます。

従来の血液培養と比較して、新生児敗血症を迅速かつ早期に検出するもう 1 つの技術は、分子培養 (MC) です。 MC は、血液採取後 4 時間以内に細菌を同定できる迅速な分子ベースの培養技術です。 つまり、MC は DNA ベースのプロファイリング技術であり、門特異的な蛍光標識ポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) プライマーを使用することにより、16S-23S rDNA インタースペーサー (IS) 領域のヌクレオチド長における種特異的な違いに基づいて細菌種を区別します。 標準的な MC 手順は 2 つの別々の PCR で構成されます。 最初の PCR では 2 つの異なるプライマーが追加されます。1 つのプライマーはファーミクテス門、アクチノバクター門、フソバクテリア門、およびベルコバクテリア門 (FAFV) のメンバーを蛍光標識し、2 番目のプライマーはバクテロイデス門のメンバーを標識します。 2 回目の PCR では、プロテオバクテリア門のメンバーをターゲットとする 3 番目の標識プライマーが追加されます。 その後、これらの PCR 産物を増幅し、ヌクレオチドの長さに基づいて DNA 断片を分離できます。 最終的には、色で標識されたピークのセットからなる典型的な MC 微生物プロファイルが作成されます。 各ピークは、IS フラグメントのヌクレオチド長に応じて個々の細菌操作分類単位 (OTU) を表し、これらのピークの長さはこの特定の OTU の濃度を示し、ピークの色は現在の門 (FAFV、バクテロイデスまたはプロテオバクテリア) に関する情報を提供します。 。

細菌性敗血症では、細菌が無菌であるはずの血流に到達し、宿主免疫応答の調節不全および/または細菌内毒素の反応の結果として敗血症を引き起こします。 血液培養と MC はどちらも細菌を検出し、陽性結果 (細菌が培養された場合) または陰性結果 (細菌が検出されなかった場合) を与えることができます。 検査結果が陽性の場合、どちらの技術もどの細菌が見つかったかを示し、その特定の培養細菌を標的とするように抗生物質の投与計画を変更するために使用できる可能性があります。 ただし、MC のプロセスは 4 時間以内に完了でき、これはゴールドスタンダードの血液培養の潜伏期間である 36 ～ 72 時間よりもはるかに短いです。 敗血症がない場合（したがって血流中に細菌がない場合）、MC は 4 時間以内に陰性であることが判明するため、臨床医は従来の血液培養と比較して、未感染の小児に対する抗生物質の投与をより迅速に中止することができます。

血液培養は依然としてゴールドスタンダードですが、新生児や小児の敗血症の診断には感度が低く、時間がかかると一般に考えられています。 敗血症の症例は培養検査によって見逃される可能性があり、MC が役立つ可能性があるため、分子検査などのより感度の高い診断検査が行われる可能性があります。 微生物技術の進歩により、培養よりも感度が高い可能性がある MC などの迅速な分子法の開発が行われました。 新生児敗血症を検出するために、定量的 PCR、広範囲の従来型 PCR、マルチプレックス PCR などの複数の新しい分子技術が研究されています。 ただし、これらの技術は特定の種を対象としているため、すべての細菌種を検出することは不可能です。 したがって、明示的に検索されないものはすべて見逃されます。 対照的に、MC は細菌性新生児敗血症を引き起こす可能性のあるあらゆる細菌種を検出する能力を持っています。

MC 技術は、体液中のこれらの病原性細菌を検出することが検証されています。 MC テクニックのあらゆる側面を検証する一連の論文が昨年出版されました。 さらに、MC は病院の集中治療室で、血液などの無菌検体だけでなく、膿瘍から得られたサンプルからも細菌を検出するために使用されています。 EOSの疑いのある39人の新生児を対象とした原理実証研究では、臍帯と末梢瀉血の両方から追加の血液サンプルが採取され、MCがEOSの原因微生物である可能性が非常に高い病原性細菌株を検出できたことが示された。臨床的に病気だった乳児1人の敗血症。 この患者では従来の培養では結果が得られませんでした。 追加の 2 つの MC サンプルでは、​​臨床的に良好な外観を示し、従来の培養では陰性のままであった乳児の汚染物質である可能性が高い菌株が示されました。 その他の矛盾は見られませんでした。 この研究では、新生児敗血症で流行している細菌株を添加した血液サンプルの MC が、対照診断としての定量的 PCR と非常に高い一致を示したことも示されました。培養証明敗血症の発生率が非常に低いことを考えると、診断の正確性を裏付けるには、より大規模な研究が必要です。 。

人体液中の細菌を検出するために MC 技術を使用した別の研究の結果は有望です。 この研究では、66 のサンプルが収集され、従来の培養と MC によってテストされました。 培養陽性のサンプルの 100% で、MC も陽性でした。 5 つのサンプルでは、​​従来の培養物は陰性であることが判明しましたが、MC は陽性でした。 これら 5 人の患者の病歴が得られ、MC 所見が臨床的に非常に関連しており、したがって従来の血液培養と比較して感度が高い可能性があることが示唆されました。

要約すると、迅速な検出により、MC は新生児や小児の敗血症の管理に関する臨床上の意思決定をガイドするためのより良い準備ができる可能性があります。 ただし、この特定の集団における MC の適合性は十分に調査されていません。 したがって、新生児や小児の敗血症に対する MC の診断精度と、この技術が従来の血液培養に取って代わるかどうかを判断するには、質の高い研究を実施する必要があります。