Abstract
Polyclonal gram-negative bacteremiaの発生率，危険因子および転帰はまだ不明である． 我々は，血液培養により1種のグラム陰性好気性桿菌が検出された患者を対象とした前向きコホート研究において，これらの点について検討した。 各患者について，各形態型の4コロニーについてパルスフィールドゲル電気泳動法（PFGE）を行った． 菌血症のエピソードは，同一種のPFGEが>1タイプに起因する場合，ポリクローナルとみなした。 153例中10例（6.5％）がポリクローナルな菌血症であった。 非発酵性桿菌による菌血症は，多クローン性菌血症の唯一の有意な危険因子であった． 合併症の発生頻度は全例で同等であった． しかし，多クローン性菌血症患者は，単クローン性菌血症患者よりも広範囲の抗生物質療法を受けていた． 非発酵性桿菌による菌血症のエピソードの20％近くが多クローン性であったが，なぜ非発酵性桿菌が他のグラム陰性桿菌よりも多クローン性菌血症を引き起こしやすいかは依然として不明であった。 そのため、敗血症発症の危険因子、自然経過、特に治療法について広く研究されている。 現代の分子生物学的手法は、敗血症の研究にほとんど使用されていない。 後世の研究では、同じ菌種の >1 遺伝子型に起因する菌血症のエピソードが報告されることもある。 また、以前のレトロスペクティブ研究により、多型グラム陰性菌血症患者は単型菌血症患者よりも重度の基礎疾患を有することが多いことが明らかになった。 また，多クローン性菌血症患者では，菌血症が原因で死亡する患者がより多かった。 しかし，レトロスペクティブな研究デザインは，かなりのバイアスがかかっている可能性がある． そこで，ポリクローナル菌血症の頻度を推定し，ポリクローナル菌血症の危険因子と転帰を検討するために，前向きコホート研究を行った。
Patients and Methods
Patients. Universitätsklinikum Benjamin Franklinは1300床の三次医療機関であり、年間約34,000人が入院している。 1996年8月から1997年7月の期間に採取された血液培養から好気性増殖グラム陰性桿菌1種が分離された全患者を対象とした。
タイピングの結果を知らない1人の治験責任者が、各患者の医療記録から以下のデータを抽出した。 年齢、性別、治療を受けた病院サービス、基礎疾患、McCabe and Jackson基準で評価した基礎疾患の重症度（急速致死性、12カ月以内に死亡すると予想される、究極致死性、12カ月未満の生存が見込まれるが4年以内に死亡する、非致死性、4年未満生存すると予想）、Karnofskyスコア、急性生理学・慢性健康評価（APACHE II）スコア、菌血症の原因、合併症、治療、結果である。
APACHEⅡスコアについて記述したオリジナルの研究では小児が含まれていなかったため、スコアは2250>16歳未満の人のみを対象に算出した。 手術の実施、血液透析の必要性、異物の存在、血管内または尿道カテーテルの留置、24時間の人工呼吸の必要性など、菌血症の危険因子と考えられるものについてデータを収集した。身体部位と血液培養から同じ菌種が分離された場合、または放射線学、超音波検査、外科処置中に局所感染が診断された場合、その部位が菌血症の原因であると考えられた。 菌血症に対する患者の全身反応の評価には，米国胸部疾患学会と重症治療医学会のコンセンサス会議によって定義された敗血症の基準を使用した． 医療記録をレビューし，患者が以下のいずれかの合併症を発症したかどうかを判定した：敗血症性ショック，成人呼吸窮迫症候群，腎不全，播種性血管内凝固症候群，多臓器不全，または菌血症による死亡． 抗菌薬投与期間は，抗菌薬投与初日から投与最終日までの期間と定義した． 各患者について，その患者が受けたすべての抗菌薬の治療期間を合計して，抗菌薬治療の総日数を算出した；予防的抗菌薬治療は計算に含まれなかった。 微生物学研究所（Universitätsklinikum Benjamin Franklin）では、血液サンプル（Septicheck; Becton Dickinson）の処理にブロス血液培養を使用した。 グラム陰性桿菌が増殖した血液培養から、さらに各形態型4コロニーを処理した。 API 20EおよびAPI 20NEシステム（bioMérieux）を用いて、分離株を種レベルまで同定した。 分離菌はグリセリンブロスに入れ，-70℃で凍結保存した． PfallerらのPulsed Field gel electrophoresis (PFGE)法を用いて、分離株の型別を行った。 血液寒天培地上で各分離株を少なくとも2回分離した後，コロニーをtrypticase soy brothに植菌し，一晩培養した． 大腸菌，緑膿菌，Xanthomonas maltophiliaはXbaI，Enterobacter属，Klebsiella属，Proteus属，Serratia marcescens，その他のEnterobacteriaceaeはSpeI，Haemophilus influenzaeはSmaI，Acinetobacter属はAscIで染色体DNAを消化しアガロースに埋め込んだ。 断片はPFGEで分離され、ゲルは臭化エチジウムで染色された。 すべてのメジャーバンドとマイナーバンドが正確に一致する場合、分離株は同一と分類された。 90%以上100%未満のバンドが一致した場合（すなわち、1-3本のバンドが異なる場合）、分離株は類似しているとみなされた。 8372＞90％のバンドが一致した場合（すなわち＜2250＞3本のバンドが異なる場合）には、異なる株であると判断した。 1回の血液培養で同一グラム陰性菌種の異なる2株が同定された場合、菌血症はpolyclonalと定義された
。 抗菌薬感受性は、ブレイクポイント法による微量希釈法で検査した。 マイクロタイタープレートと当社で用意した培地（IsoSensitest bouillon; Unipath）を用いて、以下の抗菌薬に対する分離株の感受性を検査した。 ampicillin，ampicillin-sulbactam，piperacillin，mezlocillin，cefotiam，cefotaxime，ceftriaxone，cefaclor，ceftazidime，imipenem，meropenem，trimethoprim-sulfamethoxazole，gentamicin，tobramycin，ofloxacin，ciprofloxacin，theatracycline，amikacin, and fosfomycin．の感受性を測定し，その結果を報告した。 同一患者から得られたPFGE型が異なる菌株の抗生物質耐性プロファイルを比較した。 2種類のPFGE型について，抗生物質プロファイルが異なると判断するためには，1種類の抗生物質に対する解釈上のカテゴリー（感受性と耐性）に差があることが必要であった
統計解析。 患者の医療記録にカテゴリーの>40%のデータがない場合、または血液培養分離株の型別ができない場合、その患者は解析から除外された。 カテゴリー変数間の差の評価にはχ2検定またはフィッシャーの正確検定を、連続変数間の差の評価にはMann-Whitney U検定を使用した（SPSS社）。 αを0.05とし、両側検定を行った。
結果
研究期間中、169名の患者がグラム陰性菌血症のエピソードを有していた。 そのうち16名が解析対象から除外され，9名はカテゴリーの>40%でデータが欠損していたため，7名は血液培養分離株の型別ができなかったためであった。 データ欠損のあった患者は，培養のために血液サンプルを採取した直後に他の病院に転院したため，ほとんどのデータが診療録から欠落していた． 除外された患者は，年齢，性別，治療を受けた病院のサービス，菌血症のエピソードを引き起こした微生物種に関して，含まれる患者と差がなかった。
解析に含まれた153人の患者のうち，47人が多菌性の菌血症であった。 多菌性菌血症のエピソードは、27人の患者のグラム陰性桿菌とグラム陽性球菌（コアグラーゼ陰性ブドウ球菌、腸球菌、または黄色ブドウ球菌）の組み合わせによって引き起こされたものであった。 また，グラム陰性桿菌と真菌の組み合わせ（2例），グラム陰性桿菌と各種嫌気性菌（6例），グラム陰性桿菌とグラム陽性桿菌（3例）による多菌性菌血症が認められた患者もいた． また，9名の患者には2種類のグラム陰性菌による多菌性菌血症が認められた． このため，162株のグラム陰性桿菌の下培養株がタイピングに利用できた． 分離されたグラム陰性菌はEscherichia coli，Klebsiella属，Enterobacter属が最も多かった（表1）． 10例（6.5％）の菌血症は多クローン性であり，同一菌種の2つのPFGE型に起因するエピソードであった． また，ポリクローナルな菌血症を呈した患者のうち5例は，ポリミクローナルな菌血症を呈していた． 5565>
試験群153例における菌血症の原因となった微生物。
試験群153例における菌血症の原因菌
polyclonal菌血症患者を単クローン菌血症患者および多菌菌血症患者と比較検討した。 誤分類バイアスを避けるため，多菌性菌血症と多クローン性菌血症の両方に罹患していた5例は解析から除外した。 多クローン性菌血症患者の年齢，性別，基礎疾患数は，単クローン性菌血症患者および多菌性菌血症患者と同じ分布であった（表2）。 基礎疾患の重症度や予後はどの患者群でも同様であった。
ダニ刺傷後の急性熱性疾患患者130例における複数のダニ由来病原体の血清検査結果。
Table 2
Results of serological testing for multiple tickborne pathogens in 130 patients with a acute febrile illness after a tick bite.
For all patients group, more than one of the episodes of bacteremia were hospital acquired, ，∼ 10 was acquired during treatment in the intensive care unit.いずれの群でも，半数の症例が病院で発症し，集中治療室で治療中に発症した． 菌血症発症前の平均入院期間は，多クローン性菌血症患者（17日）が単クローン性菌血症患者（11日）および多菌性菌血症患者（9日）より長かったが，その差は有意ではなかった。 どの患者群でも，機械的換気や中心静脈・尿道カテーテルを留置している患者の割合はほぼ同じであった． 単クローン性菌血症および多クローン性菌血症の患者では、尿路が最も頻度の高い菌血症発生源であった。 5565>
ほぼすべての患者が菌血症のエピソード中に症状を呈し、敗血症の基準を満たした（表3）。 菌血症エピソード中の合併症の頻度はどの患者群でも低く，最初の血液培養陽性から7日以内に死亡したのは単クローン性菌血症患者の10例と多菌性菌血症患者の12例のみであった。 多クローン性菌血症になった患者のうち、菌血症で死亡した患者はいなかった。
Therapy and outcome of monoclonal, polyclonal, and polybacterial episodes of bacteremia.（単クローン性菌血症、多クローン性菌血症、多クローン性菌血症エピソードの治療と転帰）。
モノクローナル、ポリクローナル、ポリバクテリアの菌血症エピソードの治療法と転帰。
多クローン性菌血症患者は，単クローン性菌血症患者や多菌性菌血症患者よりもエピソード後の入院期間が長かった（平均，それぞれ48日対27日，48日対30日）；しかし，この関係は統計的に有意には至らなかった。 多クローン性菌血症患者は，単クローン性菌血症患者よりも多くの抗生物質を投与され，治療期間も長かった． 抗生物質治療の総日数は，単クローン性菌血症患者よりも多クローン性菌血症患者の方が有意に多かった（P = 0.02）． PFGEパターンが異なる10組のうち4組は，抗菌薬感受性パターンも異なっていた． パターンは1～5種類の抗生物質に対する感受性の違いであった。 これらの症例では，微生物検査室からより耐性の高い菌株の感受性が報告されていた。 5565>
Discussion
Frequency. 我々の知る限り、多クローン性グラム陰性菌血症の頻度はこれまで研究されていない。 しかし、いくつかの研究者は多菌性菌血症のエピソードを評価している 。 したがって、多剤耐性菌による菌血症の割合は6～21％であることが知られている。 しかし、これらの研究結果は、研究者が使用した多菌性菌血症の定義が異なるため、比較することが困難である。 一般に、ほとんどの研究では、多菌性菌血症のエピソードは、同一の血液サンプルから>1種の菌が分離されたものと定義されている。 この定義によれば、血液培養から1種のグラム陰性菌が分離された患者集団のうち、多菌性菌血症を発症した割合はやや高い（31％）。 他の研究者では，多菌性菌血症患者の9％～28％において，同様の割合でグラム陰性桿菌2種類の菌による菌血症が認められた． 我々の研究集団では，グラム陰性多剤併用菌血症のエピソードは，グラム陰性桿菌2種による菌血症のエピソードと同じ頻度であった（それぞれ6.5％対5.8％）。 ポリクローナル菌血症の症例はほとんど報告されていない。 したがって、多クローン性菌血症のリスクファクターに関する情報は得られなかった。 我々の研究集団では、菌血症の原因となった生物は、ポリクローナル菌血症に関連する唯一の有意な危険因子であった
Outcome. 我々が調査した多クローン性菌血症を発症した患者のうち、菌血症のエピソードが原因で死亡した者はいなかった。 これは，単クローン性菌血症に罹患した患者や多クローン性菌血症に罹患した患者の死亡率の低さと有意な差はなかった。 他の研究では，多菌性菌血症のエピソードを持つ患者は，単菌性菌血症のエピソードを持つ患者よりも死亡率が高いことが判明している． 5565>
多菌性菌血症患者は，単菌性菌血症患者よりも菌血症発生後の入院期間が長く，より広範な抗生物質治療を受けたと考えられる． しかし，患者数が少ないため，入院期間が長いことや治療が広範囲に及ぶことが，多クローン性菌血症によるものか，患者の基礎疾患によるものかを分析することはできなかった
Microbiology.Inc. 非発酵性桿菌による菌血症のエピソードのほぼ4分の1が多クローン性であったことは印象的であった。 原因菌の病原因子については調査しなかったが，一部の菌（例えば，非発酵性桿菌）が多クローン性菌血症の発症を促進する特別な特性を有している可能性があると思われる。
多クローン性菌血症のエピソードのほぼ半数が，異なる抗菌薬感受性プロファイルを有する細菌株によって引き起こされた。 また，他の多クローン性感染症の報告でも，半数の患者から分離されたペアーの抗菌薬感受性のパターンは異なっていた． したがって，同一血液培養から形態学的に異なる菌株を同定し，検査することは，明らかにメリットがあると考えられる． もし微生物学者が、多クローン性菌血症の患者から分離された1つの感受性株のみを検査した場合、その後の治療で耐性株が選択される可能性がある。 5565>
結論として，多クローン性菌血症は単クローン性菌血症よりも多菌性菌血症に転帰が類似している可能性がある。 したがって，菌血症の転帰に関するさらなる研究では，ポリクローナル菌血症の患者を個別に分析する必要があるかもしれない。
Acknowledgements
Dagmar Löfflerの遺伝子型判定における優れた技術支援に感謝する。
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Figures and Tables
Presented in part.に掲載されたもの。 39th Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy, San Francisco, 1999 (abstract 1652).
部分的に発表。