はじめに
近年, Streptococcus pneumoniae は penicillin に対 する感受性が低下し,penicillin intermediately re- sistant S. pneumoniae (PISP)と penicillin resistant
S. pneumoniae (PRSP)が著しく増加している.同
様に Haemophilus influenzae も
β-lactamase 非産生 性で ampicillin(ABPC)に感受性が低下した株,
β
-lactamase negative ABPC resistant H. influen- zae (BLNAR)が急激に増加している.これらの菌 は penicillin binding protein(PBP)に変異をきた して,名称に用いられている penicillin 系抗菌薬だ
けでなく,cephem 系抗菌薬の感受性も低下して いることが多い.したがって,従来小児の細菌性 髄膜炎の初期治療として用いられていた ABPC,
cefotaxime(CTX)や ceftriaxone(CTRX)も再 検討が求められている.細菌性髄膜炎ではより殺 菌力が強く,髄液移行が優れた抗菌薬が必要であ るため,今回,小児の細菌性髄膜炎の治療に使用 される機会が多い注射用抗菌薬について最小発育 阻 止 濃 度(minimum inhibitory concentration,
MIC)だけではなく,最小殺菌濃度(minimum bactericidal concentration,MBC) を測定したので 報告する.
細菌性髄膜炎の小児から分離された Streptococcus pneumoniae と Haemophilus influenzae の抗菌薬感受性
旭川厚生病院小児科
坂 田 宏
(平成 15 年 8 月 7 日受付)
(平成 15 年 10 月 20 日受理)
2001 年 4 月から 2003 年 3 月までに生後 4 カ月から 5 歳までの細菌性髄膜炎の小児から分離された Streptococcus pneumoniae7 株とHaemophilus influenzae8 株について最小発育阻止濃度(MIC)と最小殺菌 濃度(MBC)を測定した.検討した薬剤はS. pneumoniaeでは ampicillin(ABPC),cefotaxime(CTX),
panipenem(PAPM),vancomycin(VCM),H. influenzaeでは ABPC,CTX,ceftriaxone(CTRX),
meropenem(MEPM)である.S. pneumoniaeにおける MIC の範囲は PAPM≦0.06µg!ml,CTX≦0.06〜
0.5µg!ml,VCM0.25〜0.5µg!ml,ABPC≦0.06〜2µg!ml であった.H. influenzaeでは CTRX≦0.06〜0.12 µg!ml,MEPM≦0.06〜0.25µg!ml,CTX≦0.06〜0.5µg!ml,ABPC 0.12〜64µg!ml であった.MIC と MBC の乖離が ABPC では 15 株中 5 株で認められ,4 株は penicillin-binding protein に変異が認められる菌株 であった.
〔感染症誌 78:40〜45,2004〕
要 旨
別刷請求先:(〒078―8211)旭川市 1 条通 24 丁目
旭川厚生病院小児科 坂田 宏
Key words: Streptococcus pneumoniae,Haemophilus influenzae, minimum inhibitory concentration(MIC), minimum bactericidal concentration(MBC), meningitis
;
対象と方法
対象は 2001 年 4 月から 2003 年 3 月までに当院 および市立稚内病院・名寄市立総合病院・市立士 別総合病院・札幌徳洲会病院の小児科に入院した 生後 4 カ月から 5 歳までの細菌性髄膜炎の小児の 血液または髄液から分離された S. pneumoniae 7
株と H. influenzae 8 株である.感受性を検討した
抗菌薬は S. pneumoniae に対して ABPC,CTX,
panipenem(PAPM),vancomycin(VCM),H.
influenzae に対して ABPC,CTX,CTRX,mero- penem(MEPM)である.
凍結乾燥した菌株を (株) 三菱化学ビーシーエル に輸送し,同社にて薬剤感受性を測定した.MIC は NCCLS M7-A5 に準じ微量液体希釈法で測定 した
1).MBC は NCCLS M26-A に 準 じ た
2).MIC 測定を行 っ た プ レ ー ト よ り MIC 以 上 の 濃 度 の ウェルから培養液 10
µl を採取し,非選択培地に塗 布.35℃ で 20〜24 時間好気培養後,コロニー数を
計測した.接種菌量を 99.9% 以上減少させる濃度 を MBC とした.
S. pneumoniae の PBP 遺 伝 子 解 析 は PCR キ ッ トであるペニシリン耐性肺炎球菌(PRSP)遺伝子 検出試薬(湧永製薬),H. influenzae はインフルエ ンザ菌遺伝子検出試薬(湧永製薬)を用いて行っ た.そ の 成 績 か ら 生 方 ら の 報 告
3)4)に 基 づ い て PRSP,PISP,penicillin susceptible S. pneunoniae
(PSSP) ,BLNAR,lowBLNAR,
β-lactamase posi-tive amoxicillin
!clavu1anic acid resistant H. influ- enzae (BLPACR),
β-lactamase negative ABPC susceptible H. influenzae(BLNAS) に分類した.
成 績
解析した菌の遺伝子解析による分類であるが,
S. pneumoniae 7 株では PRSP が 4 株,PISP が 3 株 であった.H. influenzae 8 株では BLNAS が 5 株,
BLNAR 1 株,lowBLNAR 1 株,BLPACR 1 株 で あった.
Fig. 1 susceptibilities to ampicillin, cefotaxime, panipenem, and vancomycin inS.
pneumoniae
:PISP(penicillin intermediately resistantStreptococcus pneumoniae)
:PRSP(penisillin resistantStreptococcus pneumoniae)
;
;
Fig. 1 に S. pneumoniae の感受性分布を示した.
最も抗菌力が優れていた薬剤は PAPM で, すべて の株が 0.06
µg
!ml 以下であった.CTX では PISP は 0.12〜0.5
µg
!ml であったが,PRSP はすべて 0.5
µg!ml で あ っ た.VCM は 7 株 と も 0.25〜0.5µg!
ml の範囲であった.ABPC では PISP は 0.25
µg
!ml 以下であったが,PRSP は 0.25〜2
µg
!ml に及 んだ.
Fig. 2 に H. influenzae の感受性分布を示した.
最 も 優 れ て い た の は CTRX で 8 株 と も 0.12
µg
!ml 以下であった.CTX は BLNAR 株が 0.5
µg
!ml であったが,他の 7 株は 0.06
µg
!ml 以下であった.
MEPM も BLNAR 1 株が 0.25
µg
!ml であったが,
他 の 株 は 0.12µg! ml 以 下 で あ っ た.ABPC は
BLPACR 株 が 64
µg
!ml,BLNAR 株 が 2
µg
!ml,
lowBLNAR が 1
µg
!ml と他の抗菌薬と比 較 し て 高い値を認めた.
Table 1 に S. pneumoniae,Table 2 に H. influen- zae に お け る MIC と MBC の 比 較 を 示 し た.S.
pneumoniae では PAPM と VCM はすべての株で
MIC と MBC は一致していた.ABPC では PRSP の 1 株 で 4 倍,も う 1 株 で 2 倍 の 乖 離 を,CTX でも PRSP2 株に 2 倍の乖離を認めた.H. influen- zae では CTX はすべての株で一致していたが,
CTRX と MEPM では BLNAR 株で 2 倍の乖離を 認 め た.ABPC で は BLNAR 株 で 4 倍,BLNAS 1 株 で 2 倍 の 乖 離 が あ り,BLPACR で 64
µg
!ml が 64µg! ml 以上となり,乖離を認めた.
Fig. 2 susceptibilities to ampicillin, cefotaxime, ceftriaxone, and meropenem inH. in- fluenzae
:BLNAR(β-lactamase negative ampicillin resistantHaemophilus influenzae)
:lowBLNAR
:BLPACR(β-lactamase positive amoxicillin!clavulanic acid resistantHaemiphi- lus influenzae)
:BLNAS(β-lactamase negative ampicillin susceptibleHaemophilus influenzae)
Table 1 MIC and MBC to ampicillin, cefotaxime, panipenem, and vancomycin in S. pneumoniae vancomycin panipenem
cefotaxime ampicillin
(µg/ml)MBC
(µg/ml)MIC
(µg/ml)MBC
(µg/ml)MIC
(µg/ml)MBC
(µg/ml)MIC
(µg/ml)MBC
(µg/ml)MIC
0.25 0.25
< 0.06 < 0.06
0.5 0.5
4 2
PRSP
0.25 0.25
< 0.06 < 0.06
0.5 0.5
1 1
PRSP
0.25 0.25
< 0.06 < 0.06
0.5 0.25
0.5 0.5
PRSP
0.5 0.5
< 0.06 < 0.06
1 0.5
1 0.25
PRSP
0.5 0.5
< 0.06 < 0.06
0.5 0.5
0.25 0.25
PISP
0.5 0.5
< 0.06 < 0.06
0.25 0.25
0.25 0.25
PISP
0.5 0.5
< 0.06 < 0.06
0.12 0.12
< 0.06 < 0.06
PISP
PRSP:penicillin resistant Streptococcus pneumoniae, PISP:penicillin intermediately resistant Streptococcus pneumoniae
Table 2 MIC and MBC to ampicillin, cefotaxime, ceftriaxone, and meropenem in H. influenzae meropenem ceftriaxone
cefotaxime ampicillin
MBC
(µg/ml)
MIC
(µg/ml)
MBC
(µg/ml)
MIC
(µg/ml)
MBC
(µg/ml)
MIC
(µg/ml)
MBC
(µg/ml)
MIC
(µg/ml)
< 0.06
< 0.06
< 0.06
< 0.06
< 0.06
< 0.06
> 64 64
BLPACR
0.5 0.25
0.25 0.12
0.5 0.5
8 2
BLNAR
0.12 0.12
< 0.06
< 0.06
< 0.06
< 0.06 1
1 lowBLNAR
< 0.06
< 0.06
< 0.06
< 0.06
< 0.06
< 0.06 0.25
0.25 BLNAS
< 0.06
< 0.06
< 0.06
< 0.06
< 0.06
< 0.06 0.25
0.25 BLNAS
< 0.06
< 0.06
< 0.06
< 0.06
< 0.06
< 0.06 0.25
0.12 BLNAS
< 0.06
< 0.06
< 0.06
< 0.06
< 0.06
< 0.06 0.12
0.12 BLNAS
< 0.06
< 0.06 0.12
0.12
< 0.06
< 0.06 0.12
0.12 BLNAS
BLPACR:β-lactamase positive amoxicillin/clavulanic acid resistant Haemophilus influenzae, BLNAR:β-lactamase negative ampicillin resistant Haemophilus influenzae, BLNAS:β-lactamase negative ampicillin susceptible Haemophilus influenzae
考 案
髄膜炎の治療に使用する抗菌薬は殺菌的であっ て,髄液への移行性が優れていることが必要であ る.今回,著者が検討の対象とした薬剤は,その 条件をみたす薬剤として従来から用いられている ABPC と CTX,PRSP に抗菌力が優れた PAPM,
PAPM が認可されていない米国で PRSP 髄膜炎 に使用されている VCM, H. influenzae に抗菌力が 優れた CTRX,本邦で小児適応がまだ認められて い な い が BLNAR に 有 用 と 考 え ら れ て い る MEPM である.
理論的に MIC は菌の発育が抑制される抗菌薬 の濃度を示し,抗菌薬の濃度が低下すると菌が再 び増殖する可能性がある濃度である.一方,MBC は殺菌される濃度であり,その後抗菌薬の濃度が 低下しても,菌が増殖することはない.MIC と
MBC の乖離が大きいほどその抗菌薬の効果は静 菌的であり,髄膜炎のようにより殺菌力が求めら れる疾患には適さないことになる.
H. influenzae や S. pneumoniae の 各 種 抗 菌 薬 に
対する MIC を測定した報告は多いが,MBC の報
告は認められない.したがって,MIC から抗菌力
を推測することになるが,著者の成績で示された
よ う に ABPC や CTX で は BLNAR や PRSP で
MIC と MBC が乖離する例が認められることに
注意しなければならない.諸家の MIC の成績を紹
介すると,生方ら
4)は 2000 年に全国の施設から集
積さ れ た 臨 床 材 料 よ り 分 離 さ れ た H. influenzae
438 株において注射用抗菌薬の薬剤感受性を検討
し て い る.MIC90 は CTX が 0.5
µg
!ml,CTRX
が 0.125
µg
!ml,MEPM が 0.5
µg
!ml,PIPC が 0.063
µg!ml であり,PIPC と CTRX が優れていること
を報告した. 吉田ら
5)は 2000 年に全国の 16 施設で 分離された H. influenzae100 株の各種抗菌薬の感 受性試験の成績を報告している.この報告では ABPC に対する感受性を 1.56
µg
!ml を境にして,
それ以上を耐性と分類している.著者が検討した 抗菌薬と同じ薬剤の 100 株での MIC90 は ABPC 12.5
µg
!ml,CTRX 0.20
µg
!ml,MEPM 0.39
µg
!ml であった. これを BLNAR 37 株と BLNAS 56 株に わけて,MIC90 の値 BLNAS・BLNAR の順で表 すと ABPC が 0.78・12.5
µg
!ml,CTRX が 0.013・
0.20
µg
!ml,MEPM が 0.20・1.56
µg
!ml と い ず れ も BLNAR が高い値であったが,CTRX が最も抗 菌力が優れていた.
S. pneumoniae について,吉田ら
6)は全国 16 施設 か ら 分 離 さ れ た PSSP 54 株,PISP 35 株,PRSP 39 株について抗菌薬感受性を検討している.MIC 90 を PSSP・PISP・PRSP の順で表すと,ABPC が 0.1 ・ 1.56 ・ 3.13
µg
!ml , PAPM が
"0.006 ・ 0.05・0.10
µg
!ml,VCM が 0.39・0.39・0.39
µg
!ml,
CTX の成績はないが比較的同程度の抗菌力と推 定 さ れ る CTRX が 0.20・0.78・1.56
µg
!ml で あ り,PAPM が最も優れていた.
砂川ら
7)は 1997 年 7 月から 2000 年 6 月までに 小児の髄膜炎から分離された菌を全国の小児科施 設より集めて MIC を測定した.その報告では H.
influenzae 37 株 の MIC90 は CTRX 0.016
µg
!ml,
CTX 0.063
µg
!ml,MEPM 0.25
µg
!ml,ABPC 4
µg
!ml,S. pneumoniae 15 株 の MIC90 は PAPM 0.063
µg
!ml,MEPM 0.5
µg
!ml,VCM 0.5
µg
!ml,CTRX 1
µg
!ml,CTX 1
µg
!ml,ABPC 4
µg
!ml という成績 であった.
髄膜炎に使用する抗菌薬のもう一つの条件は髄 液への移行性であるが,髄液中の抗菌薬濃度が原 因菌の MBC の 10 倍以上が望まれる.春田ら
8)9)は 家 兎 を 用 い て,100mg
!kg 静 注 時 に お け る
β- lactam 系の各種抗菌薬の髄液移行を検討してい るが,著者らが検討した抗菌薬の髄液中の最高濃 度 は PAPM 16.2
µg
!ml,CTRX 9.10
µg
!ml,CTX 6.09
µg
!ml,MEPM 4.42
µg
!ml,ABPC 4.15
µg
!ml,
投 与 後 2 時 間 ま で の AUC(Area under the cur- ve)の髄液と血清の比で み る と ABPC 16.8%,
PAPM 15.9%,MEPM 13.9%,CTRX 13.8%,CTX 11.7% の順であった.PAPM,MEPM ともに,髄 液 移 行 が 良 い と い わ れ て い た ABPC,CTX,
CTRX に劣らない値であった.
従来,小児の髄膜炎治療は菌が不明な際には ABPC と CTX か CTRX の併用,菌が同定され感 受性が判明した段階で単剤投与していた. しかし,
諸家の報告および今回の成績から,抗菌薬の治療 方 針 を 変 更 せ ざ る を 得 な い.無 論,PSSP や BLNAS には ABPC は髄液が良好な上に優れた抗 菌力は有しているので効果が期待できるが,耐性 化した菌が著しく増加した現在では,初期治療に 使用することは難しいと考えられる.今回の検討
で S. pneumoniae に最も優れた抗菌力が認められ
た薬剤は PAPM,H. influenzae に最も優れた抗菌 力が認められた薬剤は CTRX であったことから,
小児の細菌性髄膜炎において原因菌が不明な時の 初期治療は PAPM と CTRX の併用が望ましいと 考えられ,感受性などが明らかになった時点で,
抗菌薬の変更を考えていくべきである.
稿を終えるにあたり,貴重な菌株をお送りいただきまし た,市立稚内病院,名寄市立総合病院,市立士別総合病院,
札幌徳洲会病院の各小児科の皆さまに深謝いたします.
文 献
1)NCCLS;M7-A5. 2000. Methods for dilution an- timicrobial susceptibility tests for bacteria that grow aerobically;Approved standard fifth edi- tion.
2)NCCLS;M26-A. 1999. Methods for determining bactericidal activity of antimicrobial agents;Ap- proved guideline.
3)生方公子, 小林玲子, 千葉菜穂子, 長谷川恵子,
紺野昌俊:本邦において 1998 年から 2000 年の 間に分離されたStreptococcus pneumoniaeの 分 子 疫学解析―肺炎球菌等による市中感染症研究会 収集株のまとめ―.日化療会誌 2003;51:60―
70.
4)生方公子, 千葉菜穂子, 小林玲子, 長谷川恵子,
紺野昌俊:本邦において 1998 年から 2000 年の 間に分離されたHaemophilus influenzaeの分子疫 学解析―肺炎球菌等による市中感染症研究会収 集株のまとめ―.日化療会誌 2002;50:794―
804.
5)吉田 勇,杉森義一,東山伊佐夫,木村美司,山 野佳則:各種抗菌薬に対する臨床分離株の感受
性サーベイランス─2000 年分離グラム陰性菌に 対する抗菌力―.日化療会誌 2003;51:209―
32.
6)吉田 勇,木村美司,東山伊佐夫,杉森義一,山 野佳則:各種抗菌薬に対する臨床分離株の感受 性サーベイランス―2000 年分離グラム陽性球菌 および嫌気性菌に対する抗菌力―.日化療会誌 2003;51:179―208.
7)砂川慶介,野々山勝人,高山陽子,山口禎夫,大
石智洋,岩田 敏,他:本邦における 1997 年 7 月 以降 3 年間の小児化膿性髄膜炎の動向.感染症誌 2001;75:931―9.
8)春田恒和:抗菌薬の髄液移行と治療戦略.化学療 法の領域 2001;17:1238―43.
9)春田恒和,大倉完悦,黒木茂一,仁紙宏之,小林 裕:家 兎Staphylococcus aureus髄 膜 炎 に お け る meropenem の髄液中移行.Jap J Antibiot 1993;
45:809―13.
Antimicrobial Susceptibilities of Streptococcus pneumoniae and Haemophilus influenzae Isolated from Children with Meningitis
Hiroshi SAKATA
Department of Pediatrics, Asahikawa Kosei Hospital