Epidemiological investigation of Pseudomonas aeruginosa isolates including multidrug-resistant serogroup O12 isolates, by use of a rapid and simplified multiple-locus variable-number of tandem repeats analysis and whole genome sequencing

P. Bidet*, A. Birgy, B. Brethon, J.H. Dalle, P. Mariani-Kurkdjian, C. Courroux, A. Monjault, M. Gits-Muselli, S. Bonacorsi
*Université Paris Cité, IAME, France

Journal of Hospital Infection (2022) 130, 56-62

背景

免役能低下患者病棟における緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）感染症のクラスター症例は、調査の指針とし、可能性のある汚染源を特定するために、潜在的な流行の迅速な特性評価を必要とする。

目的

緑膿菌の迅速で簡便なタイピング法をデザインし、全ゲノムシークエンシング（WGS）と比較して評価すること。

方法

Multiple-locus variable-number of tandem repeats analysis（MLVA 法）に基づいた簡素化された PCR をデザインし、小児血液科における緑膿菌感染症例および保菌症例の調査に用いた。この方法を Illumina 社の方法を用いて WGS と比較した。

結果

15 例の小児から回収した 17 の分離株（血液培養から 8 株、尿路感染症から 3 株、痰から 1 株、糞便分離株 5 株）に関し、MLVA 法によって 10 の異なるプロファイルが識別され、6 例の小児由来の 7 つの分離株は同じプロファイルを共有していた。WGS での分析によって、これらの 7 つの分離株は配列型 ST111 および血清型 O12 に属することが明らかになり、それらのうち 3 つ以上の異なる遺伝子型を識別できた。5 つの環境株は 3 つの MLVA プロファイルを有し、1 つは臨床分離株と共通であったが、WGS によっていずれの関係性も除外された。

結論

簡素化された安価な MLVA 法によって、5 時間未満で無関係の分離株のほとんどを除外することが可能となり、したがって少数の症例に関する調査に集中できた。一方 WGS によって、数日の作業でアウトブレイクと小児血液科を循環する ST111 分離株の遺伝的関係に関する明確な結論が出た。緑膿菌感染症のクラスター症例を調査するためには、両方の方法を連続的に使用することが最適な戦略であると我々は結論づける。

サマリー原文（英語）はこちら

監訳者コメント：

緑膿菌のアウトブレイクにおける分子疫学解析の方法としては、歴史的には PFGE（パルスフィールドゲル電気泳動法）に続いて、MLVA 法が利用された。その後 WGS は高精度で正確な疫学的関連性を検索することを可能にした。MLVA 法は短時間で実施できるが解析精度が WGS に較べ劣るため早期の感染対策対応においてはこれを使用し、その後 WGS によるアウトブレイクの詳細な解析をするのが適切と考えられる。WGSの機器の改良により解析時間と費用は年々改善してきている。日本では新型コロナで多くの地方衛生研究所に WGS の機器が整備され、これらの機器を院内感染や食中毒の分子疫学的解析に応用できる素地はできあがっており、今後が期待される。

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J. Okui*, H. Obara, S. Uno, Y. Sato, G. Shimane, M. Takeuchi, H. Kawakubo, M. Kitago, K. Okabayashi, Y. Kitagawa
*Keio University School of Medicine, Japan

Journal of Hospital Infection (2023) 131, 156-163

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*University of Staffordshire, UK

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*Turku University Hospital and University of Turku, Finland

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S. Kelly*, D. Schnugh, T. Thomas
*Witwatersrand University, South Africa
 
Journal of Hospital Infection (2022) 121, 114-119