細菌性角膜炎臨床分離株に対するFractional Inhibitory Concentration Indexを用いた抗菌薬併用効果の検討

admin — Sun, 30 Nov 2008 09:02:44 +0000

———————————————————————-Page1（91）15610910-1810/08/\100/頁/JCLSあたらしい眼科25（11）：15611565，2008cはじめに細菌性角膜炎は，日常臨床においてよく遭遇する疾患で，近年，コンタクトレンズ装用者に急増している．初期例を取り扱うことの多い第一線の診療現場では，臨床所見と的確な問診，起炎菌リスト（コンタクトレンズ関連細菌性角膜炎を含む感染性角膜炎の原因菌を調査した全国サーベイランスの結果が役立つ1））などから，初診時におおよその原因菌を予測し，有効と考えられる抗菌点眼薬を投与しているのが実情〔別刷請求先〕鈴木崇：〒791-0295愛媛県東温市志津川愛媛大学医学部眼科学教室Reprintrequests：TakashiSuzuki,M.D.,DepartmentofOphthalmology,EhimeUniversitySchoolofMedicine,Shitsukawa,Toon-shi,Ehime791-0295,JAPAN細菌性角膜炎臨床分離株に対するFractionalInhibitoryConcentrationIndexを用いた抗菌薬併用効果の検討鈴木崇大橋裕一愛媛大学医学部眼科学教室EectofAntibioticCombinationagainstBacteriaIsolatedfromKeratitisUsingFractionalInhibitoryConcentrationIndexTakashiSuzukiandYuichiOhashiDepartmentofOphthalmology,SchoolofMedicineEhimeUniversity細菌性角膜炎の治療においては，抗菌スペクトルを補う目的で複数の抗菌点眼薬をしばしば併用するが，他方，副次効果として，併用によって互いの薬剤の抗菌力が増強する可能性も考えられる．今回，細菌性角膜炎からの臨床分離株（ブドウ球菌属22株，レンサ球菌属5株，グラム陰性桿菌7株）に対して，レボフロキサシン（LVFX）＋セフメノキシム（CMX），LVFX＋トブラマイシン（TOB），LVFX＋エリスロマイシン（EM），LVFX＋クロラムフェニコール（CP）の併用効果をinvitroにおいて検討した．チェッカーボード法により，併用抗菌薬の単独使用時の最小発育阻止濃度（MIC）と併用時のMICを測定し，fractionalinhibitoryconcentrationindex（FICindex）＝［併用時のMIC（a）/単独時のMIC（a）］＋［併用時のMIC（b）/単独時のMIC（b）］を算出したところ，ブドウ球菌属・レンサ球菌属に対してはLVFX＋CMXの平均FICindexが最も低く，グラム陰性桿菌に対してはLVFX＋TOBのFICindexが最も低かった．これらの結果は，細菌性角膜炎に対して通常われわれが行っているempirictherapy（グラム陽性球菌→LVFX＋CMX，グラム陰性桿菌→LVFX＋TOB）の合目的性をさらに高めるものである．Infectiouskeratitisisusuallytreatedwithabroadcombinationofantibacterialeyedrops,inordertocovertheentireantibacterialspectrum.Combinationsofantibacterialagentsmayresultinincreasedantibacterialactivity.Totestthispossibility,weinvestigatedtheeectofcombinationsoflevooxacin（LVFX）withcefmenoxime（CMX）,tobramycin（TOB）,erythromycin（EM）andchloramphenicol（CP）oninfectiouskeratitisbacterialisolates（22iso-latesofStaphylococcussp.,5isolatesofStreptococcussp.and7isolatesofgram-negativerods）.Acheckerboardmicrotitrationmethodwasusedtodeterminetheminimuminhibitoryconcentration（MIC）andfractionalinhibitoryconcentration（FIC）index（FIC＝［MICofcombination（a）/MICofdrug（a）alone］＋［MICofcombination（b）/MICofdrug（b）alone］）.ThelowestaverageFICindexesoccurredwithLVFX＋CMXinStaphylococcussp.andStrep-tococcussp.,andwithLVFX＋TOBingram-negativerods.TheseresultsindicatethatLVFX＋CMXandLVFX＋TOBcombinationsareeectivefortreatmentofkeratitiscausedbygram-positivecocciandgram-negativerods,respectively〔AtarashiiGanka（JournaloftheEye）25（11）：15611565,2008〕Keywords：細菌性角膜炎，FICindex，最初発育阻止濃度，併用効果．bacterialkeratitis,FICindex,themini-muminhibitoryconcentration,theeectofcombinations.———————————————————————-Page21562あたらしい眼科Vol.25，No.11，2008（92）である．細菌性角膜炎の治療，特にempirictherapyでは，抗菌点眼薬が併用される場合が多い．おもな目的は，抗菌スペクトルを広げ，できるだけ多くの菌種をカバーする点にある2）が，抗菌点眼薬の併用にさらなる付加価値があるか否かは明らかにされていない．近年，抗菌薬の併用効果の指標として，fractionalinhibitoryconcentrationindex（FICindex）がよく用いられている3）．そこで今回，細菌性角膜炎から分離された臨床株に対する汎用抗菌点眼薬のFICindexを算出し，抗菌薬の併用増強効果について比較検討した．I方法対象は，20022006年の間に愛媛大学医学部付属病院眼科で加療した細菌性角膜炎患者から分離された細菌34株である（表1）．検討薬剤の軸はニューキノロン系抗菌薬のlevooxacin（LVFX）とし，その併用薬として，cefmenoxi-me（CMX），tobramycin（TOB），erythromycin（EM），およびchloramphenicol（CP）を選択した．抗菌薬の最小発育阻止濃度（minimuminhibitoryconcentration：MIC）ならびにFICindexの測定は，CLSI（ClinicalandLaboratoryStandardsInstitute）4,5）およびASM（TheAmericanSocietyforMicrobiology）6）に準じた微量液体希釈法を用い，チェッカーボード法にて実施した．LVFXと各種併用薬剤を種々の濃度に組み合わせた液体培地（cation-adjustedMueller-Hintonbroth：CAMHB,レンサ球菌属はCAMHB＋2.5％ウマ溶血液を使用した）に菌液を接種し，35℃で好気培養した．1624時間の培養後に，菌の発育が認められないwellの最小の薬剤濃度をMICとし，FICindexを下記の計算式に従い算出した．FICindex＝併用時のMIC（a）/単独時のMIC（a）＋併用時のMIC（b）/単独時のMIC（b）FICindexは小数点以下4桁目を四捨五入して小数点以下3桁で表記した．また，得られたFICindexから，FICindex≦0.5を相乗作用，0.5＜FICindex≦1を相加作用，1＜FICindex≦2を不関，FICindex＞2を拮抗作用と判定した．II結果1.LVFXとの併用によるFICindex全34株の菌種別のFICindexの平均値±標準偏差と，上記評価基準に基づいた分類を表2に示す．ブドウ球菌属（22株）のFICindexは，LVFX＋CMXで1.05±0.48と最も優れており，つぎにLVFX＋TOBが1.38±0.59で続いた．LVFX＋CMX，LVFX＋TOBの組み合わせにおいて相加作用を示した菌株の割合は，それぞれ82％，55％であったのに対し，LVFX＋EM，LVFX＋CPでは，それぞれ，9％，5％ときわめて少なかった．また，レンサ球菌属（5株）に対するFICindexの平均値±標準偏差は，LVFX＋CMXで1.05±0.33と，ブドウ球菌属と同じく，最も良好な結果となり，つぎにLVFX＋CPが1.20±0.45で続いた．一方，グラム陰性桿菌（7株）におけるFICindexは，LVFX＋CMX，LVFX＋TOBが，それぞれ1.04±0.44，1.04±0.46と良好な数値を示した．本試験では，すべての菌種に対して相乗作用を示した併用薬剤の組み合わせ，または，拮抗作用を示した併用薬剤の組み合わせは認められなかった．2.併用によるMICの変化ブドウ球菌属において，FICindexの良好であったLVFX＋CMX，LVFX＋TOBの併用時のMICの変化をMIC累積曲線（図1）とMIC80（表3）で示す．LVFXの感受性は単独では0.12128＜μg/mlであったが，CMXあるいはTOBとの併用時には，それぞれ0.015128＜μg/ml，0.015128＜μg/mlへと高度耐性株を除いて，2倍から8倍程度，MIC累積曲線が感性側へシフトした．また，LVFX単独時表1対象とした臨床分離株菌名株数Methicillin-susceptibleStaphylococcusaureus（MSSA）6CoagulasenegativeStaphylococcus（CNS）16Streptococcuspneumoniae3StreptococcusspeciesotherthanS.pneumoniae2Pseudomonasaeruginosa5Klebsiellaoxytoca1Serratiamarcescens1合計34表2菌種別のFICindexと評価FICindex評価の割合（％）Mean±SDRange相加不関ブドウ球菌属LVFX＋CMX1.05±0.480.56328218LVFX＋TOB1.38±0.590.50825545LVFX＋EM1.91±0.291.02.0991LVFX＋CP1.95±0.211.02.0595レンサ球菌属LVFX＋CMX1.05±0.330.7528020LVFX＋TOB1.73±0.610.62522080LVFX＋EM1.35±0.600.7526040LVFX＋CP1.20±0.451.02.08020グラム陰性桿菌LVFX＋CMX1.04±0.440.7528614LVFX＋TOB1.04±0.460.53128614LVFX＋EM1.20±0.570.6252.07129LVFX＋CP1.17±0.590.752.07129———————————————————————-Page3あたらしい眼科Vol.25，No.11，20081563（93）のMIC804μg/mlが，CMX併用時およびTOB併用時ともに2μg/mlとなり，2倍の抗菌力増強効果を示した．一方，CMXにおいても，LVFXとの併用により，CMXのMIC累積曲線は左方へシフトした．また，CMX単独時のMIC802μg/mlが，LVFX併用時には1μg/mlと2倍の抗菌力増強効果を示した．TOBの場合には，LVFXとの併用によるMIC累積曲線の変化はみられなかった．表4に，レンサ球菌属において，FICindexの良好であったLVFX＋CMXの併用におけるMICの変化を示す．Strep-tococcuspneumoniaeの1株を除き，LVFX＋CMXの併用下では，LVFXあるいはCMX単独時よりも，それぞれの抗菌力が24倍に増強していた．図1ブドウ球菌属における各種抗菌薬の単独使用時，併用時のMIC累積曲線LVFXのMIC累積曲線CMXのMIC累積曲線TOBのMIC累積曲線：LVFX単独：LVFX（TOB併用下）：LVFX（CMX併用下）：CMX単独：CMX（LVFX併用下）：TOB単独：TOB（LVFX併用下）0.0150.030.060.120.250.51248163264128128＜0.030.060.120.250.5124811010090807060504030201000.0150.030.060.120.250.512481632表5グラム陰性桿菌に対するLVFX，CMX，TOBの単独使用時，併用時のMICの変化菌名MIC（μg/ml）LVFXCMXTOB単独CMX併用下TOB併用下単独LVFX併用下単独LVFX併用下P.aeruginosa0.50.250.25840.50.25P.aeruginosa0.50.120.251680.50.25P.aeruginosa10.50.516810.03P.aeruginosa0.50.120.2516810.5P.aeruginosa0.50.120.2516810.5K.oxytoca0.030.030.030.030.030.50.5S.marcescens0.250.120.120.120.060.50.12表4レンサ球菌属に対するLVFX，CMXの単独使用時，併用時のMICの変化菌名MIC（μg/ml）LVFXCMX単独併用単独併用1S.pneumoniae10.250.50.252S.pneumoniae110.0080.0083S.pneumoniae10.50.120.034Streptococcusspp.＊0.50.250.0150.0045Streptococcusspp.＊0.50.250.0150.008＊StreptococcusspeciesotherthanS.pneumoniae.表3ブドウ球菌属における各種抗菌薬の単独使用時，併用時のMIC80MIC80（μg/ml）LVFX単独4LVFX（CMX併用下）2LVFX（TOB併用下）2CMX単独2CMX（LVFX併用下）1TOB単独4TOB（LVFX併用下）2———————————————————————-Page41564あたらしい眼科Vol.25，No.11，2008（94）表5に，グラム陰性桿菌に対してFICindexの良好であったLVFX＋CMX，LVFX＋TOBの併用下におけるMICの変化を示す．Klebsiellaoxytocaの1株を除いて，LVFX＋TOBの併用により，LVFXおよびTOBの抗菌力は単独時に比べて232倍に増強した．また，同じくK.oxytocaの1株を除いて，LVFX＋CMXの併用により，LVFXの抗菌力はLVFX単独時よりも24倍増強した．CMXの抗菌力も，CMX単独時に比較してLVFX併用により2倍増強したが，グラム陰性桿菌に対するCMXのMICがもともと高値のため，抗菌作用は低いレベルにとどまった．III考察細菌性角膜炎の治療においては，原因菌の同定後，最も感受性の良好な薬剤を集中投与するのが理想的である．しかしながら，ときに重症化し，瘢痕形成などで視力低下をきたす場合もある点で，当初のempirictherapyにおいては複数の抗菌点眼薬を使用するケースが多い．近年行われた眼感染症学会の疫学調査によれば，コンタクトレンズ装用者を中心に，ブドウ球菌属，レンサ球菌属などのグラム陽性球菌と，緑膿菌やセラチア属を代表とするグラム陰性桿菌が，細菌性角膜炎の原因菌の大部分を占めているため1），受診時にどちらのタイプの感染かをある程度想定し，治療を開始するのが実際的である．臨床的には，グラム陽性球菌が単発で円形もしくは楕円形の細胞浸潤を，グラム陰性桿菌が輪状膿瘍や不整形の浸潤を示すこと，また，場合によっては角膜擦過物の塗抹検査結果などから，おおよその原因菌推測が可能であるが，原因菌に感受性が高いと思われる抗菌薬点眼を単独で使用すべきか，別の系統を併用すべきかについての議論は抗菌スペクトルの拡大という論点以外にはなかったといえる．今回，筆者らが行ったFICindexの検討より，抗菌薬点眼の併用が，原因菌に対する幅広いスペクトルのカバーに加えて，互いの薬剤の抗菌力増強という副次効果を生む可能性が示された．具体的には，ブドウ球菌属・レンサ球菌属に対してはLVFX＋CMXの併用が，グラム陰性桿菌に対してはLVFX＋TOBの併用が最もFICindexが低く，また，併用されたどちらの薬剤についても，単独時よりも併用時においてMICが低くなることが明らかとなった．すなわち，臨床所見や病歴などからグラム陽性球菌かグラム陰性桿菌のいずれであるかを類推し，前者の場合にはLVFX＋CMXを，後者の場合にはLVFX＋TOBを投与するのが合目的的といえる．ブドウ球菌属においては，LVFX＋CMXの組み合わせが最も優れていたが，LVFX＋TOBの併用でも，相加作用を示す株が55％と比較的多くを占めた．TOB自体のMICはLVFXによって変化しなかったが，LVFXのMICはTOBの存在下で，単独時よりも低下し，また，LVFX単独では比較的MICの高い株が，TOBの併用によって低くなる傾向もみられたのは注目に値する．実際，TOBが外眼部の感染症に第一選択として使用される頻度はほとんどないため，ブドウ球菌属に対する感受性は逆に回復する傾向にある．この意味で，LVFX＋TOBの組み合わせは，ブドウ球菌角膜炎の治療において，意外に有効なオプションとなる可能性もある．なお，今後は，増加しつつあるメチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）やメチシリン耐性コアグラーゼ陰性ブドウ球菌（MRCNS）に対する併用効果について検討する必要があるであろう．一方，株数が5株と少ないため十分な検討はできなかったが，レンサ球菌属に関してはLVFX＋CMXおよびLVFX＋CPの組み合わせに併用効果が認められた．特に，CMXとの併用によって，レンサ球菌属に比較的低感受性のLVFXの抗菌力が向上する点は，大きなメリットと考えられる．グラム陰性桿菌に関しては，LVFX＋TOB，LVFX＋CMXのFICindexが良好であった．興味深いことに，Pseudomonasaeruginosaの5株に対するLVFXのMICは，CMXあるいはTOBとの併用により単独時よりも低下していた．特に，CMXの存在下にLVFXのMICが1/4にまで低下している株が5株中3株もあり，併用により，むしろTOBよりもLVFXの抗菌力を増強させる傾向が認められた．もちろん，CMX自体のグラム陰性桿菌に対する抗菌力が強くないため，第一選択薬とはなりえないが，LVFXの抗菌力を増強させる点において，グラム陰性桿菌に対してもLVFX＋CMXの併用が有用である可能性は十分にある．細菌性角膜炎に対する抗菌薬投与の指標としては，MIC以外にpostantibioticeect（PAE）などがよく知られている7）．これらに加えて，FICindexは薬剤間の併用効果を評価しうる有益な指標であり，その結果は，複数の抗菌点眼薬を併用することの多い角膜炎の診療を考えるうえで重要である．FICindexの有用性は他科領域においても細菌性髄膜炎などの治療方針に有効であると報告されており，実際，難治性MRSA感染症に対して，FICindexが良好な薬剤を併用したところ，良好な治療効果が得られたとの報告もある8,9）．ニューキノロン系の抗菌点眼薬は外眼部感染症の第一選択薬として長年汎用されており，徐々に感受性の低下も認められる．したがってinvitroでの結果ではあるが，今回の知見は，ニューキノロン系と他系統の抗菌点眼薬の併用がより優れた治療効果をもたらす期待をわれわれに抱かせるものである．今後とも，対象菌株を増加させるとともに，併用抗菌薬のバリエーションも拡大し，検討を重ねていく必要がある．謝辞：本検査についてご協力いただいた三菱化学メディエンス・化学療法研究室の松崎薫様，雑賀威様，佐藤弓枝様に御礼申し上げます．———————————————————————-Page5あたらしい眼科Vol.25，No.11，20081565（95）文献1）感染性角膜炎全国サーベイランス・スタディーグループ：感染性角膜炎全国サーベイランス─分離菌・患者背景・治療の現況─．日眼会誌110：961-972,20062）日本眼感染症学会：特集・感染性角膜炎診療ガイドライン．日眼会誌111：769-809,20073）渋谷泰寛，大野高司，伊東紘一：メチシリン耐性黄色ブドウ球菌に対するvancomycinとcephem系薬の併用効果．日本化学療法学会雑誌51：621-625,20034）Performancestandardsforantimicrobialsusceptibilitytesting；Seventeenthinformationalsupplement（CLSIM100-S17,2007）5）Methodsfordilutionantimicrobialsusceptibilitytestsforbacteriathatgrowaerobically；Approvedstandard─seventhedition（CLSIM7-A7,2006）6）Clinicalmicrobiologyprocedureshandbook；secondedi-tion（ASM,2004）7）砂田淳子，上田安希子，井上幸次ほか：感染性角膜炎全国サーベイランス分離菌における薬剤感受性と市販点眼薬のpostantibiticeectの比較．日眼会誌110：773-983,20068）相沢治朗，石和田稔彦，黒木春郎ほか：細菌性髄膜炎の初期治療における臨床細菌学的検討．日本化学療法学会雑誌51：115-119,20039）大塚喜人，島村由起男，吉部貴子ほか：TEICとCMZの併用が著効した心臓大血管術後のMRSA感染症の2例．TheJapaneseJournalofAntibiotics56：55-60,2003＊＊＊

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