Abstract
沖縄県内の医療機関で分離されたStreptococcus agalactiae（GBS）の各種抗菌薬に対する薬剤感受性率およびペニシリン低感受性GBS（Group B Streptococci with reduced penicillin susceptibility: PRGBS）等，耐性株の分離率について調査を行った。対象は2014年から2016年までの3年間に各種臨床材料由来のGBS 10,870株とした。GBSのPCGの感受性率は2014年78.9%，2015年78.1%，2016年81.0%とJANIS（2014–2016年：93.1–94.3%）と比較して低く，沖縄県ではPRGBSの分離率が全国に比べて有意に高かった（p < 0.01）。特に，PRGBSは呼吸器系検体（2016年：56.3%）および60歳以上の高齢者から多く分離されていた（p < 0.01）。また，PRGBSの分離率には施設間差が認められた。PRGBSはセファロスポリン系抗菌薬やエリスロマイシン，レボフロキサシンなど複数の抗菌薬に耐性を示しており，2016年ではPRGBSの94.4%が多剤耐性を示した。沖縄県内の医療機関で分離されるGBSはペニシリンに対して低感受性を示し，PRGBSは多剤耐性傾向を示すことが本調査によって示された。今後は血清学的，遺伝子学的手法を用いたより詳細な解析が必要であると考える。
Translated Abstract
We investigated the antimicrobial susceptibility of Streptococcus agalactiae (GBS) isolated from patients living in Okinawa Prefecture, particularly the isolation rates of Group B Streptococci with reduced penicillin susceptibility (PRGBS) and multidrug-resistant GBS. A total of 10,870 GBS isolates were derived from various clinical samples between 2014 and 2016. We found that the susceptibility rates (%) to benzylpenicillin (PCG) were significantly lower than those reported by JANIS, 78.9 vs. 94.3 in 2014, 78.1 vs. 93.1 in 2015, and 81.0 vs. 94.2 in 2016 (p < 0.01). PRGBS were frequently isolated from respiratory samples (2016: 56.3%) and patients aged ≥ 60 years old (p < 0.01). Furthermore, the isolation rates of PRGBS differed among various facilities, and PRGBS were resistant to multiple antimicrobial agents including cephalosporins, erythromycin, and levofloxacin. In 2016, 94.4% of PRGBS were multidrug-resistant. In this study, the GBS isolated in clinical settings in Okinawa showed low sensitivity to PCG, and PRGBS showed multidrug resistance. Additional analyses using serological and genetic methods are required to obtain more detailed information of GBS in Okinawa.
I はじめに
Streptococcus agalactiaeはB群溶血性レンサ球菌（Group B Streptococci; GBS）の代表菌種であり，1896年にLehmannら1)によって報告された。腟や腸管内の常在菌であるGBSは高齢者や糖尿病，免疫能低下患者における敗血症や髄膜炎，皮膚・軟部組織感染症などの起炎菌として知られている2)。また，GBS保菌妊婦においては本菌が上行性子宮内感染もしくは産道感染することで児に重篤な肺炎や敗血症・新生児髄膜炎を引き起こす2)。現在，Center for Diseases Control and Prevention（CDC）の『新生児におけるGBS疾病の予防に関するガイドライン（2010）』3)および日本産婦人科学会ガイドライン（2017）4)では妊娠後期（35–37週）のすべての妊婦に対してGBSスクリーニング検査が推奨されており，GBS陽性の場合，新生児のGBS感染症の予防を目的として分娩時に母体への抗菌薬投与（intrapartum antibiotic prophylaxis; IAP）が行われる4)。
厚生労働省院内感染対策サーベイランス事業（JANIS）検査部門の公開情報5)によると，全国の集計対象医療機関においてペニシリン（penicillin G; PCG）に感性を示したS. agalactiaeの割合は2015年97.2%，2016年94.2%と良好な感受性率を示した。一方，沖縄県においては2015年71.9%，2016年79.2%と全国と比較して低値であり，アンピシリン（ampicillin; ABPC）を除き，セフォタキシム（cefotaxime; CTX）やエリスロマイシン（erythromycin; EM）など他の抗菌薬でも感受性率の低下がみられた。
前述のIAPのみならず，GBS感染症に対する抗菌薬治療はペニシリン系抗菌薬が第一選択であり，ペニシリンアレルギー患者などではマクロライド系やフルオロキノロン系抗菌薬が適応となる4)。したがって，GBSのβ-ラクタム系抗菌薬に対する感受性率低下や多剤耐性株の蔓延を防止することは今後のGBS感染症の予防および治療に重要である。今回，沖縄県内の医療機関で各種臨床材料から分離されたGBSに関して，その薬剤感受性率およびペニシリン低感受性GBS（GBS with reduced penicillin susceptibility; PRGBS），多剤耐性GBS（multidrug-resistant GBS; MDR GBS）の分離率について報告する。
II 対象と方法
1． 参加医療施設
本サーベイランスは沖縄県耐性菌研究会に属する沖縄県の病院12施設（社会医療法人かりゆし会ハートライフ病院，沖縄医療生活協同組合沖縄協同病院，日本赤十字社沖縄赤十字病院，沖縄県立中部病院，沖縄県立南部医療センター・こども医療センター，沖縄県立八重山病院，沖縄県立北部病院，社会医療法人敬愛会中頭病院，地方独立行政法人那覇市立病院，琉球大学医学部附属病院，社会医療法人仁愛会浦添総合病院，沖縄県立宮古病院／病床数別内訳：200–499床10施設，500床以上2施設）および臨床検査センター2施設（那覇市医師会生活習慣検診センター，社団法人中部地区医師会立成人病検診センター）の協力で実施した。
2． データ抽出条件
2014年1月から2016年12月の期間に沖縄県内の各医療機関に提出された各種臨床検体から分離・同定されたGBS 10,870株（2014年：3,704株，2015年：3,590株，2016年：3,576株）を対象とした。対象期間中に同一患者から複数回GBSが分離された場合は，①呼吸器系検体，②血液・髄液などの無菌検体，③腟分泌物などの生殖器系検体，④泌尿器系および膿などのその他検体ごとに1患者1株／年とした。患者基本情報（入院もしくは外来，性別，年齢等）の収集・提出は個人情報保護のため各医療機関において匿名化（対応表あり）した後に提出することを条件とした。
3． 薬剤感受性データの解析方法と解析項目
解析対象抗菌薬はPCG，ABPC，CTX，セフトリアキソン（ceftriaxone; CTRX），セフェピム（cefepime; CFPM），メロペネム（meropenem; MEPM），EM，クリンダマイシン（clindamycin; CLDM），バンコマイシン（vancomycin; VCM）およびレボフロキサシン（levofloxacin; LVFX）とし，各医療機関で測定されたMICデータを基にClinical and Laboratory Standards Institute（CLSI）Document M100-S226)に準じてカテゴリー判定を行った。PRGBSはPCG非感性，即ちPCG MIC ≥ 0.25 μg/mLまたはABPC MIC ≥ 0.5 μg/mLを示す株と定義し，MDR GBSはPCGあるいはABPCに非感性であることに加えて，EM（MIC ≥ 0.5 μg/mL）およびLVFX（MIC ≥ 4 μg/mL）に非感性を示す菌株とした。本報告では，1．薬剤感受性率，2．PRGBSの分離された検体種，入院・外来別の分離率および男女別の分離率，3．年齢別・検体種別の分離率，4．施設別の多剤耐性GBSの分離率について集計を行った。
4． 統計処理
各集計項目におけるPRGBSの分離率はχ2検定，施設間のPRGBSの分離率はフィッシャーの正確確率検定により有意差を求め，p < 0.01を統計学的有意差ありとした。
III 結果
1． 各種抗菌薬に対するMIC分布
各施設におけるGBSの薬剤感受性検査はドライプレート®（栄研化学）を用いている施設が6施設と最も多く，次いでVITEK2®（ビオメリュー・ジャパン）およびRAISUS®（日水製薬）が各3施設，WalkAway®（ベックマン・コールター）が2施設であった。
GBSに対する各種抗菌薬の薬剤感受性の年次推移をFigure 1に，2016年の各種抗菌薬に対するMIC分布をTable 1に示す。各種抗菌薬の薬剤感受性率に年次変動はみられなかった。PCGの薬剤感受性率は81.0%（2,736/3,377株），MIC90 0.5 μg/mLであり，JANISと比較して低値であったが（−13.2ポイント），ABPCの薬剤感受性率は測定施設が3施設と少ないものの99.4%（657/661株）とJANISと同等の結果であった。また，EMの薬剤感受性率は58.3%，CLDMは66.4%であり，LVFXの薬剤感受性率も59.3%と低値であった。一方，MEPMやVCMの薬剤感受性率はそれぞれ99.9%，100%であった。
Table 1
Distribution of MICs for various antimicrobial agents in 2016
|
n |
MICs (μg/mL) |
|
% Sensitivity |
| 0.03 |
0.06 |
0.12 |
0.25 |
0.5 |
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
MIC90 |
Okinawa |
JANIS 2016 |
| PCG |
3,377 |
722*1 |
1,576*1 |
438*1 |
171 |
422 |
46 |
2 |
— |
— |
— |
0.5 |
81.0 |
94.2 |
| ABPC |
661 |
— |
— |
505 |
152*1 |
3 |
1*2 |
— |
— |
— |
— |
0.25 |
99.4 |
97.9 |
| CTX |
2,626 |
— |
99 |
1,563*1 |
56 |
579*1 |
314 |
15*2 |
— |
— |
— |
1 |
87.5 |
97.9 |
| CTRX |
2,980 |
— |
139 |
912*1 |
744*1 |
996*1 |
173 |
16*2 |
— |
— |
— |
0.5 |
93.7 |
— |
| CFPM |
2,592 |
— |
— |
767*1 |
12 |
1,296*1 |
330 |
179 |
8*2 |
— |
— |
1 |
80.1 |
— |
| MEPM |
2,676 |
— |
84 |
964*1 |
1,208*1 |
418*1 |
2 |
— |
— |
— |
— |
0.5 |
99.9 |
— |
| EM |
3,125 |
— |
— |
1,445 |
376*1 |
142 |
132 |
70 |
701 |
259 |
— |
4 |
58.3 |
64.3 |
| CLDM |
2,760 |
— |
— |
848*1 |
986*1 |
25 |
71*2 |
683*2 |
40*2 |
107*2 |
— |
2 |
66.4 |
73.1 |
| VCM |
1,855 |
— |
— |
— |
93 |
1,359*1 |
403*1 |
— |
— |
— |
— |
1 |
100 |
— |
| LVFX |
3,570 |
— |
— |
— |
21*1 |
475*1 |
1,324*1 |
296*1 |
11 |
651*2 |
792*2 |
16 |
59.3 |
— |
*1 including “≤”
*2 including “≥”
2016年の検体種別のPRGBSの分離率と入院・外来別のPRGBSの分離率をTable 2に示す。PRGBSの分離率は呼吸器系検体が56.3%（534/949株）と最も高く（p < 0.01），次いで泌尿器系および膿などのその他検体6.9%（82/1,196株），血液などの無菌検体5.9%（9/152株），生殖器系検体0.7%（7/1,013株）であった。入院・外来別のPRGBSの分離率は入院29.6%，外来13.8%と入院患者からの分離率が有意に高かった（p < 0.01）。
Table 2
Isolation rates of PRGBS by specimen types among in- or out-patients in 2016
|
Inpatients |
Outpatients |
Total |
| Respiratory |
59.8 (290/485) |
52.6 (244/464) |
56.3 (534/949) |
| Genital origin |
0 (0/195) |
0.9 (7/818) |
0.7 (7/1,013) |
| Sterile specimens |
4.8 (2/42) |
6.4 (7/110) |
5.9 (9/152) |
| Other specimens including urinary tract, pus |
9.4 (36/385) |
5.7 (46/811) |
6.9 (82/1,196) |
| Total |
29.6 (328/1,107) |
13.8 (304/2,203) |
19.1 (632/3,310) |
PRGBSに関して，年齢別の分離率をFigure 2に，検体種別の分離率をFigure 3に示す。GBSの分離は30歳代と80歳代をピークとした二峰性の分布を示した。PRGBSの分離率は50歳代までは1.3–5.3%と低値で推移していたものの，60歳代以降で増加した（Figure 2）。生殖器系検体では妊婦のGBSスクリーニング検体を含むことから，30歳代をピークとして20–40歳代でのGBSの分離が多く認められた（Figure 3b）。呼吸器系検体および無菌検体，その他検体では年代を重ねるごとにGBSの分離が増加し80歳代でピークとなり，PRGBSの分離も同様に増加した（Figure 3a, c, d）。また，生殖器系検体ではいずれの年代においてもPRGBSがほとんど分離されていなかった（Figure 3b）。
4． 施設別PCG，EM，LVFX非感性株とMDR GBSの分離率
サーベイランス参加施設におけるPRGBSの分離率は2014年19.4%，2015年21.9%，2016年19.0%であった。2016年に分離された施設別のPCGおよびEM，LVFX非感性株とMDR GBSの分離率をTable 3に示す。各種抗菌薬の非感性率には施設間差がみられた（p < 0.01）。PCGの非感性率では施設No. 1（29.7%），No. 4（31.7%），No. 11（26.3%），No. 13（24.4%）の病院と施設No. 10（33.8%）の検査センターではJANIS（全国）データ（非感性率5.8%）を大きく上回った。EMの非感性株の分離率は15.2–54.5%，LVFXは13.3–62.9%であった。総株数に対するMDR GBSの分離率も施設間差がみられ，PRGBSの分離率が高い施設No. 1（28.3%），No. 4（31.7%），No. 10（32.0%）およびNo. 13（24.4%）の施設でMDR GBSの分離率が高く，いずれの施設においてもPRGBSは多剤耐性傾向を示した（施設No. 11はEM未測定のため算出不可とした）。
Table 3
Isolation rates of PCG, EM, LVFX non-susceptible strains and MDR GBS from individual facilities in 2016
| Facilities |
Hospital |
Inspection center |
Total |
p value*3 |
| 1 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
11 |
12 |
13 |
14 |
10 |
15 |
| AST*1,2 |
V2 |
R |
WA |
DP |
DP |
DP |
R |
V2 |
DP |
R |
DP |
V2 |
WA |
DP |
|
|
| GBS (N) |
221 |
248 |
120 |
445 |
214 |
98 |
124 |
142 |
113 |
230 |
131 |
121 |
1,138 |
233 |
3,578 |
|
| PCG |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< 0.01 |
| (n) |
219 |
248 |
120 |
442 |
214 |
98 |
121 |
141 |
113 |
227 |
131 |
121 |
1,138 |
44 |
3,377 |
non-S (n)
non-S (%) |
65
(29.7) |
27
(10.9) |
38
(31.7) |
31
(7.0) |
13
(6.1) |
2
(2.0) |
7
(5.8) |
6
(4.3) |
30
(26.3) |
5
(2.2) |
32
(24.4) |
0
(0.0) |
385
(33.8) |
0
(0.0) |
641
(19.0) |
| EM |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< 0.01 |
| (n) |
220 |
154 |
120 |
442 |
214 |
97 |
121 |
137 |
— |
230 |
131 |
121 |
1,138 |
— |
3,125 |
non-S (n)
non-S (%) |
120
(54.5) |
57
(37.0) |
64
(53.3) |
158
(35.7) |
72
(33.6) |
16
(16.5) |
37
(30.6) |
28
(20.4) |
— |
35
(15.2) |
60
(45.8) |
27
(22.3) |
617
(54.2) |
— |
1,291
(41.3) |
| LVFX |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< 0.01 |
| (n) |
220 |
248 |
120 |
442 |
214 |
98 |
121 |
142 |
113 |
230 |
131 |
121 |
1,138 |
232 |
3,570 |
non-S (n)
non-S (%) |
119
(54.1) |
76
(30.6) |
57
(47.5) |
102
(23.1) |
48
(22.4) |
13
(13.3) |
42
(34.7) |
37
(26.1) |
61
(54.0) |
42
(18.3) |
69
(52.7) |
33
(27.3) |
607
(53.3) |
146
(62.9) |
1,452
(40.7) |
| MDR GBS |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(n)
(%: MDR/GBS) |
62/221
(28.3) |
18/248
(7.3) |
38/120
(31.7) |
26/445
(5.8) |
13/214
(6.1) |
2/98
(2.0) |
6/124
(4.8) |
5/142
(3.5) |
—*4 |
5/230
(2.2) |
32/131
(24.4) |
0
(0) |
364/1,138
(32.0) |
—*2 |
571
(16.0) |
< 0.01 |
(n)
(%: MDR/PRGBS) |
62/65
(95.4) |
18/27
(66.7) |
38/38
(100) |
26/31
(83.9) |
13/13
(100) |
2/2
(100) |
6/7
(85.7) |
5/6
(83.3) |
—*4 |
5/5
(100) |
32/32
(100) |
0
(0) |
364/385
(94.5) |
—*2 |
568/602
(94.4) |
< 0.01 |
*1 AST, antimicrobial susceptibility testing.
*2 V2, VITEK2® (bioMerieux); R, RAISUS® (Nissui); WA, WalkAway® (Beckman Coulter); DP, Dryplate® (Eiken Chemical).
*3 Fisher’s exact test.
*4 EM was uncalculated because it is not measured (All PCG resistant strains showed LVFX resistance).
IV 考察
GBSは高齢者や免疫能低下患者に敗血症や皮膚・軟部組織感染症を引き起こす病原体として知られ，新生児に母体から垂直感染することで肺炎や敗血症，髄膜炎を引き起こすため，迅速かつ正確に検出することが重要である。
沖縄県内の医療機関ではPRGBSが多く分離されていた。GBSのPCG耐性機序として，細胞壁合成酵素であるペニシリン結合蛋白（penicillin-binding protein; PBP）2Xのトランスペプチターゼドメイン領域内のアミノ酸置換（V405AやQ557E）が重要であることが報告されており7),8)，筆者らの施設で分離されるPRGBSのPBP2Xにおいても上記のアミノ酸置換が確認されている（date not shown）。現在，PRGBSはCLSIの定める感性のブレイクポイント（MIC ≤ 0.12 μg/mL）を超える株と定義されているが，PCGのMICがより低値の場合もある。よって，日本臨床微生物学会の耐性菌検査法ガイドではPRGBSのスクリーニング法としてセフチブテン（ceftibuten; CETB）ディスクを用いたディスク拡散法を掲載している9),10)。PRGBSはCETBディスク周囲に発育阻止帯を形成しないが，稀にCETBディスク周囲に発育阻止帯を形成しないにも関わらず，PCGに感性を示す菌株の存在も知られており，これらの菌株ではセファクロル等，一部のセファロスポリン系抗菌薬のMICの上昇が報告されている11)。また，Kimuraら12)はPRGBSはマクロライド系およびフルオロキノロン系抗菌薬に対しても耐性を示す株が多いことを報告している。マクロライド系抗菌薬耐性はerm遺伝子［erm (B), erm (T), erm (TR)］の獲得，フルオロキノロン系抗菌薬耐性はDNA gyrase（parCおよびparE）とtopoisomerase IV（gyrAおよびgyrB）のキノロン耐性決定領域（quinolone resistance-determining region; QRDR）のアミノ酸置換が報告されている。さらに，Naganoら13)は莢膜血清型VI型，ST458（ST1 group）に属する多剤耐性PRGBSによる院内伝播事例を報告しており，多剤耐性株の動向には注意が必要である。PRGBSは高齢者の呼吸器系検体から多く分離されており，本サーベイランスでも同様の結果であった。呼吸器検体から分離されたGBSの薬剤感受性試験の実施基準に関する追加調査を行ったが，多くの施設でGBSが分離された場合は薬剤感受性検査まで実施するとの回答であった。しかし，GBSは新生児肺炎の起炎菌であるものの，成人肺炎や膿胸の起炎菌として単独で分離されることは稀である14)。明らかに保菌が考えられるGBSの薬剤感受性検査の実施基準については再考の余地があると考えるが，その際にはPRGBS等の耐性株を見逃さない工夫が必要である。
本サーベイランスでは各施設で実施された薬剤感受性検査データを基に調査を行っており，それぞれの施設で実施されているGBSの分離・同定方法や薬剤感受性検査の実施基準，使用している薬剤感受性装置が異なることは制限事項の一つである。特に，WalkAwayを使用している施設（施設No. 4および10）においてPRGBSの分離率が有意に高いことについては今後，薬剤感受性装置の機種間差等を含めた検討も必要である。また，なぜ沖縄県でPRGBSの分離率が高いのかという点について，沖縄県では経年的にペニシリン系抗菌薬の使用量が多く15)，それによりPCG非感性株が選択され，地域レベルで拡散していることも考えられたが，今回のサーベイランスではその要因を明らかにすることできなかった。さらに，PRGBSの分離率に施設間差がみられた要因も不明である。今後は沖縄県内で分離されたGBSについて，血清学的および遺伝子学的手法を用いたより詳細な解析が必要であると考える。
本サーベイランスは琉球大学臨床研究倫理審査迅速審査の承認（承認番号671）を得た。また，本論文の要旨は，第29回日本臨床微生物学会総会（岐阜県）において発表した。
COI開示
本論文に関連し，開示すべきCOI 状態にある企業等はありません。
謝辞
本稿を終えるに当たり，沖縄県におけるGBSサーベイランスに使用したデータの収集に御協力いただいた沖縄県耐性菌研究会所属施設の諸先生方に深謝いたします。
文献
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- 15) 国立研究開発法人国立国際医療研究センターAMR臨床リファレンスセンター：レセプト情報・特定健診等情報データベース（NDB）に基づいた都道府県別・年齢区分別 抗菌薬使用量サーベイランス（2018.10.30公開）．Retrieved from http://amrcrc.ncgm.go.jp/surveillance/010/20181128172333.html（2020年3月25日アクセス）
