アンピシリン/スルバクタムとファージSALSAの組み合わせでSerratia Marcescensの本質的な抗生物質耐性に取り組む

Tackling Intrinsic Antibiotic Resistance in Serratia Marcescens with A Combination of Ampicillin/Sulbactam and Phage SALSA.

• Lorenz Weber
• Mathias Jansen
• Alex Krüttgen
• Eva Miriam Buhl
• Hans-Peter Horz

抄録

抗生物質危機の中で、バクテリオファージ（簡単に言えばファージ）は、感染症治療のための潜在的な抗菌薬の柱としてますます考えられています。後天的な薬剤耐性とは別に、治療法の選択肢は、染色体でコードされた先天的な耐性によっても妨げられています。例えば、AmpC型β-ラクタマーゼをコードする染色体AMPC遺伝子は、一般的に多くの院内病原体に存在する。本研究の目的は，ファージの特性評価に加えて，抗生物質であるアンピシリン/スルバクタム（SAM）とファージとの間で，内在性の薬剤耐性にもかかわらず相乗効果が得られるかどうかを評価することであった．ファージSALSAはT7様ウイルスファミリーに属し，ゲノムワイドツリー解析によりT7様ウイルスの系統的放射の中にグループ化されている．ファージSALSAのゲノムは39,933bpからなり、49個のオープンリーディングフレームをコードしています。ファージSALSAは、20個の臨床分離株のうち5個（25％）を生産的に溶解することができた。ファージ単独で液体培地中で細菌チャレンジを行ったところ，最初の強い細菌減少の後に細菌が再増殖し，ファージ抵抗性が出現したことが明らかになった．対照的に、SAMとファージの組み合わせは、様々な濃度で一緒に、完全な細菌の根絶を引き起こし、吸光度測定とメッキ後のコロニー形成ユニットの不在によって確認された。これらのデータは、二重抗菌薬のアプローチにより、本質的な薬剤耐性の公理的条件に取り組むことが可能であることを示しており、他の臨床に関連する細菌にも拡張することが可能である。

During the antibiotic crisis, bacteriophages (briefly phages) are increasingly considered as potential antimicrobial pillars for the treatment of infectious diseases. Apart from acquired drug resistance, treatment options are additionally hampered by intrinsic, chromosomal-encoded resistance. For instance, the chromosomal ampC gene encoding for the AmpC-type β-lactamases is typically present in a number of nosocomial pathogens, including In this study, phage SALSA (vB_SmaP-SALSA), with lytic activity against clinical isolates of was isolated from effluent. Besides phage characterization, the aim of this study was to evaluate whether a synergistic effect between the antibiotic ampicillin/sulbactam (SAM) and phage can be achieved despite intrinsic drug resistance. Phage SALSA belongs to the family and genome-wide treeing analysis groups this phage within the phylogenetic radiation of T7-like viruses. The genome of Phage SALSA consists of 39,933 bp, which encode for 49 open reading frames. Phage SALSA was able to productively lyse 5 out of 20 clinical isolates (25%). A bacterial challenge with phage alone in liquid medium revealed that an initial strong bacterial decline was followed by bacterial re-growth, indicating the emergence of phage resistance. In contrast, the combination of SAM and phage, together at various concentrations, caused a complete bacterial eradication, confirmed by absorbance measurements and the absence of colony forming units after plating. The data show that it is principally possible to tackle the axiomatic condition of intrinsic drug resistance with a dual antimicrobial approach, which could be extended to other clinically relevant bacteria.