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Bacillus anthracisと遺伝的に近縁なBacillus cereusを保有するBa813が院内血流感染を引き起こした。細菌の病原性因子と臨床転帰
Ba813 harboring Bacillus cereus, genetically closely related to Bacillus anthracis, causing nosocomial bloodstream infection: Bacterial virulence factors and clinical outcome.
PMID: 32658912 DOI: 10.1371/journal.pone.0235771.
抄録
セレウス菌は、一般的に病院でカテーテル関連血流感染症（BSI）を引き起こし、時に致命的な中枢神経系（CNS）合併症を引き起こす。Bacillus anthracisの特異的な染色体マーカーであるBa813を保有するB. cereusは，重症感染症や院内感染性BSIの患者で発見されている．しかし，Ba813 (+) B. cereusの細菌学的プロフィールや臨床的特徴は不明である．B. cereus BSI患者53人を対象に検討した。分離株は、Ba813、B. アントラシス関連および食中毒関連の病原性、多株シークエンシングタイピング、およびバイオフィルム形成について評価した。患者の臨床記録をレトロスペクティブに検討した。53株の分離株は、2つの異なるクラッドに属する29の異なる配列タイプから構成されていた。53株中17株（32％）がBa813を保有しており，最もアントラシス系統に近いClade-1/Cereus-III系統に分類された．B. cereusはB. anthracisに関連する病原性遺伝子を保有していなかった。Ba813 (+)株はClade-2株（n = 4）に比べて腸毒素遺伝子の有病率が低かったが、Clade-1株との差は認められなかった。Ba813（＋）株は、それぞれClade-1/非Cereus-III株（n = 22）およびClade-2株に比べて有意に低いバイオフィルム形成を示した。Clade-1/non-Cereus-III株およびClade-2株と比較して、Ba813（＋）株は、高齢者患者、末梢静脈カテーテルではなく中心静脈カテーテルを留置している患者、およびBSI発症前の入院期間が長い患者から分離される頻度が高かった。疾患の重症度や死亡率には有意差は認められなかった。Clade-1/Cereus IIIのBa813（-）株10株のうち2株は中枢神経系合併症患者から分離されたが，Clade-1/Cereus III株間では細菌プロファイルや臨床的特徴に有意な差は認められなかった．以上のことから，B.セレウス菌の中でもB.アントラシスと遺伝的に密接な関係にあるBa813を保有するB.セレウス菌が病院内に多く存在し，カテーテル関連院内感染BSIの原因となる可能性が示唆された。しかし，臨床転帰には影響しなかった．
Bacillus cereus commonly causes catheter-related bloodstream infections (BSIs) in hospital settings, and occasionally occurs fatal central nervous system (CNS) complications. B. cereus harboring Ba813, a specific chromosomal marker of Bacillus anthracis, has been found in patients with severe infection and nosocomial BSI. However, the bacteriological profile and clinical feature of Ba813 (+) B. cereus are unclear. Fifty-three patients with B. cereus BSI were examined. Isolates were evaluated for Ba813, B. anthracis-related and food poisoning-related virulence, multilocus sequencing typing, and biofilm formation. Patients' clinical records were reviewed retrospectively. The 53 isolates were comprised of 29 different sequence types in two distinct clades. Seventeen of the 53 (32%) B. cereus isolates including five sequence types possessed Ba813 and were classified into Clade-1/Cereus-III lineage which is most closely related to Anthracis lineage. No B. cereus possessed B. anthracis-related virulence genes. Ba813 (+) strains showed a lower prevalence of enterotoxin genes than Clade-2 strains (n = 4), but no difference from Clade-1. Ba813 (+) strains showed significantly lower biofilm formation than Clade-1/non-Cereus-III (n = 22) and Clade-2 strains, respectively. Compared to Clade-1/non-Cereus-III and Clade-2 B. cereus, Ba813 (+) strains were isolated more frequently from elderly patients, patients with indwelling central venous catheter rather than peripheral venous catheter, and patients who remained in the hospital for longer before BSI onset. No significant differences in disease severity or mortality were observed. Though two of the ten Ba813 (-) strains in Clade-1/Cereus III were isolated from the patients with CNS complication, no significant difference was observed in the bacterial profile and clinical characteristics among Clade-1/Cereus III strains. In conclusion, our report suggested that Ba813-harboring B. cereus strains, genetically closely related to B. anthracis, were abundant among B. cereus strains in the hospital setting, and might cause catheter-related nosocomial BSI. However, it did not affect the clinical outcomes.