Construction of the model for setting and verification of the clinical breakpoints of antibiotics

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08452
• Research Institution: Toho University
• Principal Investigator: 石井 良和 東邦大学, 医学部, 教授 (90246695)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 舘田 一博 東邦大学, 医学部, 教授 (20236558)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 抗菌薬適正使用 / ブレイクポイント / HFIM / シミュレーション / AMR対策

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、感染症治療時の抗菌薬選択基準となる臨床的ブレイクポイント（BP）をこれまでにない手法を用いて設定及び検証することである。具体的に本研究で用いる方法は、Hollow-Fiber Infection Model（HFIM）であり、カルバペネム系抗菌薬に感性を示すカルバペネマーゼ産生腸内細菌目細菌に対するメロペネムの有効性を検討する。まず、メロペネムの最小発育阻止濃度（MIC）値が感性と判定された、当教室で保存しているIMP産生腸内細菌目細菌を含むメロペネムにこれまでのBPで感性と判定された菌株を供試菌株の寳保とした。次いでメロペネムおよびイミペネムのMIC値の再測定とリファンピシン暴露下における耐性菌出現頻度を算出結果、3株が今回のHFIM試験候補菌株として選択された。これらの菌株をChemostat Modelを用いて、1g・q8hの用法用量でメロペネムの短期投与試験により評価した結果、3株中2株でメロペネムによる顕著な殺菌効果が観察された。一方で、MIC値がBPで耐性のクライテリアに近い、2mg/Lを示す1株ではメロペネムの殺菌効果が観察されず、メロペネムの最大投与量である2g・q8hに用量を増加した場合でも菌数の推移に改善は認められなかった。今回供試した菌株およびメロペネムに感性を示すもののイミペネム耐性を示す菌株を追加して (Chemostat Modelによる評価は必要）HFIM試験菌株とし、HFIMを用いたメロペネムの長期投与試験を実施して、臨床的BPの妥当性を確認する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

HFIM試験候補菌株に対するChemostat Modelを用いたメロペネムの短期投与試験が完了した。しかしながら、COVID-19の感染拡大に伴い、HFIMを用いたメロペネムの長期投与試験まで進めることが出来なかった。

Strategy for Future Research Activity

HFIM試験菌株をHFIMの中空糸カートリッジに接種し、2g・q8hの用法用量でメロペネム投与を2週間実施する。経時的に培養液のサンプリングを行い、ミューラーヒントン寒天培地（MHA）及びメロペネム含有MHAに培養液を塗布し、総菌数・耐性菌数を測定する。収集したデータを用いて、従来のメロペネムBPの検証を行う。

Causes of Carryover

COVID-19の感染拡大に伴い、研究を計画通りに実施することができなかった。そのため、令和1年度までに購入していた消耗品などを用いて令和2年度に実施を予定していた研究の一部は実施した。計画されていた研究内容は全て次年度中に終了する予定であり、試験を実施する際に要するHollow-Fiberカートリッジや培地、チューブ、抗菌薬をはじめとする消耗品費に充てる。