CASE REPORT
1994年12月に急性リンパ性白血病と診断され,Fralle 93プロトコルに組み入れられた5歳男児。 導入化学療法開始後6週目に血液学的寛解を得た。 その後,外来通院し,治療に良好に反応した. しかし、1997年3月の診察で、Port-a-cathシステムによる灌流時に発熱が見られた。 臨床検査では敗血症の局在は認められなかった。 白血球数は10,860/mlで、絶対好中球数は8,850/mlであった。 血液培養はPort-a-cathから1セット採取され,好気性瓶培養ではグラム陽性コリネフォームロッドの黄色い色素のコロニーが得られた. 少年はceftriaxone(1 g)を1回静脈内投与され,その後cefadroxil 500 mgを1日2回,7日間連日投与された. 発熱が持続したため,cefadroxilをさらに1週間投与し,同期間に免疫抑制剤を中止した. その後2ヶ月間、病歴に異常はなく、毎月の診察時に血液培養は行わなかった。 1997年6月、発熱下、疲労感を訴えるため受診した。 身体検査では感染の焦点はなく、白血球数の上昇もなかった。 カテーテル関連菌血症と診断され,中心静脈カテーテルが抜去され,カテーテルが挿入されたポータカテーテルから1セットの血液培養が行われ,好気性バイアルから同じグラム陽性コリネフォームロッド(後にMicrobacterium sp.と同定された)が検出された. アンピシリン(100 mg/kg/day)を周術期に静脈内投与し,初回投与は手術の24時間前とした. その後,患者の臨床状態は急速に改善した. Port-a-cathはColumbia血液寒天培地で培養された. 37℃で24時間以内に,非発酵性でグラム陽性,やや変色した桿菌の黄色い色素を持つコロニーの純粋培養物が生育していた.
患者の血液培養から分離された株は,CF36とラベルされ,黄色い色素を持つ運動性のcoryneformで,酸化的代謝,蛋白分解活性,分岐型の細胞性脂肪酸を有していた. これらの一般的特徴は,発酵型と酸化型の両方を含むMicrobacterium属を示唆するものであり,後者は以前Aureobacteriumと呼ばれていた(13)。
16SrRNA遺伝子(rDNA)配列は,1セットのプライマーを用いて増幅して調べた。 PCR産物はQIAquickゲル抽出キット(Qiagen, Westburg, The Netherlands)を用いてアガロースゲルから精製した。 配列分析は、ABI Prism Big Dye Terminator Cycle Sequencing Ready Reactionキットを用いて、3100自動DNA配列解析機(Perkin-Elmer Applied Biosystems, Foster City, Calif.)で行った。 各配列は、BLAST (10)を用いてデータベースで利用可能な配列データと比較された。 CF36株の1,490塩基に基づく16S rDNA配列を解析した結果、M. luteolum DSM 20143Tの配列と99.5%、M. oxydans DSM 20578Tの配列と99.3%と高い類似度が確認された。 また、M. saperdae(99.2%)およびM. liquefaciens(99.1%)の配列とも近縁であった(表(Table1).1)。 他の患者からの様々な検体から収集された他の4つの類似株は、1つの血液培養から分離されたCF7、気管支吸引液からのCF34、1つの血液培養からのCF130、およびヒト由来不明のCF40と表示されたものであった。 さらに1株、CF128は野菜から得られたものである。 5株はM. oxydansのタイプ株に類似した16S rDNA配列を示し,類似度は99.3〜99.4%であったが,CF36との類似度は99.9〜100%であった. その他の臨床分離株9株はM. oxydansのタイプ株と99.9~100%の類似性を示した。
TABLE 1.
16S rDNA配列類似度 M. oxydansとCF36の類似性 paraoxydans CF36Tと他のMicrobacterium属菌との16S rDNA配列類似性a
Microbacterium sp. | Accession No.8502> | 16S rDNAのCF36Tとの類似性(%) | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Microbacterium arabinogalactanolyticum | Y17228 | 97.A | Y17228 | Y17228 | |||
X77443 | 95.1 | ||||||
X77446 | 94.2 | 94.1 | 95.2 | 95.22 | |||
Microbacterium gubbeenense | AF263563 | 93.2 | |||||
Microbacterium imperiale | X77442 | 95.0 | 95.2 | Microbacterium gubbeens | AF263563 | ||
Microbacterium esteraromaticum | Y17231 | 98.0 | |||||
Microbacterium foliorum | AJ249780 | 98.1 | |||||
Microbacterium phyllosphaerae | AJ277840 | 98.1 | AJ277840 | 98.3 | |||
Y17233 | 98.0 | ||||||
X77444<9393> | 99.1 | 98.2 | 98.3 | Y17233<8393> | |||
Microbacterium oxydans | Y17227 | 99.3 | |||||
Microbacterium saperdae | Y17236 | 99.1 | Microbacterium oxydans | Y17236 | 99.2 | ||
Microbacterium luteolum | Y17235 | 99.5 | |||||
Aureobacterium resistens | Y14699 | 98.3 | |||||
Microbacterium testaceum | X77445 | 98.1 | 98.3 | Microbacterium testaceum | 98.3 | ||
Microbacterium dextranolyticum | Y17230 | 97.2 | |||||
Microbacterium laevaniformans | Y17234 | 97.1 | 97.2 | Microbacterium laevaniformans | Y17230 | 97.2 | 97.26 |
Microbacterium maritypicum | AB004713 | 97.1.8 | |||||
Microbacterium flavescens | Y17232 | 97.2 | |||||
Microbacterium lacticum | X77441 | 97.9Microbacterium lacticum | X77441 | 97.2 | |||
Microbacterium schleiferi | Y17237 | 97.7 | |||||
Microbacterium aurum | Y17229 | 96.9 | |||||
Microbacterium terregens | Y17239 | 95.0 | Y17232 | 95.0 | Microbacterium aurum | Y1721 | |
Microbacterium halophilum | AB004715 | 97.7 | |||||
Microbacterium thalassium | AB004713 | 97.797.9 | |||||
Microbacterium ketosireducens | AB004724 | 97.1.4 | |||||
Microbacterium terrae | Y17238 | 96.9 | |||||
Microbacterium kitamiense | AB013907 | 97.9 | 97.9 | AB013707 | AB013907 | 96.9 | Microbacterium kitamiense |
Microbacterium aurantiacum | AB004726 | 97.0 | |||||
Microbacterium chocolatum | AB004725 | 96.1 | 97.0 | AB004725 | 97.2 | ||
Microbacterium trichothecenolyticum | Y17240 | 97.1 | |||||
Microbacterium hominis | AB004727 | 97.2 | 97.0 |
これらの結果を受けて、我々は以下の6株について広範囲な調査を実施した。 CF36、CF7、CF34、CF40、CF128、CF130。
細胞内脂肪酸を既報(14)のように測定したところ、すべての株で同じプロファイルを示した。 主な細胞内脂肪酸の平均的な割合は次の通りであった。 40.3% anteiso-C15:0 (range, 37.1 to 46.0%), 27% anteiso-C17:0 (range, 22.9 to 31.3%), 15.7% iso-C16:0 (range, 13.8 to 19.3%), 9.3% iso-C15:0 (range, 4.6 to 13.9%), 4.2% iso-C17:0 (range, 3.0 to 7.2%) であった。
CF36とCF7の細胞壁ペプチドグリカンの分析は、Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ; Braunschweig, Germany) において、Schleifer and Kandler (12) によって概説された薄層クロマトグラフィー法を用いてN. Weissによって実施された。 ペプチドグリカンはジアミノ酸としてd-オルニチンを用いたB2β型であった。
DNA-DNA hybridizationはDe Leyら (3) がEscara and Hutton (4) とHussら (7) の修正を受けて記載したようにDSMZのP. Schumannによって実施された。 M. luteolum LMG 16207T と CF36 の DNA 相同率は 33.7%、M. oxydans DSM 20578T と 46.6%にとどまったが、CF7、CF34、CF40 ではそれぞれ 78.1 、 81.8 、 78.2% という高い DNA 相同率が得られており、CF36 と M. oxydans DSM 20578T の DNA 相同率を比較すると、CF36 の方が高いことがわかった。 このことは、これらの株が単一種に属することと矛盾しない。 CF36株のDNAのG+C含量は69.9 mol%であった(DSMZ調べ).
6株はグラム陽性,運動性のコリネフォームロッドであった. コロンビア血液寒天培地で37°Cでよく増殖し,コロニーの色は黄色であった. 好気性,カタラーゼ陽性,オキシダーゼ陰性であった. エスクリンとゼラチンの加水分解が可能であった。 16S rDNAの解析から,M. luteolum,M. saperdae,M. liquefaciensと近縁であるが,これらの種は表現型的に全く異なっていた. M. luteolumとM. liquefaciensは非運動性であり、M. luteolumとM. saperdaeは非保護性であった。 これらの結果は、文献のデータ(2)と一致する。 また、表現型はM. oxydansと最もよく似ていた。 グルコースは低ペプトンフェノールレッド寒天培地上で酸化的に酸性化された(15)。 すべての菌株が40℃で生育したが、M. oxydansの分離株はいずれも40℃では生育できなかった。 さらに、サリシンはM. oxydansとは対照的に、酸性化しなかった。 また、API 50CH assimilation strip (bioMérieux)により、新菌株をM. oxydansと区別することができた。 ラクトースを利用し、2-ケトグルコネートを利用しないが、M. oxydansは逆の反応を示した。 API ZYM strip(bioMérieux)を用いた場合,エステラーゼ・リパーゼ(C8),α-キモトリプシン,β-グルコシダーゼが陰性であり,6株はM. oxydansと区別された. 表2.M.oxydansとM.oxydansの区別 paraoxydansと他の酸化的、蛋白質分解的な 37℃で増殖する運動性の微生物種a
Test | 結果 | |||||
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Microbacterium paraoxydans (n = 6) | Microbacterium oxydans (n = 10)b | Microbacterium barkeri DSM 20145T | Microbacterium foliorum LMG 19580T | Microbacterium phyllosphaerae LMG 19581T | Microbacterium maritypicum LMG 8374T | |
40℃での成長 | + | — | – | |||
サリシンからの酸 | -+ | + | + | |||
アシストAPI 50ch | ||||||
2-…ケトグルコネート | – | + | – | + | ||
d-…アラビノース | + | – | – | |||
ラクトース | + | – | + | – | ||
+ | – | (+) | – | |||
– | + | (+) | + | |||
N- …アセチルグルコサミン | + | + | – | |||
α-メチル-d-…グルコシド | +/(+) | + | – | |||
API ZYM | – | – | ||||
エステラーゼ・リパーゼ(C8) | – | + | + | |||
– | + | – | – | |||
βグルコシダーゼ | – | + | + |
Antibiotic susceptibility is tested on Mueller-Hinton agar with E-test strips (PDM, Solna, Sweden). MIC範囲(micrograms per milliliter)は,penicillin, 1.5 to 2; ampicillin, 1 to 1.5; cefotaxime, 3 to 6; cephalothin, 16 to 24; ciprofloxacin, 1 to 1.5; gentamicin, 2 to 3; vancomycin, 3 to 4; clarithromycin, <0.016 といったものである。
表現型、化学走性、遺伝学的研究により、6つの研究株はMicrobacterium属に属するが、Microbacterium paraoxydansという名前を提案し、M. oxydans, M. saperdae, M. luteolum, M. liquefaciensに近い新種を構成している(図 (図.11)).
M. paraoxydans CF63TのMicrobacterium属内での系統的位置を示す根元のない木。
臨床材料からMicrobacterium属を分離した報告はほとんどない。 その多くは当初CDCグループA-4またはA-5に分類され、最近の分離株でも種レベルで同定されることはほとんどなかった(1, 5, 6, 9)。 また、分離菌が感染症の原因菌であると証明された症例はごくわずかであった。 Funkeらによって報告されたMicrobacteriumによる眼内炎の症例では、16S rDNAの塩基配列決定から未記載種に属すると考えられていた(6)。 臨床検体から遭遇したMicrobacterium spp.の研究では、数株がM. arborescensおよびM. imperialeと同定されたが、遺伝子的な確認は行われなかった(5)。 がん患者を対象としたMicrobacterium属菌による菌血症の院内発生が報告されたが、原因菌は種まで特定されなかった。 その研究では、中心静脈カテーテルが主要な危険因子であった(1)。 最近、16S rDNA配列決定により同定されたカテーテル関連Microbacterium菌血症の2症例が報告された。 1株はM. oxydansに99.4%、もう1株はM. trichothecenolyticumに98.7%関連していたが、種レベルでの正式な同定には至らなかった(9)。
患者の血液培養から数週間の間隔でCF36株が分離され、抜去したカテーテルから分離された菌は一部しか同定できなかったが、繰り返した菌血症はカテーテルに関連していたと考えられ、血管内カテーテルはこれらの菌による感染の危険因子になることが確認された。 また、患者の皮膚に由来する可能性もあるが、微生物の生息地は無生物環境であることから、汚染された灌流液が患者のカテーテルに混入した可能性も否定できない。 これらの菌株はすべて,一連の表現型および化学分類学的特徴と16S rDNA配列決定によって同定された. M. oxydansが30株中9株と最も多く,約3分の1を占め,次いでM. paraoxydans(5株),M. aurumおよびM. lacticumがそれぞれ4株であった. 残りの8株は,M. foliorum 1株,M. schleiferi 1株,M. testaceum 1株と複数の菌種に分散しており,記載されているどの菌種にもあてはまらない株が5株あった。
微生物が人の疾病と関わることは少ないが,院内における関連菌株は増加傾向にある。 同属には30種以上が認められているが、臨床検体から分離されるのはそのうちの限られた数であると思われる。 ヒトから分離された菌種をより正確に同定することで,どの菌種が日和見病原体になりやすいかをよりよく理解できる可能性がある。
Description of Microbacterium paraoxydans sp.
Microbacteriumパラオキシダンス(M. oxydansに似ていることからpa-ra-o′-xy-dans)の細胞は、20、37、40℃で好気的に成長する小さなグラム陽性、coryneformロッドである。 コロニーは明るい黄色で、滑らかで、時に粘着性があり、血液寒天培地上で37℃、48時間培養後、直径2mmになる。 周毛性鞭毛で運動する。 カタラーゼ陽性、オキシダーゼ陰性である。 グルコース、スクロース、マルトース、ガラクトース、フルクトース、マンノースおよびマンニトールは酸化的に酸性化されるが、サリシンは酸性化されない。 エスクリンはやや遅れて加水分解される。 DNase、ゼラチン、カゼイン加水分解は陽性である。 チロシンの分解は見られない。
API50CH系では、以下の化合物が同化される。 グリセロール、d-アラビノース、リボース、グルコース、ガラクトース、フルクトース、マンノース、ラムノース、マンニトール、α-メチル-d-グルコシド、N-アセチルグルコサミン、エスクリン、サリシン、セロビオース、マルトース、ラクトース、スクロース、トレハロース、メレジトース、ゲンチオオメ、d-トラノース、ルフコースおよびグルコン酸などです。 ソルボース、ソルビトール、アミグダリン、キシリトール、d-フコースは一部の株で同化される。 API ZYMストリップを用いた場合、ロイシンアリールアミダーゼ、ホスホアミダーゼ、α-グルコシダーゼが陽性となる。 酸・アルカリホスファターゼ、エステラーゼ(C4)、β-ガラクトシダーゼ、N-アセチルグルコサミニダーゼ、α-マンノシダーゼ、α-フコシダーゼは変動性である。 d-オルニチンはペプチドグリカンのジアミノ酸であり、主な細胞内脂肪酸はanteiso-C17:0、anteiso-C15:0、iso-C16:0である。 本菌株は体の様々な部位から分離される。 タイプ株はCF36T (= DSM 15019T = CCUG 46601T) である。 他の2株はDSMZとCCUG (Culture Collection of the University of Göteborg, Göteborg, Sweden) に寄託されている。 CF7 (= DSM 15020 = CCUG 46602) と CF40 (= DSM 15021 = CCUG 46603)である。 タイプ株のDNAのG+C含量は69.9mol%である。 ヒト血液から分離された。
Nucleotide sequence accession number.
CF36株の16S rDNA配列は、EMBL(European Molecular Biology Laboratory)データライブラリーにアクセッション番号AJ491806で寄託された。