MALDI-TOF MSを使用した血液培養での迅速な抗生物質感受性試験

抗生物質耐性は、抗生物質処方の早期最適化を必要とする主要な公衆衛生問題です。飛行質量分析（MALDI-TOF MS）のマトリックス支援レーザー脱離イオン化時間は、陽性血液培養から細菌を正確に識別することが示されています。ここでは、Maldi-TOF MSに基づいた陽性血液培養から、アモキシシリン（AMX）およびセフォタキシム（CTX）に対する大腸菌耐性を迅速に検出しました。広域抗生物質の潜在的な節約も評価されました。103の大腸菌陽性血液培養をテストしました。血液培養物は、AMXを2.5時間またはCTXと2時間ctxでさらにインキュベートする前に、抗生物質を含まない豊富な液体培地で1時間サブカルチャーでした。内部コントロールに関連するタンパク質抽出物をMALDI-TOFターゲットに発見し、MBT-ASTRAプロトタイプソフトウェア（Bruker Daltonik GmbH、ブレーメン、ドイツ）でスペクトルを分析しました。細菌成長率は、抗生物質の存在下および非存在下で得られたAUCスペクトルから計算され、大腸菌を感受性または耐性として分類したしきい値と比較しました。結果は、参照手法として寒天希釈法を使用して決定されたMICで解釈されました。MBT-Astraは、それぞれAMXおよびCTX感受性分離株の95％と84％を認識しました。全体として、質量スペクトルの定量分析により、大腸菌による血液培養の陽性の4時間以内に感受性試験が可能になります。陽性血液培養の最初の報告では、Maldi-TOF MSは、処方者に細菌の同定とAMXおよびCTXに対する感受性を提供し、したがって、広範囲の化合物の使用を制限します。

Antibiotic resistance is a major public health problem requiring the early optimization of antibiotic prescriptions. Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time Of Flight Mass Spectrometry (MALDI-TOF MS) has been shown to accurately identify bacteria from positive blood culture. Here, we developed a rapid detection of Escherichia coli resistance to amoxicillin (AMX) and cefotaxime (CTX) from positive blood culture based on MALDI-TOF MS. Potential sparing of broad-spectrum antibiotics was also evaluated. We tested 103 E. coli-positive blood cultures. Blood cultures were subculture 1-hour in antibiotic-free rich liquid media before further incubation with and without AMX for 2.5 h or CTX for 2 h. Protein extracts associated with an internal control were spotted on a MALDI-TOF target and spectra were analyzed with the MBT-ASTRA prototype software (Bruker Daltonik GmbH, Bremen, Germany). Bacterial growth ratio was calculated from the AUC spectra obtained in the presence and absence of the antibiotic and compared to a threshold which classified E. coli as susceptible or resistant. Results were interpreted with MICs determined using agar dilution method as reference technique. MBT-ASTRA recognized 95% and 84% of the AMX- and CTX-susceptible isolates, respectively. Overall, quantitative analysis of mass spectra allows susceptibility testing within 4 hours after the positivity of blood culture with E. coli. At the first report of positive blood culture, MALDI-TOF MS would then provide the prescribers with the bacterial identification and the susceptibility to AMX and CTX, thus limiting the use of broad-spectrum compounds.