心内膜炎を含む発熱性の菌血症患者における Methanobrevibacter smithii 古細菌血症

Methanobrevibacter smithii archaemia in febrile patients with bacteremia, including those with endocarditis.

• Michel Drancourt
• Kenza Djemai
• Frédérique Gouriet
• Ghiles Grine
• Ahmed Loukil
• Marielle Bedotto
• Anthony Levasseur
• Hubert Lepidi
• Jacques Bou-Khalil
• Saber Khelaifia
• Didier Raoult

抄録

背景:

日常的な検出を逃れている新興の日和見病原体メタノゲンによって引き起こされる感染症のスペクトルは、まだ記述されていない。古血病の有病率を調べるために、私たちは特定のツールを使用して発熱患者の血液中のメタン菌を検索しました。

BACKGROUND: The spectrum of infections caused by the emerging opportunistic pathogens methanogens which escape routine detection remains to be described. To determine the prevalence of archaemia, we searched for methanogens in the blood of febrile patients using specific tools.

方法:

我々は、フランスのマルセイユにある Institut Hospitalier Universitaire Méditerranée Infection で、2018 年 9 月～2020 年 4 月に、発熱患者で日常的に採取された 7,716 個の血液培養サンプルを登録して、プロスペクティブな研究を実施した。血液サンプルは、メタン菌の存在について特異的PCRアッセイによってスクリーニングされた。陽性サンプルは、自家蛍光および電子顕微鏡で観察され、メタゲノミクスで分析され、以前に開発された方法で培養された。実験的に接種した血液培養ビンを対照として使用した。血管組織および心臓組織におけるメタン菌の存在は、間接免疫蛍光法、蛍光in situハイブリダイゼーション法およびPCR法を用いて評価した。

METHODS: We conducted a prospective study at Institut Hospitalier Universitaire Méditerranée Infection, Marseille, France, September 2018 - April 2020, enrolling 7,716 blood culture samples routinely collected in patients with fever. Blood samples were screened by specific PCR assays for the presence of methanogens. Positive samples were observed by autofluorescence and electron microscopy, analyzed by metagenomics and cultured using previously developed methods. Blood culture bottles experimentally inoculated were used as controls. The presence of methanogens in vascular and cardiac tissues was assessed by indirect immunofluorescence, fluorescent in situ hybridization and PCR-based investigations.

結果:

7,716 本の血液検体で試みた PCR 検出は、好気性 1,312 本すべてで陰性、嫌気性 810 本で細菌培養陰性であった。26 人の患者から採取した培養物を含む 27/5,594 本（0.5%）の細菌培養陽性嫌気性ボトルで PCR が陽性であった。配列決定により、14人の患者でMethanobrevibacter smithiiがブドウ球菌と関連していること、9人の患者で発酵性腸内細菌科、3人の患者で連鎖球菌と関連していることが確認されました。メタゲノミクスによりM. smithiiが5例の血液サンプルで確認され，2例のサンプルからはブロス培養によりM. smithiiが分離された．また、実験的にEnterobacteriaceae、Staphylococcus epidermididis、Staphylococcus hominisを接種した血液培養では、水素は検出されたがメタンは検出されず、観察データを裏付ける結果となった。

RESULTS: PCR detection attempted in 7,716 blood samples, was negative in all 1,312 aerobic bottles and 810 bacterial culture-negative anaerobic bottles. PCRs were positive in 27/5,594 (0.5%) bacterial culture-positive anaerobic bottles that contained cultures collected from 26 patients. Sequencing confirmed Methanobrevibacter smithii associated with staphylococci in 14 patients, fermentative Enterobacteriaceae in nine patients and streptococci in three patients. Metagenomics confirmed M. smithii in five blood samples, and M. smithii was isolated via culture in broth from two samples; the genomes of these two isolates were sequenced. Blood cultures experimentally inoculated with Enterobacteriaceae, Staphylococcus epidermidis or Staphylococcus hominis yielded hydrogen, but no methane, authentifying observational data.Three patients, all diagnosed with infectious mitral endocarditis, were diagnosed by microscopy, PCR-based detections and culture: we showed M. smithii microscopically and by a specific PCR followed by sequencing method in two of three cardiovascular tissues.

結論:

その結果、M. smithiiは、適切な検出方法を用いて、細菌に感染した発熱患者において、古血や心内膜炎を引き起こすことが明らかになった。

CONCLUSIONS: Using appropriate methods of detection, M. smithii is demonstrated as causing archaemia and endocarditis in febrile patients who are coinfected by bacteria.

© The Author(s) 2020. Published by Oxford University Press for the Infectious Diseases Society of America. All rights reserved. For permissions, e-mail: journals.permissions@oup.com.