Aug. 2011

〈短THE JAPANESE JOURNAL OF ANTIBIOTICS

64—44231 (29)報〉
黄色ブドウ球菌の MIC 値に接種菌量が与える影響
三宅典子・門脇雅子・佐藤依子・江里口芳裕・長洋司・原田由紀子・内田勇二郎・下野信行
九州大学大学院医学研究院病態修復内科学（2011 年 4 月 26 日受付）

感染症治療において，in vitro での感受性結果が良好でも，臨床の場で治療が奏功しないことがある。その一つの理由として，菌量の増加に伴って MIC 値が上昇する，いわゆる inoculum effect を有する薬剤は in vitro で感性と判断されても，in vivo での治療成績が悪い可能性が考えられる。今回著者らは，九州大学病院および福岡市近郊の病院より分離された Methicillin-susceptible Staphylococcus aureus (MSSA) 49 株と Methicillin-resist-ant Staphylococcus aureus (MRSA) 54 株に対し，接種菌量を 5⬃8⫻104 cfu/mL から 5⬃8⫻108 cfu/mL の 5 段階に変化させ，MIC 値の変動を検討した。薬剤には Ampicillin (ABPC),Cefazolin (CEZ), Meropenem (MEPM), Ciproﬂoxacin (CPFX), Vancomycin (VCM),Teicoplanin (TEIC), Linezolid (LZD), Arbekacin (ABK) を使用した。MSSA では ABPC において接種菌量の増加に伴う MIC 値の変動が大きくみられ，CEZ, MEPM, CPFX では変動は小さく認められた。抗 MRSA 薬では MSSA， MRSA に対する違いは認められず，

VCM, ABK では接種菌量の増加に伴う MIC 値の変動は少なく，TEIC, LZD での MIC 値の変動は大きく認められた。これらの結果は in vitro のものであるが，菌濃度が高いと予想される感染巣においては薬剤による菌の発育抑制に違いが生じることが予想され，抗菌薬選択の際には組織移行性などと同様にこれらの特徴も考慮すべきと考えられた。

感染症治療における抗菌薬の選択は，感染部が低酸素状態や嫌気状態，酸性かアルカリ性に位，原因菌，その感受性結果を参考に決定されよって，いくつかの薬剤では活性が下がることが報る。なかでも薬剤感受性結果は臨床医が感染症治告されており 1⬃3)，そのほか b -ラクタマーゼ産生療で抗菌薬を決定する際に重要な役割を担う。し株や Methicillin-susceptible Staphylococcus aureus

かしながら，in vitro での感受性結果が良好でも臨(MSSA)，緑膿菌などに対する薬剤感受性試験に床の場で治療が奏効しないことがある。その原因

おいて，接種菌量を増加させると，抗菌薬によっとして，薬剤感受性試験は高い標準化システムをては MIC 値 が 上 昇するとの報 告 もなされてい持っている反面，感染の状況や感染部位の違いはる 4⬃10)。そこで著者らは接種菌量の違いが MIC反映されないことが挙げられる。例えば感染部位値に及ぼす影響に注目し，敗血症や重症感染症でComparison of the inoculum-induced changes in antimicrobial activity of ampicillin, cefazolin, meropenem, ciproﬂoxacin against MSSA.

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64—24Open circle: 2.5⬃4⫻102 cfu/spot, closed circle: 2.5⬃4⫻103 cfu/spot, closed square: 2.5⬃4⫻104 cfu/spot, open square: 2.5⬃4⫻105 cfu/spot, open diamond: 2.5⬃4⫻106 cfu/spot
Bold line showed standard inocula of agar dilution procedure determined in CLSI.

Fig. 1(A).

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Comparison of the inoculum-induced changes in antimicrobial activity of vancomycin, teicoplanin, linezolid, arbekacin against MSSA.

THE JAPANESE JOURNAL OF ANTIBIOTICSOpen circle: 2.5⬃4⫻102 cfu/spot, closed circle: 2.5⬃4⫻103 cfu/spot, closed square: 2.5⬃4⫻104 cfu/spot, open square: 2.5⬃4⫻105 cfu/spot, open diamond: 2.5⬃4⫻106 cfu/spot
Bold line showed standard inocula of agar dilution procedure determined in CLSI.

Fig. 1(B).

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233 (31)Comparison of the inoculum-induced changes in antimicrobial activity of vancomycin, teicoplanin, linezolid, arbekacin against MRSA.

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Open circle: 2.5⬃4⫻102 cfu/spot, closed circle: 2.5⬃4⫻103 cfu/spot, closed square: 2.5⬃4⫻104 cfu/spot, open square: 2.5⬃4⫻105 cfu/spot, open diamond: 2.5⬃4⫻106 cfu/spot
Bold line showed standard inocula of agar dilution procedure determined in CLSI.

Fig. 2.

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Table 1.

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MIC50, MIC90 and MIC90 ratio for MSSA and MRSA at changing inoculum size.

ABPC: ampicillin, CEZ: cefazolin, MEPM: meropenem, CPFX: ciproﬂoxacin, VCM: vancomycin, TEIC: teicoplanin, LZD: linezolid,
ABK: arbekacin

原因菌となり最も重要な S. aureus を試験菌とし，ファルマ），Cefazolin (CEZ)（アステラス製薬），

S. aureus 感染症に対し使用される抗菌薬が接種菌

Meropenem (MEPM)（ 大 日 本 住 友 製 薬 ），量の違いでどのように MIC 値が変化するかを検討

Ciproﬂoxacin (CPFX)（ Meiji Seika フ ァ ル マ ），した。

Vancomycin (VCM)（ Meiji Seika フ ァ ル マ ），九州大学病院と福岡市近郊の病院から分離されTeicoplanin (TEIC)（サノフィ・アベンティス），た MSSA49 株（ 喀痰 14 株， 咽頭 12 株， 血液 3Linezolid (LZD)（ファイザー），Arbekacin (ABK)株， 気管支洗浄液 1 株， 膿瘍 19 株） と Methi-（Meiji Seika ファルマ）のいずれも力価の明らか

cillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) 54な標準品を供試した。培地は Mueller Hinton II株（喀痰 7 株，尿 6 株，血液 5 株，膿瘍 36 株）をAgar (MHA: Becton, Dickinson and Company,用い，寒天平板希釈法で薬剤感受性試験を行っFrance) を使用し，接種菌量は 5⬃8⫻104 cfu/mLた。使用薬剤は Ampicillin (ABPC)（ Meiji Seikaから 5⬃8⫻108 cfu/mL の 5 段階とし，ミクロプラ

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ンター（佐久間製作所）にて寒天平板へ接種し失敗例ではこれらの結果が原因の一つとして考慮た。ミクロプランターの 1 本あたりの接種菌液量されるべきだと考えられた。

は 0.005 mL で ， 最 終 接 種 菌 量 は 2.5⬃4⫻102cfu/spot から 2.5⬃4⫻106 cfu/spot となった。判定は 18⬃24 時間後に行い，MIC を決定した。
接種菌量を 2.5⬃4⫻102 cfu/spot から 2.5⬃4⫻106cfu/spot へ変化させた時の MSSA の薬剤感受性累積分布を Fig. 1(A), Fig. 1(B) に，MRSA に対する薬剤感受性累積分布を Fig. 2 に示し， CLSI で定められている寒天平板希釈法の最終接種菌量(104 cfu/spot) の値を太線で示した 11)。MSSA では
ABPC で接種菌量の増加に伴い MIC 値の変動が大きく，その他の CEZ, MEPM, CPFX では MIC 値の変動は小さく見られた。抗 MRSA 薬で比較す
ると，MSSA，MRSA ともに VCM と ABK では接種菌量の増加に伴った MIC 値の変動は小さく，TEIC，LZD では MIC 値の変動は大きく認められた。
また，接種菌量を 2.5⬃4⫻102 cfu/spot から 2.5⬃

4⫻106 cfu/spot へ変化させたときの MIC 値の変動を MIC90 ratio（ 接 種 菌 量 2.5⬃4⫻106 cfu/spot のMIC90 ／接種菌量 2.5⬃4⫻102 cfu/spot の MIC90）として決定し，薬剤毎に比較した (Table 1)。CEZ,MEPM, CPFX, VCM, ABK では MIC90 ratio は 4 以下と低値で， TEIC, LZD は 8⬃16， ABPC は 512と高値を示した。
しかし薬剤によっては接種菌量の変化が MIC 値に影響を与えることが判明した一方で，菌株ごとに MIC 値の変動を比較すると，同じ薬剤でも菌株によって接種菌量の変化に伴い MIC 値が変化しない株が存在することもわかった。
本検討より S. aureus に対し接種菌量が異なるとMIC 値が大きく変動する薬剤と，そうでない薬剤があることがわかった。これらの結果は in vitro での現象ではあるが，感染巣の菌濃度が高いとされる感染性心内膜炎や化膿性関節炎，骨髄炎，膿瘍といった深部感染症における治療においての治療

文献1) MALANOSKI, G. J.; G. M. ELIOPOULOS, M. J.
FERRARO, et al.: Effect of pH variation on thesusceptibility of Helicobacter pylori to threemacrolide antimicrobial agents and temaﬂoxacin. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis.
12: 131⬃133, 1993
2) KÖNIG, C.; H. P. SIMMEN & J. BLASER: Effectof pathological changes of pH, pCO2 on theactivity of antimicrobial agents in vitro. Eur.
J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 12: 519⬃526,
1993
3) BOLMSTROM, A.; K. ESBERG, A. WIMAN, et al.:Effects of CO2 incubation on MICs ofmacrolides? In Programs and abstracts of thethirty-sixth interscience conference on antimicrobial agents and chemotherapy, NewOrleans, LA, 1996, Poster D38, p. 67, American society for microbiology, Washington,DC, US
4) MIZUNAGA, S.; T. KAMIYAMA, Y. FUKUDA, etal.: Inﬂuence of inoculum size of Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosaon in vitro activities and in vivo efﬁcacy of
ﬂuoroquinolones and carbapenems. J. Antimicrob. Chemother. 56: 91⬃96, 2005
5) BONFIGLIO, G. & D. M. LIVERMORE: Inoculum
effects on E tests and agar dilution minimum
inhibitory concentrations. Diag. Microbiol.
Infect. Dis. 19: 163⬃166, 1994
6) KÖNIG, C.; H. P. SIMMEN & J. BLASER: Bacterial concentrations in pus and infected peritoneal ﬂuid implications for bactericidal activity of antibiotics. J. Antimicrob. Chemother.
42: 227⬃232, 1998
7) LAPLANTE, K. L. & M. J. RYBAK: Impact ofhigh-inoculum Staphylococcus aureus on theactivities of nafcillin, vancomycin, linezolid,
and daptomycin, alone and in combination
with gentamicin in an in vitro pharmacodynamic model. Antimicrob. Agent Chemother.

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48: 4665⬃4672, 2004
8) THOMSONN, K. S. & E. S. MOLAND: Cefepime,
piperacillin-tazobactam, and the inoculum effect in tests with extended-spectrum b -lactamase-producing Enterobacteriaceae. Antimicrob. Agents Chemother. 45: 3548⬃3554,
20019) NANNINI, E. C.; M. E. STRYJEWSKI, K. V.
SINGH, et al.: Inoculum effect with cefazolin
among clinical isolates of methicillin-susceptible Staphylococcus aureus: frequency andpossible cause of cefazolin treatment failure.
Antimicrob. Agents Chemother. 53: 3437⬃

64—44237 (35)3441, 200910) NANNINI, E. C.; M. E. STRYJEWSKI, K. V.
SINGH, et al.: Determination of an inoculum
effect with various cephalosporins amongclinical isolates of Methicillin-susceptible
Staphylococcus aureus. Antimicrob. Agents
Chemother. 54: 2206⬃2208, 201011) Clinical and Laboratory Standards Institute.
Methods for Dilution Susceptibility Tests for
Bacteria That Grow Aerobically; Approved
Standard-Seventh Edition: Approved Standard M7-A7. CLSI, Wayne, PA, USA, 2006

Inﬂuence of inoculum size on MICs for methicillin-susceptible
Staphylococcus aureus and methicillin-resistant
Staphylococcus aureus on in vitro
NORIKO MIYAKE, MASAKO KADOWAKI, YORIKO SATO, YOSHIHIRO ERIGUCHI,YOJI NAGASAKI, YUKIKO HARADA, YUJIRO UCHIDA and NOBUYUKI SHIMONO
Faculty of Medicine and Biosystemic Science, Graduate School of
Medical Science, Kyushu University
Using 49 clinical methicillin-susceptible Staphylococcus aureus isolates (MSSA) and 54 clinical methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) isolates, we examined the change of MIC
using ﬁve different inocula (2.5⬃4⫻102 cfu/spot⬃2.5⬃4⫻106 cfu/spot). We found the big changeof the MIC with the increase of the inoculum size in ampicillin against MSSA, and the change wassmall in cefazolin, meropenem, ciproﬂoxacin. For anti-MRSA antibiotics, we found the smallchange with the increase of the inoculums size in vancomycin and arbekacin, and the middle change
in teicoplanin and linezolid against MSSA and MRSA.
The data from this study suggest that in serious and high inocula infections caused by S.
aureus, the presence of an inoculum effect should be considered in curing.