マウスにおけるカテーテル関連 カンジダ・アルビカンス 感染モデル

近年、バイオメディカル材料の開発と応用に伴い、インプラント関連の感染症が困難な臨床問題として浮上しています^1,2。診療所での医療用カテーテルの幅広い適用により、関連する感染症と死亡の数^は毎年膨大になっています^3,4。カテーテル関連感染症(CRI)の一般的な感染経路には、(1)皮膚表面の病原体が体内に侵入し、カ^{テーテルの}外表面に付着する^5,6,7;(2)不適切な無菌操作由来の病原体がカテーテルに侵入し、付着し、コロニーを形成します。(3)血液循環中の病原体がカテーテルに付着してコロニーを形成する。(4)病原微生物に汚染された薬物。

カンジダはCRI ^8,9の3番目に多い理由です。インプラントの表面にバイオフィルムが形成された後、血流感染やその他の生命を脅かす侵襲性カンジダ症を引き起こす可能性が非常に高いです。予後は不良で、^{死亡率は高い}2。中心静脈挿入後2週間以内にカテーテルの表面にバイオフィルムが形成され、数週間後にカテーテルの内腔にバイオフィルムが形成されることが報告されています^10,11。

医療用カテーテル上に形成されるカンジダ・アルビカンス(C. albicans)バイオフィルムは、酵母、間質、菌糸体からなる二重層ネットワークを示す^12,13。 C.アルビカンスバイオフィルムの形成は、薬剤耐性と免疫回避の鍵であるだけでなく¹³、播種性胞子の生成にも不可欠であり、さらなる血行性感染^2,12につながり、より深刻で生命を脅かす結果をもたらします。C.アルビカンス関連CRIは、臨床的真菌血流感染症の主な原因であり^7,14、中心静脈カテーテルにおけるC.アルビカンス感染症患者の40%以上が菌血症に発展します¹⁵。

米国感染症学会によると、カンジダCRIの推奨治療には、(1)感染したカテーテルの除去が含まれます。(2)患者を14日間の全身抗真^菌療法にさらす8;(3)新しいカテーテルを再移植する⁴.しかし、臨床現場では、カテーテルを完全に抜去できないことがあります。一部の患者は、全身性抗生物質と抗菌ロック療法でのみ治療でき、強い副作用を伴います^16,17。

口腔咽頭カンジダ症モデル、膣カンジダ症モデル、カンジダ症によって引き起こされる侵襲性全身感染モデルなど、C.アルビカンスの既存の動物モデルは、臨床CRIとうまく相関できません^18,19。そこで、本研究では、C. albicansをマウスに関連させたCRIモデルを確立した。臨床的に一般的に使用されるポリエチレンカテーテルを皮下インプラントとして使用し^20,21、C.アルビカンスを皮膚表面に接種して、C.アルビカンスの医療用カテーテルへの接着とバイオフィルムの形成をシミュレートしました。

このモデルは、さまざまな治療薬の抗バイオフィルム効果をスクリーニングするために私たちの研究室で成功裏に使用されています²²。また、カテーテル感染後のC.アルビカンスの検出遅延により、植込みカテーテル上のC.アルビカンスのコロニーやバイオフィルムを直感的に観察できるように、増強緑色蛍光タンパク質(EGFP)を含むC.アルビカンス株を作製し、マウスに接種しました。