マウスにおける人工関節周囲カン ジダ・アルビカンス 感染モデル

カンジダ・アルビカンス(C. albicans)は、人体の多くの部分に共生しており¹、特に免疫不全の患者において、生命を脅かす侵襲性真菌感染症を引き起こす最も一般的な日和見病原体でもあります^2,3。C.アルビカンスは、酵母と菌糸体の状態の間で多形性真菌として形質転換することができます。菌糸体の状態は、より高い病原性、より強い接着、および細胞や組織への浸潤を示します^4,5。さらに、C.アルビカンスは、義歯、カテーテル、ステントなどの生物医学材料の表面にバイオフィルムを形成する可能性があります^1,6,7。バイオフィルムの緻密な三次元構造は、抗真菌薬の浸潤を制限し、薬剤耐性遺伝子を発現し、真菌細胞の代謝をダウンレギュレートして免疫系のクリアランスに抵抗する^6,7。したがって、バイオフィルム関連の感染症は、診療所で非常に^{困難です8。}

黄色ブドウ球菌、コアグラーゼ陰性ブドウ球菌、およびエンテロバクターは、PJI⁹を引き起こす主な病原体です。真菌PJIの発生率は比較的低い(約1%)^が10が、真菌PJIの治療費は高く¹¹、治療サイクルは長く¹¹、治療成功率は細菌PJIよりも低い¹⁰。近年、真菌性PJIの発生率は年々増加しています¹⁰。カンジダPJIは真菌PJIの77%〜84%を占め、^10,12、C.アルビカンスはカンジダで最も一般的です(54%)。したがって、真菌PJIを研究する必要があります。

現在、PJIは、(1)感染したインプラントの除去、(2)創面切除、(3)抗菌治療、(4)再移植による再移植手術による治療を行っています。徹底的な創面切除の後、骨セメントを含む抗生物質が配置され、患者は抗生物質で6週間以上全身的に治療され、感染を効果的に制御してから、新しいインプラントが配置されます¹³。しかし、この方法では組織内の病原体を完全に排除することはできず、長期の抗菌薬療法で治療された再発性感染症は、薬剤耐性株で発症する可能性が高くなります14,15,16。

PJIの動物モデルを確立することは、PJIの新薬や治療薬の研究開発にとって重要です。PJIの発症では、プロテーゼの周囲に大きなデッドスペースが形成され、血腫の形成につながり、周囲の組織の血液供給をさらにブロックし、抗生物質の効果を損ないます^11,15。プロテーゼの周囲環境を模倣することが困難なため、従来の動物モデルではPJI^17,18の実際の状況を正確にシミュレートすることはできません。

この論文では、マウスのC.アルビカンスバイオフィルム関連PJIモデルが、臨床的に広く使用されているチタンニッケルワイヤーを使用して構築され、関節インプラントをシミュレートしました^19,20。このPJIモデルは、操作が簡単で、成功率が高く、再現性が高く、臨床的相関が高いという利点があります。本研究は、C. albicansバイオフィルム関連PJIの予防と治療を研究するための重要なモデルとなることが期待されます。