당뇨병성 발 골수염 환자의 뼈 및 궤양 생검의 배양, 분자 배양 및 Illumina 16S rRNA 유전자 앰플리콘 시퀀싱 간의 일치성

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Aug 19, 2023

당뇨병성 발 골수염 환자의 뼈 및 궤양 생검의 배양, 분자 배양 및 Illumina 16S rRNA 유전자 앰플리콘 시퀀싱 간의 일치성

BMC Infectious Diseases 23권, 기사 번호: 505(2023) 이 기사 인용 188 측정항목 세부정보에 액세스 임상 실습에서 당뇨병성 족부 골수염(DFO) 진단은 배양에 의존합니다.

BMC 전염병 23권, 기사 번호: 505(2023) 이 기사 인용

188 액세스

측정항목 세부정보

임상 실습에서 당뇨병성 족부 골수염(DFO)의 진단은 뼈의 배양 또는 궤양상(UB) 생검에 의존하며, 뼈 생검은 참조 표준입니다. 일부 박테리아의 느린 성장 또는 까다로운 특성으로 인해 신속한 검출 및 식별이 방해됩니다. 신속한 분자 기술은 두 가지 문제를 모두 해결할 수 있지만 일상적인 실습에 대한 추가 가치는 알려져 있지 않습니다.

우리는 DFO 환자의 기존 배양, 분자 기술 분자 배양(MC) 및 illumina 16S rRNA 유전자 증폭물(16S) 시퀀싱 간의 일치성을 조사했습니다.

BeBoP 시험에서는 암스테르담 UMC를 방문한 DFO 환자로부터 뼈 및 UB 생검을 얻었습니다. 이들 생검은 1) 기존 배양, 2) 16S-23S 리보솜 공간 영역을 분석하는 급속 광범위 PCR, 3) 16S 시퀀싱을 사용하여 분석하고 이들 기술 간의 일치성을 평가했습니다.

우리는 18명의 샘플 20개(뼈 11개, UB 9개)를 분석했습니다. 총 84개의 감염원이 확인되었는데, 모든 기술에 의해 45개(54%), MC와 16S 모두에 의해 추가로 22개(26.5%, 전체 80.5%), 배양과 MC 또는 16S에 의해 나머지 16종, 또는 단일 방법만. MC와 16S는 5개의 샘플에서 배양하여 검출되지 않은 혐기성 미생물을 확인했으며, 배양 음성 샘플 8개 중 7개(6개 뼈, 2UB)에서 박테리아의 존재를 확인했습니다.

MC와 16S 사이의 높은 수준의 일치성과 배양으로 검출되지 않은 다양한 박테리아를 검출하는 분자 기술의 추가 능력은 DFO를 포함한 임상 환경에서 빠른 분자 기술을 일상적으로 사용할 수 있는 가능성을 열어줍니다.

BeBoP 시험은 네덜란드 시험 등록부: NL 7582에 2019년 5월 3일에 소급 등록되었습니다.

동료 검토 보고서

당뇨병성 족골수염(DFO)은 당뇨병 환자와 발 궤양이 있는 사람이 신속하게 치료하지 않으면 하지 절단의 주요 원인이 되는 심각한 감염입니다. 그러나 표적 항생제에 대해 정보를 바탕으로 선택하는 데 필요한 DFO의 모든 원인 박테리아를 신속하게 임상적으로 식별하는 것은 어렵습니다. 첫 번째 장애물은 외부 오염을 일으키지 않고 샘플을 적절하게 얻는 것입니다. 자주 사용되지만 면봉 샘플은 배양을 위한 생검보다 열등하며[1,2,3] 경피적으로(또는 외과적으로) 무균적으로 얻은 뼈 샘플의 양성 배양은 골수염 존재의 증거로 간주됩니다[4]. 뼈 배양 또는 궤양 기반 생검이 더 나은 결과로 이어지는지 여부는 현재 대규모 국제 다기관 BonE BiOPsy(BeBoP) 시험에서 조사 중입니다[5]. 획득한 샘플을 배양하는 것은 현재 박테리아 검출을 위한 참조 표준입니다[4]. 배양의 장점에는 직접 현미경 검사를 수행할 수 있는 가능성과 항균제 감수성을 테스트할 수 있는 가능성이 포함됩니다. 항균제 감수성 결과는 표적 항생제 치료를 가능하게 합니다. 그러나 제한 사항에는 1) 배양 방법이 실제 원료 물질을 조사하기보다는 박테리아 성장에 의존한다는 점, 2) 특히 성장이 느린 유기체의 경우 결과를 얻는 데 며칠이 소요된다는 점, 3) 일부(까다로운) 박테리아는 그렇지 않을 수 있다는 점 등이 있습니다. 성장하므로 감지되지 않은 채로 남아 있습니다 [6,7,8]. 이러한 제한으로 인해 표적 항생제를 투여할 수 있는 속도가 저하되고, 존재하지만 배양되지 않는 박테리아가 보고되지 않아 치료되지 않아 거짓 음성 결과가 나올 수 있습니다. 이는 결국 잠재적인 잔여 감염으로 인해 부정적인 결과의 위험을 증가시킬 수 있습니다.

분자 기술, 특히 신속한 분자 기술은 박테리아 존재를 식별하는 민감도를 높일 수 있습니다. 이러한 기술은 박테리아 성장에 의존하지 않고 샘플에서 직접 박테리아 디옥시리보핵산(DNA)(즉, 원료)의 존재를 감지합니다. 이 기술은 또한 시료에 배양이 어려운 박테리아가 잠재적으로 포함되어 있어 DFO를 보다 신속하게 식별하고 치료하는 데 도움이 될 수 있는 경우에도 유용합니다.

 5%) signals of bacteria detected by 16S in could be discarded with a high degree of confidence because they are ecologically implausible and known contaminants [10], and/or because they were not detected using the other 2 techniques. A few bacterial species of some ecological plausibility were only found by MC, e.g., Mycobacterium spp., Firmicutes spp., Lactobacillus salivarius, and Haemophilus parainfluenzae, or by 16S sequencing, e.g., Enhydrobacter spp. These are uncommon bacterial species in DFO, not confirmed by either one of the other techniques and were therefore classified as aberrant findings. We could not determine whether these signals were genuine./p>