788 第71回 日本 感染 症学 会総 会学 術講 演会座 長推 薦論 文 MRSA血 液 由来 株 にお け る病 原 因子 の検 討 国立 療 養 所長 崎 病 院 内科1),佐 世 保 市立 総 合 病 院 内科2),検 査 科3),長 崎 大 学 医学 部 第2内 科4) 水 兼 隆 介1)中 富 浅 井 貞 宏2)猿 渡 克 比 孔3)平 朝 野 和 典4)河 野 Key 昌 夫1)夫 淳 崎 繁 文4) 洋 一4)前 受 付) (平成10年4月28日 受 理) words: MRSA, toxic toxin-1, enterotoxin shock syndrome 旨 キ シ ッ ク シ ョ ッ ク シ ン ドロ ー ム トキ シ ン-1(TSST-1) 重 要 で あ り,こ れ ら の トキ シ ン が 細 菌 性 シ ョ ッ ク や トキ シ ッ ク シ ョ ッ ク な ど の病 態 に関 与 す る と報 告 さ れ て い る.我 々 は1994年 か ら1996年 まで に 佐 世 保 市 立 総 合 病 院 で 分 離 さ れ 701株 に つ い て, TSST-1とSEの 全MRSAの67%がTSST-1ま の88%が 潤2) (平成10年2月9日 黄 色 ブ ドウ 球 菌 の 産 生 す る病 原 因 子 と して,ト た 全MRSA 木 茂4) 要 と エ ン テ ロ トキ シ ン(SE)は 津 木 要 二2)荒 た はSE産 産 生 お よ び コア グ ラ ー ゼ 型 を検 討 した . 生(以 下 トキ シ ン産 生)株 で あ る の に 対 し,血 液 由 来MRSA トキ シ ン を 産 生 し て い た.ま た,全MRSAの45%がTSST-1とSEのC型 血 液 由 来 株 で は69%で 高 く(p<0.05),ま 今 回,MRSA病 あ っ た.血 を産 生 し て い た が, 液 由 来 株 に お け る トキ シ ン産 生 の頻 度 は尿,咽 た,TSST-1とSECの 頭 由 来 株 に比 べ 有 意 に 産 生 頻 度 は 咽 頭 由来 株 に 比 べ 有 意 に高 か っ た(p<0 原 因 子 を検 討 す る こ と に よ っ て, MRSA感 .05). 染 症 の 予 防,治 療 に お い て 有 力 な情 報 が 得 られ る こ とが 示 唆 さ れ た. 序 文 起 こ す 耐 性 黄 色 ブ ドウ 球 菌 で あ る が,一 細 菌 感 染 症 の難 治 化 に 関与 す る細 菌 側 の 因 子 と MRSAの 般 に, 多 くが こ れ ら の トキ シ ン を産 生 す る こ して は,感 染 症 の 発 症 や そ の後 の 病 状 の進 展 に関 とか ら臨 床 上,血 液 由来 株 特 有 の病 原 因 子 は な い 与 す る病 原 性 す な わ ち病 原 因 子 と,感 染 症 の 治 療 と も い わ れ て い る4). の 中 心 とな る化 学 療 法 に対 す る薬 剤 耐 性 が 考 え ら 我々 は 佐 世 保 市 立 総 合 病 院 で 分 離 さ れ た れ る.黄 色 ブ ドウ球 菌 の産 生 す る病 原 因 子 と して, MRSAの 病 原 因 子 を調 査 し,血 液 由来 株 に お け る 外 毒 素 で あ る トキ シ ッ ク シ ョ ッ ク シ ン ドロ ー ム ト 病 原 因 子 を再 検 討 し,他 材 検 体 由来 株 と トキ シ ン キ シ ン とエ ン テ ロ トキ シ ン(以 下 トキ シ ン と総 称) 産 生 性 を比 較 した. が あ り,こ れ らが 敗 血 症 お よ び細 菌 性 シ ョ ック な ど の病 態 にお い て,重 要 な病 原 因 子 で あ る とす る 報 告 が 多 い1)∼3).一方,MRSAは る患 者 か ら多 く分 離 され,と 基 礎 疾 患 を有 す き に敗 血 症 を も引 き 材 料 お よび 方 法 菌 株:供 試 菌 株 は佐 世 保 市 立 総 合 病 院 にお い て 1994年 か ら1996年 ま で の3年 MRSAの 間 に分離 され た 全 株,701株 で,同 一 時期,同 一 患 者 か ら 得 られ た 同 一 検 体 か らの 分 離 株 は重 複 を 除 外 し 別 刷 請 求先:(〒850-8523)長 た.オ 崎 市桜 木 町6-41 国立 療 養 所 長崎 病 院 内科 水兼 隆介 キ サ シ リン の 最 小 発 育 阻止 濃 度(MIC)が 4μg/ml以 上 の黄 色 ブ ドウ球 菌 をMRSAと 感染症学雑誌 した . 第72巻 第8号 MRSA血 これ らの 菌 株 の 由来 検 体 別 のMRSA分 液 由来 株 の 病 原因 子 離 頃度, Table お よび 血 液 由 来 株 が 分 離 され た 症 例 の 基 礎 疾 患 と 感 染 経 路 を そ れ ぞ れTable 1とFig.1に 1 MRSA 789 Clinical sources and number of isolates of in 1994-96 示 す. 感 染 経 路 の特 定 は基 礎 疾 患 お よ び 同一 個 体 よ り分 離 され た 同 一 型MRSAの 血液 以外 の分離箇 所 か ら推 定 した.検 体 別 の病 原 因 子 の比 較 検 討 に は, 比 較 的,無 症 候 性 キ ャ リア ー か ら分 離 され る こ と が 多 い 咽 頭 由来 株 と尿 由来 株 を選 ん だ.血 液 由来 株16株,咽 頭 由来 株39株,尿 由来 株32株 を 用 い た. 全 尿 由 来 株 は34株 で あ っ た が,血 液 由来 株 と トキ シ ン産 生 とコ ア グ ラー ゼ タ イ プ が 同一 で,同 一 患 者 か ら,同 一 時期 に分 離 さ れ た 尿 由来 株2株 Fig. 1 Underlying 16 patients は敗 disease with MRSA and infection route in septicemia 血 症 の起 炎 菌 と同 一 株 とみ な し,除 外 した. 薬 剤 感 受 性:薬 MIC測 剤 感 受 性 試 験 は,NCCLSの 定 標 準 法(微 量 液 体 希 釈 法)に 従 い5),セ プ タ ー テ ス トパ ネ ル(日 本 ベ ク トン デ ィキ ン ソ ン株 式 会 社)を 用 い て,測 定 を行 った.点 滴 用 抗 生 剤 で あ る ミノ サ イ ク リン,ア ル べ カ シ ン,ま た はバ ン コマ イ シ ンが 臨 床 上,MRSA敗 用 さ れ る た め,こ MRSAの 感 受 性 を調 べ 検 討 を加 え た.薬 剤 感 受 性 基 準 は ミノ サ イ ク リン がMIC ベ カ シ ン はMIC MIC 血 症 の 治 療 に使 れ ら の 薬 剤 に 対 す る血 液 由 来 Underlying disease 2μg/ml以 下,ア ル 4μg/ml以 下,バ ン コマ イ シ ン は 1μg/ml以 下 を感 受 性 と した. 病 原 因 子 測 定:ト キ シ ッ ク シ ョ ック シ ン ドロ ー ム トキ シ ン-1,(以 下TSST-1)お キ シ ンA,B,C,D,E(以 SED,SEE)の よび エ ン テ ロ ト 下SEA,SEB,SEC, 産 生 は五 十 嵐,藤 川 らの 方 法 に従 っ た6)7).供 試 菌 株 を5%血 漿 加 ブ レ イ ンハ ー トイ ン フ ユー ジ ョ ン(BHI)液 Infection route 体 培 地 に て24時 間 振 湯 培 養 後 の 遠 心 上 清 を10培 連 続 希 釈 し た.TSST-1は 検 出 用 キ ツ トで あ るTST-RPLA(デ 式 会 社)を,SEは 研)を た.こ ン カ生 研 株 同 じ くSET-RPLA(デ 乗 検 定 を用 いp<0.05を 結 ンカ 生 1.ト 用 い て 逆 受 身 ラ テ ッ ク ス凝 集 法 に て測 定 し れ らTSST-1ま た はSEの 少 な く と も一 つ を産 生 す る株 を以 下,ト キ シ ン産 生 株 と表 記 す る. キ シ ン産 生MRSAの 当 院 のMRSAト 移 を示 す.ト 液 体 培 地 に 接 種 し,6時 年66%,1996年60%で,年 球 菌 コ ア グ ラー ゼ型 別 用 免 疫 血 清(デ ン カ生 研) を用 い た凝 集 反 応 で 定 性 的 に判 定 した. 統 計:検 体 別 の病 原 因 子 の比 較 検 討 に は カ イ2 平 成10年8月20日 果 分 離 頻 度 と年 次 推 移 コ ア グ ラー ゼ 型 別 は 潮 田 ら の 方 法 に従 い8),BHI 間 培 養 後 の 上 清 を ブ ドウ 有 意 と判 定 した. キ シ ン産 生 株 の 割 合 の 年 次 推 キ シ ン産 生 株 は1994年 が77%,1995 々 減 少 傾 向 に あ った が, 3年 間 の 平 均 の トキ シ ン産 生 株 は全 体 の67%を め た.血 液 由来 株 で は88%が 占 トキ シ ン産 生 株 で, 有 意 差 は な い が 平 均 よ り多 い 傾 向 に あ った. 790 水兼 MRSAに 多 いTSST-1お よ びSEC産 隆介 他 生 株 につ い キ シ ン産 生 株 で わ け,そ の頻 度 を血 液 由 来 株 と比 て も検 討 した が,1994年 が50%,1995年44%,1996 較 した.血 液 株 は トキ シ ン産 生 株 が88%で 年38%で に対 し,咽 頭 株 と尿 株 で は,そ れ ぞれ51%と56% ほ ぼ 同様 の減 少 傾 向 を示 し,3年 均 が45%で 間 の平 あ った の に対 し,血 液 由 来 株 は69%で, 相 対 的 に平 均 値 よ り多 い傾 向 に あ っ た(Fig.2). 2.コ ア グ ラ ー ゼ 型 の 分 離 頻 度 と年 次 推 移 つ ぎ に 当 院 のMRSAの Table コ ア グ ラーゼ 型 を 占 め て い るが,1996年 はII型 株 は減 少 傾 向 に あ りIII型,VII型 が 増 加 して い る. 血 液 由来 株 は16株 中1株 93.8%と を除 い て はII型 で あ り, な っ て いた. また,TSST-1お よ びSEC両 3A). 産 生 株 とそ れ 以 外 頭 株 は36%,尿 株 は50%で,血 対 し咽 液 株 は咽 頭 株 よ り 有 意 に 多 か っ た(p<0.05)(Table 3B). 4.血 液 由 来 株 と咽 頭,尿 由 来 株 の コ ア グ ラー ゼ 型 の比 較 検 討 さ ら に,コ ア グ ラー ゼ 型 に 関 し て も血 液 由 来 株 と咽 頭 拭 い 液 お よび 尿 由来 株 で比 較 検 討 した が, 3.血 液 由来 株 と咽 頭,尿 由 来 株 の トキ シ ン産 生 の比 較 検 討 MRSAキ 意 差 が あ っ た(p<0.05)(Table の タ イ プ と も比 較 した が,血 液 株 が69%に 2に 示 した.コ ア グ ラ ー ゼII型 が 多 く,3年 間 の 集 計 で は87%を で,有 あるの 血 液 株 は16株 中15株,咽 頭 株 は39株 中30株,尿 株 は32株 中24株 で,血 液 株 が 咽 頭 お よ び尿 由 来 株 よ ャ リア ー か ら分 離 さ れ た 咽 頭 拭 い 液 と尿 路 系 か らの 分 離 検 体 を トキ シ ン産 生 株 と非 ト り も,II型 株 が 多 い傾 向 に は あ った が,統 計 学 的 有 意 差 は 認 め られ な か った(Table 5.MRSA血 4). 液 由来 株 の薬 剤 感 受 性 ミノ サ イ ク リン,ア ル ベ カ シ ン,お よ びバ ン コ Fig. 2 Frequency of TSST-1 or/and enterotoxin production (A), and that of TSST-1 and enterotoxin C production (B) by MRSA strains in 1994-1996. 94-96: total strains obtained from 1994 to 1996 マ イ シ ン の3剤 あ っ た.ミ 全 て に 感 受 性 の あ る株 は69%で ノサ イ ク リ ン耐 性 で,ア ル ベ カ シ ン と バ ン コ マ イ シ ン感 受 性 株 は25%に 認 め られ た .バ ン コ マ イ シ ン 耐 性 株 の 出 現 は な か った(Fig. 3A).3剤 に対 す る感 受 性 に関 して は,全MRSA 菌株 で も検 討 した が,血 液 由 来 株 とほ ぼ 同 様 の薬 剤感 受 性 を 示 し,血 液 株 が 特 に耐 性 化 し て い る傾 向 は認 め られ な か っ た(Fig.3B). 考 MRSAが 察 血 液 か ら分 離 さ れ た16症 例 の 感 染 経 路 は静 脈 カ テ ー テ ル か らの侵 入 と経 気 道 感 染 が 多 く を 占 め て い た.基 礎 疾 患 と して は血 液 透 析 患 者 の慢 性 腎 不 全 が 多 く,つ い で 多 い のが 悪 性 疾 患 と な っ て い る(Fig.1).分 Table 2 94-96: NT: total strains 離 検 体 数 を比 較 す る と, Coagulase type of MRSA in 1994-1996 (%) of MRSA in 1994-1996 nontypable 感染症学雑誌 第72巻 第8号 MRSA血 液 由来株 の病 原 因子 791 喀 痰 由 来 株 が 圧 倒 的 に多 く,当 院 の血 液 由 来 株 は 所 見 を 示 す 患 者 よ りTSST-1を 3年 間 で わ ず か16株 で あ り,検 体 別 で は尿 や 咽 頭 み を 産 生 す る ブ ド ウ 球 菌 が 分 離 さ れ る こ と か ら, 拭 い液 な ど に つ い で5番 SEもTSSの しか し,Fig.1の 目 で あ った(Table 1). よ う な基 礎 疾 患 を もつ患 者 が 敗 血 症 を ひ きお こす と致 死 的 転 帰 を とる こ とが あ る 産 生 せ ず,SEの 原 因 毒 素 とみ な され る よ う に な っ た3). TSST-1やSEが 生 体 の リ ンパ 球 や マ ク ロ た め臨 床 的 に血 液 株 の 分 離 培 養 は重 要 で あ る. TSST-1は ト キ シ ック シ ョ ック シ ン ド ロ ー ム (以下TSS)患 者 よ り分 離 され た 黄 色 ブ ドウ球 菌 が 産 生 す る外 毒 素 と して 発 見 さ れ,TSSの 原 因毒 Fig. 3 Susceptibility or vancomycine isolates minocycline, テ ロ トキ シ ン(以 下SE)は ABK+VCM: 生 す る外 毒 素 で あ るが,本 来 食 中 毒 の 原 因 毒 素 と して 知 られ て い た が,TSSと 類似 した 症 状 や検 査 isolates susceptible arbekacine susceptible strains MINO+VCM: isolated Cmparison of toxin from blood production and other susceptible strains susceptible strains by MRSA sources TSST-1 or/and enterotoxin producing strain Toxin(-): Toxin nonproducing strain *Significantly higher than for isolates Blood from strains,N=16 other B sources (p<0.05) B TSST & SEC: TSST-1 and enterotoxin strain Other: other type strain **Significantly higher than for isolates C producing from pharynx Total strains,N=701 (p<0.05) Table 4 ohther NT: 平 成10年8月20日 Comparison sources nontypable of coagulase for arbekacine for for vancomycine A Toxin(+): for minocy- cline and vancomycine A 3 strains and vancomycine and vancomycine VCM: Table arbekacine (A) and total (B) of MRSA. MINO+ABK+VCM: 素 と考 え られ,こ の 名 称 で 呼 ばれ て い る1)2).エ ン 同 じ くブ ドウ球 菌 の産 of minocycline, for blood type of MRSA isolates from blood and only 水兼 792 隆介 他 フ ァー ジ に対 して 多 彩 な生 物 活 性 を示 す こ とが 近 分 離 さ れ て い た.基 礎 疾 患 を有 す る症 例 か ら トキ 年 の 研 究 で 明 らか に な りつ つ あ り9),さ ら に は細 シ ン産 生MRSAが 菌 性 ス ー パ ー抗 原 と し てT細 胞 を活性 化 す る こ の 防 止 は も とよ り,主 治 医 に敗 血 症 の 危 険 性 を促 とな どが 報 告 され て い る10).こ の よ う に病 原 因 子 し,発 熱 な どが あ れ ば血 液 培 養 の 提 出 を依 頼 す る. と し て はTSST-1とSEは の の,臨 て,多 広 く認 知 され て い る も 床 分 離 黄 色 ブ ドウ球 菌 はMRSAも 含め くの菌 株 が これ ら を産 生 す る た め,日 和 見 感 染 と され て い るMRSA感 染 症 との 関 与 は あ ま り問 題 に さ れ て い な い.実 際,我 MRSAの67%を 々の検 討 で も 産 生 株 が 占 め て お り(Fig.2),む し ろ臨 床 で は疫 学 的 マ ー カ ー と して 用 い られ る傾 向 に あ る. し か し,我 々 は血 液 か ら分 離 さ れ たMRSAに TSST-1が 比 較 的 多 い とい う こ とに 着 目 し検 討 を 開 始 し た.今 回 の 結 果 で は,血 液 由来 株 は咽 頭 由 来 株 や 尿 由来 株 よ り有 意 にTSST-1ま 生 株 が 多 く,中 で もTSST-1お た はSE産 よびSEC産 比 率 が 高 い こ とが わ か っ た(Table 3).一 生株 の 方,コ ア グ ラ ー ゼ タ イ プ に関 して は検 体 別 で有 意 な差 は 認 め られ な か った(Table 4).高 齢 者 のMRSA敗 血 症 の死 亡 率 は コ ア グ ラ ー ゼII型MRSAが 関与 して い る場 合 が 有 意 に多 い とい う報 告 もあ り11), 宿 主 の 因 子 や定 量 的 な 問題 も考 慮 す べ きか も しれ な い.敗 血 症16例 中,14例 生MRSAが の 血 液 か ら トキ シ ン産 分 離 さ れ た が,14例 中12例 はSIRS (systemic inflammatory response syndrome)の 診 断 基 準12)を満 た し,8例 は多 臓 器 不 全 に至 っ た. お そ ら く,病 原 因 子 で あ るTSST-1ま た はSEが マ ク ロ フ ァ ー ジ を活 性 化 し,イ ン ター ロ イ キ ンや TNF(tumor necrosis factor)な ど のサ イ トカ イ ン の誘 導 が 惹 起 され,こ れ らが 重 要 臓 器 に集 積 し た 好 中球 に作 用 した と考 え る13)14).前述 した よ う にTSST-1やSEは 生 体 に種 々 の生 物 活 性 を与 え る こ とが 基 礎 実 験 で は証 明 さ れ て お り9)10),細 菌性 シ ョ ック の誘 因 に な る こ とは充 分 予 想 され る が, 明 確 な作 用 機 序 に 関 す る報 告 は な い.今 後,動 物 実 験 等 に よ るprospectiveな 検 討 が 期 待 さ れ る. 我 々 は新 し い試 み と して 分 離 さ れ た 黄 色 ブ ドウ 球 菌 の病 原 因 子 産 生 性 をす べ て主 治 医 に報 告 して い る.実 際,今 回 の敗 血 症16例 中12例 にお い て血 液 培 養 陽 性 前 か ら,同 一 型MRSAが 他検体 よ り 分 離 さ れ た 場 合 は,院 内 伝 播 そ れ に よ っ て,早 期 にMRSA敗 血 症 が 診 断 され れ ば,抗 菌 薬,γ-グ ロ ブ リン や ス テ ロ イ ドな どの 投 与 も よ り効 果 的 と考 え る.今 回 のMRSA病 因 子 の 検 討 は,今 後 のMRSA感 原 染 症 の発 症 を予 測 し,予 防,治 療 す る上 で有 力 な 情 報 に な る可 能 性 が 示 唆 され た. 謝辞:本 研究にあたって協力頂 きました佐世保市立総合 病院検査科細菌室,山 口英人氏,松 尾 由美氏に感謝 します. 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A Study of Virulence Factors Produced by MRSA Strains Isolated from Blood Samples Ryusuke MIZUKANE1), Masao NAKATOMI1, Yoji FUTSUKI2), Jun ARAKI2), Sadahiro ASAI2), Katsuhiko SAWATARI3), Yoichi HIRAKATA4), Shigefumi MAESAKI4), Kazunori TOMONO4) & Shigeru KOHNO4) Internal Medicine, National 1) Nagasaki Hospital 2)Internal Medicine and 3)Clinical Laboratory , Sasebo City General Hospital 4)The Second Department of Internal Medicine , Nagasaki University Hospital Toxic shock syndrome toxin-1 (TSST-1) and enterotoxins are important virulence factors produced by Staphylococcus aureus. It is reported that these toxins are associated with septic shock and toxic shock syndrome. We investigated the toxin production and coagulase types of 701 MRSA strains isolated in Sasebo City General Hospital between 1994 and 1996 TSST-1 or/and enterotoxins were detected in 67% of all MRSA strains, and thous were detected in 88%) of MRSA strains isolated from blood samples. 45% of all MRSA strains produced both TSST1 and enterotoxin C, and 70% of MRSA strains obtained from blood produced those toxins. Frequency of TSST-1 or/and enterotoxin production by MRSA strains isolated from blood samples was significantly higher than that by MRSA strains isolated from urine and pharynx (p<0.05), and frequency of both TSST-1 and enterotoxin C production by MRSA isolates from blood was significantly higher than that by MRSA strains isolated from pharyngeal sample (p< 0.05). This study indicated that investigation of virulence factors produced by MRSA might give the useful information on prevention and treatment of MRSA infection. 平成10年8月20日
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