Antibiotic-impregnated bone graftsを用いた人工股関節周囲感染治療，遺伝子検査による治療戦略 -――人工関節周囲感染の治療期間短縮と遺伝子検査による診断と適性抗菌薬の使用

Treatment of periprosthetic hip infection using antibiotic-impregnated bone grafts, treatment strategy based on genetic testing：shortening treatment time of periprosthetic infection, diagnosis by genetic testing and use of appropriate antimicrobial agents

は じ め に

　昨今，新型コロナ感染症パンデミックにより，日常的に遺伝子機器が使用されるようになっている．当ゲノム解析センターでは，ウイルス型判別を目的とした全自動next-generation sequencing（NGS）によるゲノム解析法を構築し，変異ウイルスの検出や院内感染時の感染経路特定に使用している^1）．

　整形外科で特に問題となる人工関節周囲感染症（periprosthetic joint infection：PJI）は，無症候性感染や遅発性感染が人工関節弛みに含まれ^2），polymerase chain reaction（PCR）やNGSなどの遺伝子検査は従来の培養検査で検出のできないviable but non-culturable（VBNC）を検出することができる^3）．バイオフィルム感染症は，VBNCである持続生残菌（persister）^4）が感染の再燃を繰り返す要因となり，これらを検出できる遺伝子検査が行える意義は大きい．2018年のInternational Consensus Meeting on Periprosthetic Joint Infectionにおける診断ガイドラインは，遺伝子検査を加えた新しい指針を与えており，PJIの診断未確定時はNGSなどの遺伝子検査が必要である^5）．

　近年，薬剤耐性菌（antimicrobial resistance：AMR）の問題は，世界保健機関（World Health Organization：WHO）が掲げる世界的問題として認識され^6），広域抗菌薬や抗メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）薬の使用を最小限におさえる必要がある．当科は，臨床検体における遺伝子検査の課題^7～10）をふまえ，定量PCR（qPCR）による細菌定量によるスクリーニング検査と診断を行い，ブドウ球菌やメチシリン耐性遺伝子を迅速に検出するloop-mediated isothermal amplification（LAMP）法や細菌叢の検出にNGSを用いており^7～9），広域抗菌薬や抗MRSAによる抗菌薬治療開始後は，遺伝子検査を参考にデ・エスカレーションを行っている．

　近年，遺伝子検査のみならず，バイオフィルムの研究がすすみ，バイオフィルム感染症の治療における抗菌薬量は，minimum biofilm eradication concentrationに達成する量が必要とされる^11）．われわれはantibiotic-loaded acrylic cement（ALAC）に比べて抗菌薬徐放量が多いantibiotic-impregnated bone grafts（AIBGs）^12～15）をインプラント周囲感染や慢性骨髄炎の治療に使用し^8），現在はPJI治療に従来法^12）と併せてAIBGsを用いている．本稿では，遺伝子検査を用いたPJI診断，AIBGsを用いた治療，適性抗菌薬の使用について最新のPJI検査と治療を報告する．