JP2009148303A - Antibiotic sensitivity testing - Google Patents

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メラニー ジェーン マーフィー
Rachel Louise Price
レイチェル ルイーズ プライス
David James Squirrell
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/02Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
    • C12Q1/18Testing for antimicrobial activity of a material

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a test in particular for the sensitivity of bacteria to an antibiotic or a biostatic agent, a test to assess the growth stage of the bacteria and the health state, and to provide methods of carrying out these tests and kits for achieving them. <P>SOLUTION: The invention relates to the use of an assay for adenylate kinase in an in vitro test for the effect of external conditions on the growth characteristics of bacterial cells. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、細菌の増殖特性の試験方法に係り、詳細には、特定の抗生物質又は生物静力学的薬剤(biostatic agent)に対する感受性試験、及びその方法で使用するキットに関する。 The present invention relates to a method for testing bacterial growth characteristics, and in particular, to a susceptibility test for a specific antibiotic or biostatic agent, and a kit for use in the method.

抗生物質耐性を有する細菌は、ますます重大な問題になっている。1系統の細菌の抗生物質耐性を決定する現在の方法は、非常に時間がかかる。それは、まず純粋培養における生物体の単離を必要とする。そして、細菌の「芝生」(lawn)を調製し、かつ1セットの抗生物質の存在下で増殖させる。特定の抗生物質の周囲における増殖の阻害ゾーンは、該細菌が感受性であることを示す(そのゾーンの大きさは感受性の程度を示す)。抗生物質の存在で増殖が阻害されないことは、耐性を示している。このプロセスは完了までに少なくとも2日かかり、特に、感染された個体の最適な治療法がこれら試験の結果により決定される臨床状況においては、理想からはかけ離れている。
抗生物質耐性又は感受性をかなり速く、例えば数時間以内で判定できる試験が要望されている。
Bacteria with antibiotic resistance are becoming an increasingly serious problem. Current methods for determining antibiotic resistance of a strain of bacteria are very time consuming. It first requires the isolation of the organism in pure culture. A bacterial “lawn” is then prepared and grown in the presence of a set of antibiotics. A zone of inhibition of growth around a particular antibiotic indicates that the bacterium is sensitive (the size of the zone indicates the degree of sensitivity). The absence of growth inhibition in the presence of antibiotics indicates resistance. This process takes at least two days to complete and is far from ideal, especially in clinical situations where the optimal treatment of infected individuals is determined by the results of these trials.
There is a need for a test that can determine antibiotic resistance or sensitivity fairly quickly, for example within a few hours.

アデニル酸キナーゼの測定による微生物検出のための検定法は、例えば国際特許出願番号PCT/GB94/00118及びPCT/GB94/01513によって知られている。アデニル酸キナーゼは、すべての生細胞で必須の酵素であり、以下に示されるように、ADPの存在下、ATPの生成を触媒する。

Figure 2009148303
この検定法では、ADPは試薬として、好ましくはマグネシウムイオンの存在下、試験する試料に加えられる。上記アデニル酸キナーゼ反応の結果として生成されるATPは、例えばホタルの生物発光を用いて検出することができる。このため、ルシフェリン/ルシフェラーゼの組合せのような試薬を、通常、例えば約5分のような短いインキュベーション時間後に混合物に加え、生じる発光シグナルを観察する。
この検定法の感度はアデニル酸キナーゼの自然放射能レベル及び使用する試薬の純度によってのみ制限される。例えば、モデル系として大腸菌を使用すると、100以下の細胞由来のアデニル酸キナーゼ活性が、後述する図1に示されるように、5分のインキュベーション検定で測定された。この図を作成するために使用した試験では、試料体積は200μlであった。 Assays for the detection of microorganisms by measuring adenylate kinase are known, for example, from international patent application numbers PCT / GB94 / 00118 and PCT / GB94 / 01513. Adenylate kinase is an essential enzyme in all living cells and catalyzes the production of ATP in the presence of ADP, as shown below.
Figure 2009148303
In this assay, ADP is added as a reagent to the sample to be tested, preferably in the presence of magnesium ions. ATP produced as a result of the adenylate kinase reaction can be detected using, for example, firefly bioluminescence. For this reason, reagents such as the luciferin / luciferase combination are usually added to the mixture after a short incubation period, for example about 5 minutes, and the resulting luminescent signal is observed.
The sensitivity of this assay is limited only by the natural radioactivity level of adenylate kinase and the purity of the reagents used. For example, when Escherichia coli was used as a model system, adenylate kinase activity derived from 100 cells or less was measured by a 5-minute incubation assay as shown in FIG. In the test used to create this figure, the sample volume was 200 μl.

出願人らは、アデニル酸キナーゼをバイオマスの感受性マーカーとして使用でき、かつ上述の検定法が、細菌細胞の増殖特性に関するさらにずっと詳細な情報を与える研究に利用できることを見出した。
従って、本発明は、細菌細胞の増殖特性に関する外部条件の効果に関するインビトロ試験でのアデニル酸キナーゼの検定の使用を提供する。
Applicants have found that adenylate kinase can be used as a susceptibility marker for biomass and that the assay described above can be used in studies that give much more detailed information on the growth characteristics of bacterial cells.
Accordingly, the present invention provides the use of an adenylate kinase assay in an in vitro test for the effect of external conditions on the growth characteristics of bacterial cells.

アデニル酸キナーゼの検定は、細菌の増殖及び阻害についての多くの観点を調べる速くかつ高感度の手段を提供する。本発明を使用して調べるうる外部条件の種類は様々である。例えば、アデニル酸キナーゼの検定は、特定細菌株又は混合培養の特定の抗生物質又は生物静力学的薬剤に対する感受性を決定する方法に使用してもよく、又は抗生物質又は生物静力学的特性のために試薬をスクリーニングするための用途に適合しうる方法に使用してもよい。また、細胞培養の細胞外アデニル酸キナーゼ含量と、細胞内及び細胞外の総含量との比較は、細胞培養の増殖状態及び健康状態の指標となるので、アデニル酸キナーゼの検定を使用して、これらの特徴を判定できることがわかった。 Adenylate kinase assays provide a fast and sensitive means of examining many aspects of bacterial growth and inhibition. There are various types of external conditions that can be examined using the present invention. For example, an adenylate kinase assay may be used in a method to determine the susceptibility of a particular bacterial strain or mixed culture to a particular antibiotic or biostatic agent, or because of antibiotic or biostatic properties. Alternatively, it may be used in a method that can be adapted to the application for screening reagents. In addition, since the comparison between the extracellular adenylate kinase content of the cell culture and the total intracellular and extracellular content is an indicator of the growth state and health status of the cell culture, using the adenylate kinase assay, It was found that these characteristics can be determined.

試験は、行われる調査の性質、入手できる細菌試料のタイプ、もしあれば試験すべき試薬の性質、特にそれらが細胞に溶菌性又は非溶菌性効果を及ぼすかどうかを考慮して構成される。これら試験の種々の形態については、さらに詳しく後述する。
しかし、詳細には、本発明は、試験物質に対する細菌の感受性を決定する方法であって、前記試薬含有の培養から細菌の溶解によって遊離されたアデニル酸キナーゼを検定すること、及びかつその結果を、試薬の添加前の培養、及び/又は異なった時点における同一培養からの溶解された細菌、及び/又は該試薬を含まない同様の培養からの溶解された細菌のいずれかについての同様のアデニル酸キナーゼの検定から得られた結果と比較することを含む方法を提供する。
The test is structured taking into account the nature of the investigation being performed, the type of bacterial sample available, the nature of the reagents to be tested, if any, and whether they have a lytic or non-lytic effect on the cells. Various forms of these tests will be described in more detail later.
In particular, however, the present invention is a method for determining the susceptibility of a bacterium to a test substance, comprising assaying adenylate kinase released by lysis of the bacterium from said reagent-containing culture, and determining the result. Similar adenylate for any of the lysed bacteria from the same culture at different time points, and / or lysed bacteria from the same culture without the reagent A method comprising comparing to results obtained from a kinase assay is provided.

試験する試薬は、公知の抗生物質又は生物静力学的薬剤でもよく、又は従来は抗生物質として知られていない新規の化合物若しくは試薬でもよく、その結果試験がスクリーニングプログラムの一部をなすこともある。
いくつかの試薬、例えば、ペニシリン、例えばアンピシリン及びアモキシシリンのようなβ-ラクタム抗生物質のような抗生物質は、培養中細菌を溶解するだろう。しかし、これが起こらない場合は、検定を行う前に細菌を溶解することが必要であるかもしれない。これは、溶菌剤による処理及び細菌を磁場若しくは電場、又は超音波に供するような物理的方法を含む、本分野で公知の種々の方法で行うことができる。
The reagent to be tested may be a known antibiotic or biostatic drug, or may be a new compound or reagent not previously known as an antibiotic, so that the test may form part of the screening program .
Some reagents, for example, antibiotics such as penicillin, for example β-lactam antibiotics such as ampicillin and amoxicillin, will lyse bacteria in culture. However, if this does not occur, it may be necessary to lyse the bacteria prior to performing the assay. This can be done in a variety of ways known in the art, including treatment with lysing agents and physical methods such as subjecting the bacteria to a magnetic or electric field, or ultrasound.

細菌を溶解させる薬剤は、界面活性剤及び溶菌素のような酵素を含む。しかし、これらは特異的でなく、試料中に存在するすべての生きている物質からAKを遊離させるだろう。これは、試料が純粋な培養を含むときは適するであろう。しかし、調査中の細菌が混合培養の一成分であるときは、他の戦略を採用してもよい。混合試料中の標的細胞由来の特異的な測定は、例えば:1)非特異的なアデニル酸キナーゼの測定後に、問題の細胞を特異的に捕捉してそれらを混入している生物体から分離すること;2)該標的細胞を溶解するだけの方法を使用して、これらからアデニル酸キナーゼのみを測定すること;又は3)それらを併用することによって達成することができる。 Agents that lyse bacteria include surfactants and enzymes such as lysin. However, they are not specific and will liberate AK from all living material present in the sample. This may be appropriate when the sample contains a pure culture. However, other strategies may be employed when the bacterium under investigation is a component of a mixed culture. Specific measurements from target cells in a mixed sample, for example: 1) After measurement of non-specific adenylate kinase, the cells in question are specifically captured and separated from contaminating organisms 2) measuring only adenylate kinase from them using a method that only lyses the target cells; or 3) using them in combination.

標的細菌細胞のみ(上記2)からのアデニル酸キナーゼは、調査している特定の細菌に特異的である溶菌剤、例えば、標的細胞に特異的でありかつその細菌を溶解させるバクテリオファージを用いて遊離されうる。これらのバクテリオファージは、細菌に感染するウイルスであり、該細胞を溶解し、かつアデニル酸キナーゼを含む細胞内成分を外部培地に遊離させる。この遊離は、感染後約30〜60分起こる。40分かかる検定にこの方法を使用して、500より少ない細胞が検出されることがわかった。 Adenylate kinase from target bacterial cells only (above 2) can be obtained using a lytic agent that is specific for the particular bacterium under investigation, eg, a bacteriophage that is specific for the target cell and lyses the bacterium. Can be liberated. These bacteriophages are viruses that infect bacteria, lyse the cells and release intracellular components including adenylate kinase to the external medium. This release occurs about 30-60 minutes after infection. Using this method for an assay that took 40 minutes, it was found that fewer than 500 cells were detected.

ファージは、純粋培養又は混合培養で、同等によく標的細胞に感染しうる。試料から化学的に抽出できるアデニル酸キナーゼの量と、ファージ感染による設定時間後に遊離される量とを比較することによって、標的細胞が存在するかしないか、及びその試験物質が標的細胞の増殖に及ぼす効果を決定できる。
バクテリオファージを再生し、それによって溶解を引き起こすためには、宿主細胞は増殖の対数期になければならない。増殖が、例えば静菌剤又は抗生物質の存在の結果として阻害されると、バクテリオファージは増殖又は細胞を溶解できないだろう。このことは、以下に示されるように、本発明のさらなる実施形態の基礎として使用できる。
Phages can infect target cells equally well in pure or mixed cultures. By comparing the amount of adenylate kinase that can be chemically extracted from the sample with the amount released after a set time due to phage infection, the presence or absence of the target cell and the test substance contribute to the growth of the target cell. The effect can be determined.
In order to regenerate the bacteriophage and thereby cause lysis, the host cell must be in the logarithmic phase of growth. If growth is inhibited, for example as a result of the presence of a bacteriostatic agent or antibiotic, the bacteriophage will not be able to grow or lyse the cells. This can be used as a basis for further embodiments of the invention, as will be shown below.

代替的又は付加的に、混合培養を、標的細菌の細胞を培養中で濃厚にするか及び/又はそれから分離する前処理工程に供してもよい。このような工程は、技術的に周知である。例えば、分離は、特定の細菌に特異的な抗生物質又はその結合断片を使用してそれらの細胞をビーズ、微量定量プレート、フィルター膜又はカラムのような固体表面上に固定化する免疫捕捉法を使用して達成しうる。磁性ビーズが、特に好ましい固体表面を与えてもよい。ビーズの分離は、磁気分離法を用いることが適切であり、後述するように、標的細菌の実質的な単離を導く。典型的には、磁性ビーズを固体支持体として使用すると、約30分の総検定時間で1000以下の細胞の検出を達成できることがわかった。また、他の物質を固体支持体として用いることもできる。 Alternatively or additionally, the mixed culture may be subjected to a pretreatment step in which the cells of the target bacteria are enriched and / or separated from the culture. Such a process is well known in the art. For example, separation may involve an immunocapture method that uses antibiotics specific for a particular bacterium or binding fragments thereof to immobilize the cells on a solid surface such as a bead, microtiter plate, filter membrane or column. Can be achieved using. Magnetic beads may provide a particularly preferred solid surface. For separation of the beads, it is appropriate to use a magnetic separation method, which leads to substantial isolation of the target bacteria, as described below. Typically, using magnetic beads as a solid support has been found to be able to achieve detection of 1000 cells or less in a total assay time of about 30 minutes. Other substances can also be used as the solid support.

選択的な増殖培地の使用により、さらに特異性が得られてもよい。これを増菌工程で使用して、免疫捕捉検定又はバクテリオファージによる感染の前に、健康な増殖培養を確立できる。さらに、選択的培地をバクテリオファージ感染の過程の間中使用しうる。
このような培地は、存在しうる標的でない生物体による過剰増殖、時には標的細菌よりも非常に過剰となる場合を最小化するだろう。
上述したように、本発明は、特定の抗生物質又は静菌剤に対する細菌の感受性試験での使用に適合しうる。
Further specificity may be obtained through the use of selective growth media. This can be used in an enrichment process to establish a healthy growth culture prior to infection with an immunocapture assay or bacteriophage. In addition, selective media can be used throughout the process of bacteriophage infection.
Such a medium will minimize the overgrowth by non-target organisms that may be present, sometimes much in excess of the target bacteria.
As mentioned above, the present invention can be adapted for use in testing bacterial susceptibility to certain antibiotics or bacteriostatic agents.

β-ラクタム、例えばペニシリンのような抗生物質は、細胞壁の合成を中断させ、それによって細胞の統合性を失わせ、かつ複製のときに溶解することによって機能する。これは、細菌が活発に増殖していることを条件に、かなり速く、抗生物質にさらした後約10〜15分で起こる。
クロラムフェニコールのような他の抗生物質は、細胞溶解は起こさないが、生物静力学的薬剤が為すような他の方法で細胞増殖を阻害する。使用するいずれの特定薬剤の作用機序形態も一般に理解されている。本発明は、これら薬剤のいずれについても、細菌に対する感受性試験での使用に適合しうる。
Antibiotics such as β-lactams, such as penicillin, function by disrupting cell wall synthesis, thereby losing cell integrity and lysing during replication. This occurs fairly quickly, approximately 10-15 minutes after exposure to antibiotics, provided that the bacteria are actively growing.
Other antibiotics such as chloramphenicol do not cause cell lysis, but inhibit cell proliferation in other ways that biostatic drugs do. The mode of action of any particular drug used is generally understood. The present invention can be adapted for use in any susceptibility test against bacteria for any of these agents.

本発明の特定の実施形態は、溶菌性抗生物質に対する細菌の感受性を決定する方法であって、以下の工程:(i)前記細菌を、例えば免疫捕捉工程を用いて他の菌種から分離する工程;(ii)前記細菌の培養の細胞外アデニル酸キナーゼ含量を決定する工程;(iii)該培養に溶菌性抗生物質を添加し、それを、該抗生物質にその溶菌効果を及ぼすのに十分な時間インキュベートする工程;及び(iv)該培養の細胞外アデニル酸キナーゼ含量を決定して、溶菌が起きたかどうかを判定する工程;を含んでなる方法を包含する。 A particular embodiment of the present invention is a method for determining the susceptibility of a bacterium to a lytic antibiotic, comprising the following steps: (i) separating the bacterium from other microbial species using, for example, an immunocapture step (Ii) determining the extracellular adenylate kinase content of the bacterial culture; (iii) adding a lytic antibiotic to the culture, which is sufficient to exert its lytic effect on the antibiotic. And (iv) determining the extracellular adenylate kinase content of the culture to determine whether lysis has occurred.

この試験では、感受性細菌は、抗生物質の添加後すぐに、一般に約15分以内で抗生物質によって溶解されるだろう。従って、抗生物質の添加後、細菌細胞が自由な細胞内アデニル酸キナーゼを壊して開くので、培養の遊離アデニル酸キナーゼの含量は有意に増加するだろう。アデニル酸キナーゼレベルの最適な測定は、抗生物質の添加直前に、それから再び抗生物質の添加後少なくとも15分かかるだろう。耐性細菌の培養の遊離アデニル酸キナーゼ含量は、大部分一定のままだろう。従って、普通に存在する低レベルの細胞外アデニル酸キナーゼのみの含量は、上述のように測定され、これは、健康的に増殖する細胞についてはほぼ安定している。この方法を用いて、約40分の時間で抗生物質感受性の判定を行うことができる。
この方法で使用する細菌の培養は、上述の前記細菌に有利な選択的な増殖培地を含んでもよく、これは、コンタミネーションの結果である誤った陽性結果を最少化するだろう。
In this test, susceptible bacteria will be lysed by antibiotics, generally within about 15 minutes, after the addition of antibiotics. Thus, the content of free adenylate kinase in the culture will increase significantly as bacterial cells break open of free intracellular adenylate kinase after addition of antibiotics. Optimal measurement of adenylate kinase levels will take just before antibiotic addition and then again at least 15 minutes after antibiotic addition. The free adenylate kinase content of resistant bacterial cultures will remain largely constant. Thus, the content of only the low level extracellular adenylate kinase that is normally present is measured as described above, which is nearly stable for healthy proliferating cells. Using this method, antibiotic sensitivity can be determined in about 40 minutes.
The bacterial culture used in this method may include a selective growth medium that favors the aforementioned bacteria, which will minimize false positive results that are the result of contamination.

これとは別の本発明の実施形態は、細菌の非溶菌性抗生物質又は生物静力学的薬剤に対する感受性を決定する方法であって、(i)前記細菌を、例えば免疫捕捉法を用いて他の菌種から分離すること、(ii)前記非溶菌性抗生物質又は生物静力学的薬剤及び任意に前記細菌に有利な選択的増殖培地の存在下、前記細菌の培養をインキュベートすること、(iii)間欠的に試料を取り、これら試料中で細菌を溶解し、かつ前記試料中のアデニル酸キナーゼを検定することによって、インキュベーションの時間に渡って、該培養の全アデニル酸キナーゼ含量が増加したか減少したかを決定すること;を含んでなる方法を提供する。 Another embodiment of the present invention is a method for determining the susceptibility of a bacterium to non-lytic antibiotics or biostatic agents, wherein (i) the bacterium is (Ii) incubating the bacterial culture in the presence of the non-lytic antibiotic or biostatic agent and optionally a selective growth medium in favor of the bacteria; (iii) Whether the total adenylate kinase content of the culture increased over time of incubation by taking samples intermittently, lysing bacteria in these samples and assaying for adenylate kinase in the samples Determining whether it has decreased.

この場合、ある時間、例えば約1時間に及ぶ化学的溶解後に得られるアデニル酸キナーゼの量は、該細菌が該抗生物質に感受性であれば、ほぼ一定のままだろう。これは、細菌が該抗生物質の存在下では増殖できないからである。しかし、耐性細菌の場合は、細菌は増殖し続け、そしてアデニル酸キナーゼのレベルは経時的に着々と増加するだろう。
このように、溶菌性又は非溶菌性のいずれの特定の抗生物質に対する純粋培養の感受性も、上記工程Iの方法論を用いて迅速に決定されうる。
In this case, the amount of adenylate kinase obtained after chemical lysis over a period of time, for example about 1 hour, will remain approximately constant if the bacterium is sensitive to the antibiotic. This is because bacteria cannot grow in the presence of the antibiotic. However, in the case of resistant bacteria, the bacteria will continue to grow and adenylate kinase levels will increase steadily over time.
Thus, the susceptibility of a pure culture to a specific antibiotic, either lytic or non-lytic, can be rapidly determined using the methodology of Step I above.

本発明の他の実施形態は、細菌の単離又は純粋培養の使用を不要とする。詳細には、本発明は、さらに、抗生物質又は生物静力学的薬剤に対する細菌の感受性を決定する方法であって、(a) 前記細菌の培養の第1試料、前記抗生物質の存在下の第2試料、前記標的細菌を特異的に溶解するバクテリオファージの存在下の第3試料、及び前記バクテリオファージ及び前記抗生物質の両方の存在下の第4試料をインキュベートすること、(b) 培養後の第1〜第4試料のおのおのについてアデニル酸キナーゼ含量を決定すること、及び(c) アデニル酸キナーゼの検定結果を基礎とし、かつ抗生物質又は生物静力学的薬剤の作用形態に基づいて、該細菌の感受性又は耐性を決定することを含んでなる方法を提供する。 Other embodiments of the invention obviate the use of bacterial isolation or pure culture. Specifically, the present invention further provides a method for determining the susceptibility of a bacterium to an antibiotic or a biostatic agent, comprising: (a) a first sample of the bacterial culture, a first sample in the presence of the antibiotic. Incubating two samples, a third sample in the presence of a bacteriophage that specifically lyses the target bacteria, and a fourth sample in the presence of both the bacteriophage and the antibiotic, (b) after incubation Determining the adenylate kinase content for each of the first to fourth samples, and (c) based on the adenylate kinase assay results and based on the mode of action of the antibiotic or biostatic agent, Providing a method comprising determining the susceptibility or resistance of.

細菌が抗生物質の効果に対して感受性であるためには、活発に増殖していなければならないので、最初の増菌工程に選択的な培地を使用できるだろう。増菌工程は、約1時間のインキュベーションを含んでもよい。この時間後、該標的細胞は、所望により免疫捕捉によって新鮮な選択的培地に増菌されてもよい。抗生物質を標的細菌に添加する効果は、バクテリオファージ媒介の溶解と組み合わせたアデニル酸キナーゼの測定によって決定できる。 In order for bacteria to be sensitive to the effects of antibiotics, they must be actively growing, so selective media could be used for the initial enrichment step. The enrichment step may include about 1 hour incubation. After this time, the target cells may be enriched in fresh selective medium by immunocapture if desired. The effect of adding antibiotics to the target bacteria can be determined by measurement of adenylate kinase combined with bacteriophage-mediated lysis.

バクテリオファージが再生するためには、宿主細胞は対数期の増殖になければならない。例えば抗生物質の存在によって増殖が阻害されると、該ファージは複製することができず、それゆえ宿主を溶解できないだろう。バクテリオファージとからめたアデニル酸キナーゼ検定を使用して、細菌の抗生物質感受性を3時間以内で決定することができる。抗生物質にさらす前又はファージによる感染の前に健康的に増殖する細胞を確立するには、さらなる時間が必要である。試験結果の2つのタイプは、関係した抗生物質の作用形態に依存する可能性がある。 In order for the bacteriophage to regenerate, the host cell must be in log phase growth. For example, if growth is inhibited by the presence of antibiotics, the phage will not be able to replicate and therefore will not lyse the host. Bacteriophage and adenylate kinase assays can be used to determine bacterial antibiotic susceptibility within 3 hours. Additional time is required to establish healthy proliferating cells before exposure to antibiotics or infection with phage. Two types of test results may depend on the mode of action of the antibiotic concerned.

得られた結果を図4にまとめた。図中、「−」は、細胞外アデニル酸キナーゼのみの検出と一致する結果を示し、「+」は、増殖しない生存試料の細胞内及び細胞外アデニル酸キナーゼの検出と一致する適度な陽性結果を示し、かつ「++」は、増殖培養の溶解と一致するアデニル酸キナーゼの上昇したレベルの検出を示す。 The results obtained are summarized in FIG. In the figure, “−” indicates a result consistent with detection of extracellular adenylate kinase alone, and “+” indicates a moderate positive result consistent with detection of intracellular and extracellular adenylate kinase in a non-proliferating living sample. And “++” indicates the detection of elevated levels of adenylate kinase consistent with lysis of the growth culture.

図4より明らかなように、この一連の試験を用いて得られた結果のパターンにより、薬剤の作用形態(溶菌性又は非溶菌性)がわかれば、感受性細菌と耐性細菌との区別を容易にできる。以下の実施例でさらに詳細に説明するように、種々の試薬と細菌との相互作用の結果として様々な効果が引き起こされる。
細胞培養の細胞外アデニル酸キナーゼ含量と、細胞内及び細胞外の総含量との比較により、細胞培養の増殖状態及び健康状態が示されることがわかった。
As is clear from FIG. 4, if the mode of action of the drug (lytic or non-lytic) is known from the pattern of results obtained using this series of tests, it is easy to distinguish sensitive bacteria from resistant bacteria. it can. As explained in more detail in the examples below, various effects are caused as a result of the interaction of various reagents with bacteria.
Comparison of the extracellular adenylate kinase content of the cell culture with the total intracellular and extracellular content was found to indicate the growth and health status of the cell culture.

従って、本発明のさらに別の実施形態は、細菌培養の増殖期の決定方法であって、(a)前記細菌培養の第1試料を溶菌剤にさらして、その中で細菌細胞を溶解させること、(b)前記第1試料中及び溶菌剤にさらされなかった前記培養の第2試料中のアデニル酸キナーゼを検定すること、及び(c)前記第1及び第2培養から得られた結果を比較し、かつ該培養の増殖期を判定することを含んでなる方法を提供する。 Accordingly, yet another embodiment of the present invention is a method for determining the growth phase of a bacterial culture, comprising: (a) exposing a first sample of said bacterial culture to a lysing agent to lyse bacterial cells therein. (B) assaying adenylate kinase in the first sample and in a second sample of the culture that has not been exposed to a lysing agent; and (c) the results obtained from the first and second cultures. A method comprising comparing and determining the growth phase of the culture is provided.

健康な対数期培養は、相対的に低い(全アデニル酸キナーゼの約1%)細胞外アデニル酸キナーゼレベルを有しており、細胞外アデニル酸キナーゼの比率は対数期を通して相対的に一定のままであり、かつ培養が静止期に近づくにつれて増加する。静止期の培養は、培養培地中の全アデニル酸キナーゼの3分の1程度を有しうる。従って、アデニル酸キナーゼを用いて、細胞の健康状態、及びその数を迅速に決定できる。 Healthy log phase cultures have relatively low extracellular adenylate kinase levels (about 1% of total adenylate kinase), and the ratio of extracellular adenylate kinase remains relatively constant throughout the log phase. And increases as the culture approaches stationary phase. A stationary phase culture can have as much as one third of the total adenylate kinase in the culture medium. Thus, adenylate kinase can be used to quickly determine the health status and number of cells.

この方法を使用して、例えば最適な増殖が要求される、例えば発酵又は細胞生成が要求される他のプロセスで、例えば特定の細胞培養がよく増殖することを確認できる。これとは別に、試験において弱い又は静止期の培養が使用されたための誤った陽性結果を回避するために、抗生物質又は静菌化合物をスクリーニングする際、細胞が非常に増殖することを確かめる必要があるかもしれない。さらに、それを使用して、いかなる特定培養の増殖に関しても温度又は培養培地のようなどんな効果的な環境因子を有するかを決定してもよい。
それぞれの場合に、アデニル酸キナーゼ含量は、培養の試料を取り、かつ例えば国際特許出願番号PCT/GB94/00118及びPCT/GB94/01513で記載されているようなアデニル酸キナーゼ検定法を行うことによって判定してもよい。
This method can be used to confirm that a particular cell culture grows well, for example, in other processes where, for example, optimal growth is required, such as fermentation or cell production. Apart from this, when screening for antibiotics or bacteriostatic compounds it is necessary to make sure that the cells grow very well in order to avoid false positive results due to the use of weak or stationary cultures in the test. might exist. In addition, it may be used to determine what effective environmental factors, such as temperature or culture medium, for any particular culture growth.
In each case, the adenylate kinase content is determined by taking a sample of the culture and performing an adenylate kinase assay as described, for example, in International Patent Application Nos. PCT / GB94 / 00118 and PCT / GB94 / 01513. You may judge.

また、本発明は、本発明の方法を達成する試験キットをも提供する。該試験キットは、特定の検定法を実行できる適切な成分を含む。抗生物質感受性用試験キットは、例えば凍結乾燥又は他の保存状態の一連の抗生物質を含んでもよい。それは、界面活性剤又は他の化学的溶菌剤のような試料からアデニル酸キナーゼを抽出するための試薬、及びルシフェリン/ルシフェラーゼ等のようなアデニル酸キナーゼを検定するための試薬をも含んでもよい。また、混合細菌培養を試験すべき場合での使用のためには、キットは適切なバクテリオファージを、凍結乾燥バクテリオファージのような保存状態でも含みうる。さらに、該キットは、適切な選択的増殖培地をも含んでよい。試薬は、マルチ−ウェルプレートのような適切な反応容器に供給してもよい。ここで、添付図面を参照して、実施例により本発明を詳細に説明する。 The present invention also provides a test kit for achieving the method of the present invention. The test kit includes appropriate components that can perform a particular assay. An antibiotic susceptibility test kit may include a series of antibiotics, eg, lyophilized or other storage conditions. It may also include reagents for extracting adenylate kinase from a sample such as a surfactant or other chemical lysing agent, and reagents for assaying adenylate kinase such as luciferin / luciferase and the like. Also, for use in cases where mixed bacterial cultures are to be tested, the kit can include the appropriate bacteriophage in a storage state such as lyophilized bacteriophage. In addition, the kit may also include a suitable selective growth medium. Reagents may be supplied in a suitable reaction vessel such as a multi-well plate. The present invention will now be described in detail by way of example with reference to the accompanying drawings.

大腸菌細胞からのアデニル酸キナーゼ活性を測定するための実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result for measuring the adenylate kinase activity from E. coli cells. 純粋培養中、3.5×105バシラスサチリスバールニガー増殖型細胞の存在下、サルモネラチフィムリウムについての磁性ビーズ免疫捕捉検定の結果を示し;ここで、■はビーズにより捕捉された細胞によるアデニル酸キナーゼ活性を示し;□は試料中の残りの細胞によるアデニル酸キナーゼ活性を示す(すなわち、左側のグラフは、捕捉されないサルモネラ細胞由来、右側のグラフはこれらプラス非特異的細胞由来)。Shows the results of a magnetic bead immunocapture assay for Salmonella typhimurium in pure culture in the presence of 3.5 × 10 5 Bacillus subtilis var niger proliferating cells; where ■ indicates adenylate by cells captured by the beads Indicates the kinase activity; □ indicates the adenylate kinase activity by the remaining cells in the sample (ie, the left graph is derived from uncaptured Salmonella cells, the right graph is derived from these plus non-specific cells). 大腸菌細胞の培養からのアデニル酸キナーゼのファージ媒介遊離の時間経過を調査するための実験結果を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing experimental results for investigating the time course of phage-mediated release of adenylate kinase from cultures of E. coli cells. 本発明の一実施形態によって得られた抗生物質試験結果の概要図である。It is a schematic diagram of the antibiotic test result obtained by one Embodiment of this invention. 抗生物質耐性について細菌を試験するための測定プレートを示す図である。FIG. 5 shows a measurement plate for testing bacteria for antibiotic resistance. 大腸菌10243のアンピシリン感受性及び耐性培養についてのファージ10359及び50mg/リットルのアンピシリンの効果を示し、ここで、○はアンピシリン及びファージ10359を有する感受性大腸菌10243の結果を表し、▽は溶菌剤なしの結果を表し、かつ、□はアンピシリン及びファージを有する耐性大腸菌10243の結果を表す。Shows the effect of phage 10359 and 50 mg / liter ampicillin on ampicillin sensitive and resistant cultures of E. coli 10243, where ○ represents the results of sensitive E. coli 10243 with ampicillin and phage 10359, and ▽ represents the results without lysing agent. And □ represents the results of resistant E. coli 10243 with ampicillin and phage. 大腸菌10243の培養に及ぼすクロラムフェニコール(34mg/リットル)及びファージ10359の効果を示し、ここで、○はファージのみを表し、▽はファージ10359及びクロラムフェニコールを表し、□はクロラムフェニコールのみを表し、かつ◇はファージ又はクロラムフェニコールなしを表す。The effect of chloramphenicol (34 mg / liter) and phage 10359 on the culture of E. coli 10243 is shown, where ◯ represents only phage, ▽ represents phage 10359 and chloramphenicol, and □ represents chloramphenicol. Represents only call, and ◇ represents no phage or chloramphenicol.

実施例1
培養のアデニル酸キナーゼの細胞外含量と総含量との比較
例えば、一実施形態では、細菌細胞の試料を第1及び第2試料に分ける。細菌細胞の第1試料を、マグネシウムイオンの存在下ADP及び界面活性剤を含有する溶液と混ぜる。これは、試料中に存在するすべての細胞からアデニル酸キナーゼを抽出するので、ATP生成反応を起こさせる。反応を必要な時間、例えば5分間行わせ、その後生物発光試薬を添加し、その結果生じる光をルミノメーターで測定する。このように行われる検定法により、試料中の細胞外又は細胞内のアデニル酸キナーゼの総量を決定する。
第2試料を界面活性剤がないこと以外は同様の検定法に供して、細胞外アデニル酸キナーゼのみを測定する。
Example 1
Comparison of extracellular and total contents of adenylate kinase in culture.
For example, in one embodiment, the bacterial cell sample is divided into first and second samples. A first sample of bacterial cells is mixed with a solution containing ADP and a surfactant in the presence of magnesium ions. This extracts the adenylate kinase from all cells present in the sample, thus causing an ATP generating reaction. The reaction is allowed to run for a required time, for example 5 minutes, after which a bioluminescent reagent is added and the resulting light is measured with a luminometer. The assay performed in this way determines the total amount of extracellular or intracellular adenylate kinase in the sample.
The second sample is subjected to the same assay except that no surfactant is present, and only extracellular adenylate kinase is measured.

実施例2
混合懸濁液から標的細胞を分離するたの免疫捕捉の使用
純粋試料及び3.5×105バシラスサチリスバールニガー(Bacillus Subtilis var niger)(BG)増殖型細胞をも含有する試料によるサルモネラチフィムリウム(Salmonella typhimurium)についての免疫捕捉検定を行った。免疫捕捉検定は、全体積300μlで行った。S.チフィムリウム特異性抗体で被覆された磁性マイクロビーズへの免疫捕捉工程は10分かかった。その固定化されたビーズを洗浄して非結合粒子を除去し、かつ非特異的溶解工程を行って、結合物質からアデニル酸キナーゼを遊離させた。これは、5分間のアデニル酸キナーゼ検定によって検出した。
結果を図2に示した。グラフは、標的細胞の約70%が懸濁液から選択的に除去されること、かつこのことは、混入物質(BG細胞)の存在によってあまり影響されないことを示している。
Example 2
Use of immunocapture to separate target cells from mixed suspensions
Immunocapture assays for Salmonella typhimurium were performed with pure samples and samples that also contained 3.5 × 10 5 Bacillus Subtilis var niger (BG) proliferating cells. The immunocapture assay was performed with a total volume of 300 μl. The immunocapture step on magnetic microbeads coated with S. typhimurium specific antibody took 10 minutes. The immobilized beads were washed to remove unbound particles and a non-specific lysis step was performed to liberate adenylate kinase from the bound material. This was detected by a 5 minute adenylate kinase assay.
The results are shown in FIG. The graph shows that about 70% of the target cells are selectively removed from the suspension and this is less affected by the presence of contaminants (BG cells).

実施例3
ファージ媒介溶解の使用
大腸菌特異性バクテリオファージで感染されたものもある大腸菌細胞の培養からのアデニル酸キナーゼ遊離の時間経過を調べた。100μlの試料(それぞれちょうど350個の細胞を含有)を、大腸菌特異性バクテリオファージで感染された培養から間欠的に取り出し、40分後に細胞外アデニル酸キナーゼ活性を検定した。結果を図3に示し、ここで、○=感染された培養、●=感染されていない対照である。
これらの結果から、この方法により500個以下の細胞が検出されることがわかった。
Example 3
Use of phage-mediated lysis
The time course of adenylate kinase release from cultures of E. coli cells, some of which were infected with E. coli-specific bacteriophages, was examined. 100 μl samples (each containing exactly 350 cells) were intermittently removed from cultures infected with E. coli specific bacteriophage and assayed for extracellular adenylate kinase activity after 40 minutes. The results are shown in FIG. 3, where ○ = infected culture, ● = uninfected control.
From these results, it was found that 500 or less cells were detected by this method.

実施例4
抗生物質感受性検定:−溶菌性抗生物質
試料細胞(混合培養でも純粋培養でもよい)を2つのフラクションに分割し、1つをバクテリオファージで感染させた。これらフラクションをそれぞれさらに2つのフラクションに分割し、1つは抗生物質にさらし、もう一方は処理しないでおいた。所定時間で生成された細胞外アデニル酸キナーゼの相対レベルは、抗生物質とバクテリオファージの標的細胞に及ぼす効果を示す。実際に得られた試験結果を表1に示した。
結果は、細胞及び対照の両方の抗生物質耐性状態が、本試験が正確に機能したことを保証することを示している。
Example 4
Antibiotic susceptibility assay:-Lytic antibiotics Sample cells (whether mixed or pure) were split into two fractions and one was infected with bacteriophage. Each of these fractions was further divided into two fractions, one exposed to antibiotics and the other untreated. The relative level of extracellular adenylate kinase produced at a given time indicates the effect of antibiotics and bacteriophages on target cells. The actual test results obtained are shown in Table 1.
The results show that the antibiotic resistance status of both cells and controls guarantees that this test worked correctly.

Figure 2009148303
Figure 2009148303

実施例5
抗生物質感受性検定:−非溶菌性抗生物質又は生物静力学的薬剤
同様の方法によって、細胞を溶解しないが、他の方法で細胞増殖を阻害する抗生物質(及び細菌細胞の増殖を阻害する生物静力学的薬剤のような他の化学薬品)に対する細菌の感受性を迅速に決定することができる。
混合培養中の細胞の非溶菌性抗生物質に対する感受性試験は、溶解を起こす抗生物質に対する感受性についての試験と同様な方法で実行できるだろう。しかし、バクテリオファージ感染を許容するためには細菌は活発に増殖していなければならないので、抗生物質に対する感受性は、処理された試料中のファージ媒介溶解の欠如によって示されるだろう。
観察されるであろう結果を表2にまとめた。
Example 5
Antibiotic susceptibility tests:-Non-lytic antibiotics or biostatic drugs
Similar methods accelerate the susceptibility of bacteria to antibiotics that do not lyse cells but otherwise inhibit cell growth (and other chemicals such as biostatic drugs that inhibit bacterial cell growth). Can be determined.
Testing susceptibility of cells in mixed cultures to non-lytic antibiotics could be performed in a manner similar to testing for susceptibility to lysing antibiotics. However, susceptibility to antibiotics will be indicated by the lack of phage-mediated lysis in the treated sample, since the bacteria must be actively growing to allow bacteriophage infection.
The results that would be observed are summarized in Table 2.

Figure 2009148303
Figure 2009148303

実施例6
抗生物質耐性試験用試験キット
好適な試験キットは、図5に示されるような多数のウェルが形成され、典型的にはプラスチックプレートである試料容器を含む。各ウェルに保持できる液体の総体積は、約0.5mlでよい。プレートは、好適には前調製して、特定のウェルが、抗生物質及び/又はバクテリオファージの適切な凍結乾燥(又は他の保存状態の)調製品、及び任意に選択的な増殖培地をも含む。
図5に示されるようなプレートでは、各列に4つのウェルが配置され、特定の抗生物質に対する耐性を試験するのに使用されており、このプレートを用いて、3つの抗生物質を同時に試験することができる。
Example 6
Antibiotic resistance test kit
A suitable test kit includes a sample container in which a number of wells are formed as shown in FIG. 5, typically a plastic plate. The total volume of liquid that can be held in each well may be about 0.5 ml. The plate is preferably pre-prepared so that certain wells also contain appropriate lyophilized (or other storage) preparations of antibiotics and / or bacteriophages, and optionally selective growth media. .
In a plate such as that shown in FIG. 5, four wells are arranged in each row and are used to test resistance to a particular antibiotic, and this plate is used to test three antibiotics simultaneously. be able to.

約0.2mlの体積の試験用試料が使用され、それは純粋培養、免疫捕捉により増菌された調製品、選択的培地からの試料、又は適当なニートな試料でよく、各ウェルに添加される。例えば、37℃で1時間のインキュベーション後、アデニル酸キナーゼ活性を測定するための試薬を添加してよい。これらは、アデニル酸キナーゼの存在下、比色分析シグナルを生じる試薬でよく、さらに好ましくは生物発光シグナルを生成する試薬である。
詳細には、ルシフェリン及びルシフェラーゼによる5分後、ADP及びマグネシウムイオン源を添加する。1つのウェルを管へ移動して管ルミノメーター中で測定することによって、光の放射を決定するか、又は好ましくはプレートをプレートルミノメーター中で自動的に検定し、又はCCDカメラシステムを使用して全体として画像化する。
A test sample with a volume of about 0.2 ml is used, which may be a pure culture, a preparation enriched by immunocapture, a sample from selective media, or a suitable neat sample, added to each well. For example, a reagent for measuring adenylate kinase activity may be added after 1 hour incubation at 37 ° C. These may be reagents that produce a colorimetric signal in the presence of adenylate kinase, more preferably a reagent that produces a bioluminescent signal.
Specifically, after 5 minutes with luciferin and luciferase, ADP and magnesium ion source are added. The light emission is determined by moving one well into the tube and measuring in a tube luminometer, or preferably the plate is automatically calibrated in a plate luminometer, or using a CCD camera system. Image as a whole.

実施例7
溶菌性抗生物質と非溶菌性抗生物質が培養増殖に及ぼす効果の比較
溶菌性抗生物質(アンピシリン)及び非溶菌性抗生物質(クロラムフェニコール)の大腸菌培養増殖に及ぼす効果を調べた。
アンピシリン耐性をコードするプラスミド(PUC18)を大腸菌10243の純粋培養中に導入して、ファージの宿主特異性を変えずに耐性にさせた。また、プラスミドの輸送がその増殖率又はファージ10359による感染を変えないことを保証するために耐性菌株を試験し、耐性菌株は増殖及び感染に関して感受性菌株と同様であることがわかった。
大腸菌バクテリオファージ10359の存在下、感受性(輸送されない)細菌及び耐性細菌から遊離されるアデニル酸キナーゼと、溶菌性抗生物質(アンピシリン)又は非溶菌性抗生物質(クロラムフェニコール)のいずれかと比較した。
Example 7
Comparison of the effects of lytic and non-lytic antibiotics on culture growth.
The effects of lytic antibiotics (ampicillin) and non-lytic antibiotics (chloramphenicol) on E. coli culture growth were examined.
A plasmid (PUC18) encoding ampicillin resistance was introduced into a pure culture of E. coli 10243 to make it resistant without changing the host specificity of the phage. Resistant strains were also tested to ensure that plasmid transport did not alter its growth rate or infection with phage 10359, and the resistant strains were found to be similar to susceptible strains in terms of growth and infection.
Adenylate kinase released from sensitive (non-transported) and resistant bacteria in the presence of E. coli bacteriophage 10359 and compared to either lytic antibiotics (ampicillin) or non-lytic antibiotics (chloramphenicol) .

大腸菌10243の耐性菌株と感受性菌株の両方の対数期培養を、105ファージ10359によってT0で、また50μl/mlのアンピシリンによってT5で感染させた。アンピシリンによる細胞溶解は、感受性菌株中T10で明白であり、T20で顕著であり、バクテリオファージによるいかなるタイティック(tytic)な効果をも遮蔽している。耐性菌株は、抗生物質によって感染されなかったが、20分後のファージ感染による溶解を示したが、これは有意でない単位T40であった。結果を図6に示した。図6は、アンピシリン及びファージの存在下、40分のみのインキュベーション後、大腸菌10243の培養のアンピシリンに対する感受性を決定できることを示している。 Log-phase cultures of both resistant and susceptible strains of E. coli 10243 were infected with 10 5 phage 10359 at T 0 and 50 μl / ml ampicillin at T 5 . Cell lysis by ampicillin is evident at T 10 in susceptible strains and is prominent at T 20 and masks any tytic effects due to bacteriophages. Resistant strains, but were not infected by the antibiotic showed lysis by phage infection after 20 minutes, which was the unit T 40 is not significant. The results are shown in FIG. FIG. 6 shows that the sensitivity of the culture of E. coli 10243 to ampicillin can be determined after only 40 minutes of incubation in the presence of ampicillin and phage.

大腸菌10243の対数期培養を、ファージ10359及び/又はクロラムフェニコール(34μg/ml)の存在下、80分間にわたってインキュベートし、前記と同様にアデニル酸キナーゼを検定した。結果を図7に示した。
培養をバクテリオファージ及びクロラムフェニコールの両方と共にインキュベートした場合、クロラムフェニコールのみの場合に比し、多くの細胞溶解が示された。クロラムフェニコールは溶菌性抗生物質ではないが、インキュベーションの間中、おそらく細胞死によるであろう細胞の溶解を示した。ファージ媒介溶解の度合は、抗生物質含有培養中でかなり少なかった。細菌が十分に増殖せず、ファージが複製サイクルを達成するのを妨げたからである。
A log phase culture of E. coli 10243 was incubated for 80 minutes in the presence of phage 10359 and / or chloramphenicol (34 μg / ml) and adenylate kinase was assayed as before. The results are shown in FIG.
When the culture was incubated with both bacteriophage and chloramphenicol, more cell lysis was shown compared to chloramphenicol alone. Chloramphenicol is not a lytic antibiotic but showed cell lysis, possibly due to cell death, throughout the incubation. The degree of phage-mediated lysis was much less in antibiotic-containing cultures. This is because the bacteria did not grow well and prevented the phage from achieving the replication cycle.

アンピシリン耐性変異体によって得られた結果によれば、クロラムフェニコール耐性変異体は、抗生物質が存在してもしなくても同様にふるまうだろう。従って、60分のインキュベーション後、自然放射能の発光の増加度が、培養がクロラムフェニコールに対して感受性であるか否かを示すだろう。 According to the results obtained with ampicillin resistant mutants, chloramphenicol resistant mutants will behave similarly in the presence or absence of antibiotics. Thus, after 60 minutes of incubation, the increase in spontaneous radioactivity emission will indicate whether the culture is sensitive to chloramphenicol.

Claims (37)

細菌細胞の増殖特性に及ぼす外部条件の効果についてのインビトロ試験におけるアデニル酸キナーゼの検定の使用。   Use of an adenylate kinase assay in an in vitro test for the effect of external conditions on the growth characteristics of bacterial cells. 前記試験が、抗生物質又は生物静力学的薬剤に対する細菌の感受性についてである請求項1に記載の使用。   The use according to claim 1, wherein the test is for the susceptibility of bacteria to antibiotics or biostatic drugs. 前記試験が、細菌の増殖段階を判定することである請求項1に記載の使用。   Use according to claim 1, wherein the test is to determine the stage of bacterial growth. ある試薬に対する細菌の感受性を決定する方法であって、前記試薬を含有する培養から、細菌の溶解によって遊離されたアデニル酸キナーゼを検定すること、及びその結果を、試薬の添加前の培養、及び/又は異なった時点における同一培養からの溶解された細菌、及び/又は前記試薬を含まない同様の培養からの溶解された細菌のいずれかについての同様のアデニル酸キナーゼの検定から得られた結果と比較することを含む方法。   A method for determining the susceptibility of a bacterium to a reagent, comprising: assaying adenylate kinase released by lysis of the bacterium from a culture containing said reagent; and culturing the result prior to addition of the reagent, and Results from similar adenylate kinase assays for either lysed bacteria from the same culture at different time points and / or lysed bacteria from similar cultures that do not contain the reagents A method comprising comparing. 細菌が、化学的溶菌剤を用いて溶解される請求項4に記載の方法。   The method of claim 4, wherein the bacteria are lysed using a chemical lysing agent. 前記溶菌剤が、特定の細菌に特異的である請求項4に記載の方法。   The method of claim 4, wherein the lysing agent is specific for a particular bacterium. 前記溶菌剤が、特異的な細菌属、種又は株に感染し、かつ溶解するバクテリオファージである請求項6に記載の方法。   7. The method of claim 6, wherein the lysing agent is a bacteriophage that infects and lyses a specific bacterial genus, species or strain. 細菌が、酵素によって溶解される請求項4に記載の方法。   The method of claim 4, wherein the bacteria are lysed by an enzyme. 前記酵素が、溶菌素である請求項8に記載の方法。   The method according to claim 8, wherein the enzyme is lysin. 前記細菌が、前記培養中のいずれの標的でない細菌をも実質的に除去するために、まず分離工程に供される請求項3〜9のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 3 to 9, wherein the bacterium is first subjected to a separation step in order to substantially remove any non-target bacterium in the culture. 前記分離が、免疫捕捉法を用いて行われる請求項10に記載の方法。   The method of claim 10, wherein the separation is performed using an immunocapture method. 前記細菌が、前記標的細菌に対して特異的である抗体又はその結合断片が、その上に固定化されている固体表面に濃縮されている請求項11に記載の方法。   12. The method of claim 11, wherein the bacterium is concentrated on a solid surface on which an antibody or binding fragment thereof that is specific for the target bacterium is immobilized. 前記培養が、さらに選択的な前記細胞に有利な増殖培地を含んでなる、請求項4〜12のいずれか1項に記載の方法。   13. The method according to any one of claims 4 to 12, wherein the culture further comprises a growth medium advantageous for the selective cells. 溶菌性抗生物質に対する細菌の感受性を決定する方法であって、(i)前記細菌を他の微生物種から分離する工程、(ii)前記細菌の培養の細胞外アデニル酸キナーゼ含量を決定する工程、(iii)前記培養に前記溶菌性抗生物質を添加し、それを、前記抗生物質がその溶菌効果を発揮できるのに十分な時間インキュベートする工程、及び(iv)前記培養のアデニル酸キナーゼ含量を決定して、溶解が起こったかどうかを判定する工程を含んでなる請求項4に記載の方法。   A method for determining the susceptibility of a bacterium to a lytic antibiotic, comprising: (i) separating the bacterium from other microbial species; (ii) determining the extracellular adenylate kinase content of the bacterium culture; (iii) adding the lytic antibiotic to the culture and incubating it for a time sufficient for the antibiotic to exert its lytic effect; and (iv) determining the adenylate kinase content of the culture. The method of claim 4, further comprising the step of determining whether dissolution has occurred. 工程(i)において、前記細菌が、免疫捕捉法によって分離される請求項14に記載の方法。   The method according to claim 14, wherein in step (i), the bacteria are separated by immunocapture. 細菌の前記培養が、前記細菌に有利な選択的増殖培地を含む請求項14又は15に記載の方法。   16. A method according to claim 14 or 15, wherein the culture of bacteria comprises a selective growth medium advantageous to the bacteria. 非溶菌性抗生物質又は生物静力学的薬剤に対する細菌の感受性を決定する方法であって、(i)前記細菌を他の微生物種から分離する工程、(ii)前記細菌の培養を、前記非溶菌性抗生物質又は生物静力学的薬剤の存在下、インキュベートする工程、(iii)そのインキュベーションの間に、間欠的に試料を取り出し、これら試料中の細菌を溶解し、かつ前記試料中のアデニル酸キナーゼを検定することによって、前記培養のすべてのアデニル酸キナーゼ含量が増加するか又は減少するかを決定する工程を含んでなる請求項4に記載の方法。   A method for determining the susceptibility of a bacterium to a non-lytic antibiotic or biostatic agent, comprising: (i) separating the bacterium from other microbial species; (ii) culturing the bacterium, (Iii) intermittently removing samples during the incubation, lysing bacteria in these samples, and adenylate kinase in said samples 5. The method of claim 4, comprising determining whether the content of all adenylate kinases in the culture is increased or decreased by assaying. 前記細菌が、化学的溶菌剤を用いて溶解される請求項17に記載の方法。   18. The method of claim 17, wherein the bacteria are lysed using a chemical lysing agent. 工程(i)において、前記細菌が、免疫捕捉法によって分離される請求項17又は18に記載の方法。   The method according to claim 17 or 18, wherein, in step (i), the bacteria are separated by an immunocapture method. 細菌の前記培養が、前記細菌に有利な選択的増殖培地を含む請求項17〜19のいずれか1項に記載の方法。   20. A method according to any one of claims 17 to 19, wherein the culture of bacteria comprises a selective growth medium advantageous to the bacteria. 抗生物質又は生物静力学的薬剤に対する細菌の感受性を決定する方法であって、(a) 前記細菌の第1試料、前記抗生物質の存在下の第2試料、前記標的細菌を特異的に溶解するバクテリオファージの存在下の第3試料、及び前記バクテリオファージ及び前記抗生物質の両方の存在下の第4試料をインキュベートする工程;
(b) 培養後の前記第1〜第4の各試料のアデニル酸キナーゼ含量を決定する工程;及び(c) そのアデニル酸キナーゼの検定の結果を基礎とし、かつ前記抗生物質又は生物静力学的薬剤の作用形態に基づき、前記細菌の感受性又は耐性を決定する工程;
を含んでなる方法。
A method for determining the susceptibility of a bacterium to an antibiotic or a biostatic agent, comprising: (a) specifically lysing the first sample of the bacterium, a second sample in the presence of the antibiotic, and the target bacterium Incubating a third sample in the presence of bacteriophage and a fourth sample in the presence of both said bacteriophage and said antibiotic;
(b) determining the adenylate kinase content of each of the first to fourth samples after culturing; and (c) based on the results of the adenylate kinase assay, and the antibiotic or biostatic Determining the susceptibility or resistance of the bacteria based on the mode of action of the drug;
Comprising a method.
工程(c)で得られた結果を、図4に示される結果と比較して、前記細菌が前記抗生物質又は生物静力学的薬剤に対して感受性であるか、又は耐性であるかを決定する請求項21に記載の方法。   The result obtained in step (c) is compared with the result shown in FIG. 4 to determine whether the bacterium is sensitive or resistant to the antibiotic or biostatic agent. The method of claim 21. 前記培養中の前記細菌の濃度が、工程(a)の前に、免疫捕捉法によって高められる請求項21又は22に記載の方法。   23. A method according to claim 21 or 22, wherein the concentration of the bacteria in the culture is increased by an immunocapture method prior to step (a). 前記試料が、さらに、他の菌種に優先して前記細菌の増殖に有利な選択的増殖培地を含む請求項21〜23のいずれか1項に記載の方法。   24. The method according to any one of claims 21 to 23, wherein the sample further comprises a selective growth medium that favors the growth of the bacteria in preference to other bacterial species. 細菌培養の増殖期を決定する方法であって、(a) 前記細菌培養の第1試料を、溶菌剤に供して、その中で細菌細胞を溶解させる工程;
(b) 前記第1試料中のアデニル酸キナーゼを検定する工程;
(c) 前記溶菌剤にさらされなかった前記培養の第2試料中のアデニル酸キナーゼを検定する工程;
(c) 前記第1及び第2培養から得られた結果を比較し、かつ前記培養の増殖期を判定する工程を含んでなる方法。
A method for determining the growth phase of a bacterial culture, comprising: (a) subjecting a first sample of said bacterial culture to a lysing agent and lysing bacterial cells therein;
(b) assaying adenylate kinase in the first sample;
(c) assaying adenylate kinase in a second sample of the culture that has not been exposed to the lysing agent;
(c) A method comprising the steps of comparing the results obtained from the first and second cultures and determining the growth phase of the cultures.
工程(c)において、第1試料中で見出されるレベルの1%のオーダーである第2試料中のアデニル酸キナーゼレベルが、健康な対数期の培養及び1%の過剰レベルを指すことを示す結果が、静止期への進行を指し示している請求項25に記載の方法。   Results showing in step (c) that adenylate kinase level in the second sample, which is on the order of 1% of the level found in the first sample, refers to healthy log phase culture and 1% excess level 26. The method of claim 25, wherein is indicative of progression to stationary phase. 前記溶菌剤が、界面活性剤及び特定の標的細菌の細胞に特異的に感染し、かつ溶解するバクテリオファージを含む請求項25又は26に記載の方法。   27. The method of claim 25 or 26, wherein the lysing agent comprises a bacteriophage that specifically infects and lyses cells of a surfactant and a particular target bacterium. 抗生物質に対する細菌の感受性を試験するための試験キットであって、1以上の抗生物質、及びアデニル酸キナーゼの検定に必要な1以上の試薬を含んでなる試験キット。   A test kit for testing the susceptibility of bacteria to antibiotics, comprising one or more antibiotics and one or more reagents necessary for the assay of adenylate kinase. アデニル酸キナーゼの検定に必要な前記試薬が、ADP、マグネシウムイオン源、ルシフェリン及びルシフェラーゼを含む請求項28に記載の試験キット。   The test kit according to claim 28, wherein the reagents necessary for the assay of adenylate kinase include ADP, a magnesium ion source, luciferin and luciferase. 前記抗生物質が、凍結乾燥されている請求項28又は29に記載の試験キット。   30. The test kit according to claim 28 or 29, wherein the antibiotic is lyophilized. さらに、溶菌剤を含んでなる請求項28〜30のいずれか1項に記載の試験キット。   The test kit according to any one of claims 28 to 30, further comprising a lysing agent. 前記溶菌剤が、化学薬品を含んでなる請求項31に記載の試験キット。   32. The test kit according to claim 31, wherein the lysing agent comprises a chemical. 前記溶菌剤が、特定の標的細菌の細胞に特異的なバクテリオファージを含んでなる請求項31に記載の試験キット。   32. The test kit of claim 31, wherein the lysing agent comprises a bacteriophage specific for a particular target bacterial cell. さらに、マルチ−ウェルプレートを含んでなる請求項28〜33のいずれか1項に記載の試験キット。   34. The test kit according to any one of claims 28 to 33, further comprising a multi-well plate. 実質的に、実施例を参照して上述したような請求項1に記載の使用。   Use according to claim 1, substantially as described above with reference to an embodiment. 実質的に、実施例を参照して上述したような請求項4に記載の方法。   5. A method according to claim 4, substantially as described above with reference to an embodiment. 実質的に、実施例6を参照して上述したような試験キット。   A test kit substantially as described above with reference to Example 6.
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