米国ウィスコンシン州の近隣レベルで抗生物質感受性のパターンを特定するための地理空間的アプローチ

Scientific Reports volume 13、記事番号: 7122 (2023) この記事を引用

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抗菌薬耐性（AMR）の世界的な脅威は地域によって異なります。 この研究では、地理空間解析とデータ視覚化手法が、近隣レベルでの抗生物質感受性率の臨床的および統計的に有意な変動を検出できるかどうかを調査します。 この観察的多施設地理空間研究では、地域的に異なるウィスコンシン州の 3 つの保健システム (UW Health、Fort HealthCare、Marshfield Clinic Health System [MCHS]) から 10 年間の患者レベルの抗生物質感受性データと患者の住所が収集されました。 ウィスコンシン州の患者住所を持つサンプルソースごとに、患者ごと、年間ごとに最初に分離された大腸菌を含めました (N = 100,176)。 30 株未満の分離株を含む米国国勢調査ブロックグループからの分離株は除外され (n = 13,709)、86,467 個の大腸菌分離株が得られました。 主な研究成果は、抗生物質の感受性を空間的に分散、ランダムに分布、または -1 ～ + 1 の範囲でクラスター化して定量化するための Moran's I 空間自己相関分析の結果と、統計的に有意な局所的な高温（高感受性）および低温の検出でした。米国国勢調査ブロックグループによる抗生物質感受性の変動に対するスポット（低感受性）。 収集された UW Health 分離株は、Fort HealthCare (n = 5110 分離株、48 = ブロック、2012 ～ 2018 年) および MCHS (45,078 分離株、 480 ブロック、2009 ～ 2018 年）。 コロプレス マップにより、空間 AMR データの視覚化が可能になりました。 シプロフロキサシン (Moran の I = 0.096、p = 0.005) およびトリメトプリム/スルファメトキサゾール感受性 (Moran の I = 0.180、p < 0.001) に関する UW Health データから、陽性の空間クラスター パターンが特定されました。 Fort HealthCare と MCHS の配布はおそらくランダムでした。 地域レベルでは、3 つの医療システムすべて (90%、95%、99% CI) でホット スポットとコールド スポットを特定しました。 AMR の空間クラスタリングは都市部で観察されましたが、農村部では観察されませんでした。 ブロック グループ レベルで AMR ホット スポットを一意に特定することで、将来の分析と仮説の基礎が提供されます。 AMR における臨床的に意味のある差異は、臨床意思決定支援ツールに情報を提供する可能性があり、治療選択肢を提供するためのさらなる調査が必要となります。

抗菌薬耐性（AMR）は、現代における最大の健康課題の 1 つです1,2。 AMR は、すべての集団の感染症を治療する能力を脅かすだけでなく、日常的な手術や免疫不全状態に耐える能力も危うくします。 米国疾病管理予防センター（CDC）は、米国では毎年 200 万人以上が AMR 感染症に罹患しており、毎年 35,000 人以上が AMR 感染症により死亡していると推定しています1,3。 この脅威を軽減するために、CDC と米国感染症協会は、監視方法の改善と抗生物質の適切な使用を推奨しています4。 地域レベルおよび臨床現場での AMR 監視データの利用可能性には依然としてギャップが残っています5。

重要なのは、CDC が全国およびウィスコンシン州の地方で報告しているように、耐性率は国によって、あるいは同じ州内でも異なる可能性があるということです6、7、8。 世界的には、抗生物質感受性の違いが観察され、医療や農業における地域の抗生物質の使用と関連している可能性があります9、10、11。 私たちの以前の研究では、AMR データを医療システム レベルで分析した際に、ウィスコンシン州全体の地理空間パターンが特定されました 12。 全国的な AMR データの統計モデリングでは、米国の州のグループごとに、地域的にもばらつきがあることが示されています13。 特に米国では、都市レベルや近隣レベルなど、より小さな地理単位での AMR データにギャップが残っています。 近隣レベルでの少数の感染症関連の地理空間研究は主にブラジルとアイルランドで実施され、各研究で収集された特定の分離株またはデータに限定されていました14、15、16、17。