JHは、まず私たちにこのモデルを教えるために認め、メンター、友人や元マネージャーヴァレリー・ベリーに感謝したいです。私たちの基礎を教え、抗菌PK / PDの分野へのコミットメントに影響を与えたとゲイリーWoodnutt、。すべての著者は、私たちの科学のための彼のサポートと感謝のためのデビッド・ペインに感謝したいです。我々は、これらの方法、特にピートDeMarsh、ロブ・ストラウブ、ロニ・ページとNerissaサイモンを使用して生成されたデータのボディに貢献し、私たちの元in vivoでの微生物学の同僚を承認したいと思います。最後に、私たちのおかげで、特に私たちが要求するすべてのMIC（リン・マクロスキー、ジョシュウェストとシャロン分）を提供するために、彼らの援助のために私たちのin vitro微生物学の同僚に移動します。そして、専門家のアドバイスやサポートを提供し、当社の臨床微生物学チーム（リンダ・ミラー、ニコールScangarella - オマーン、デボラ・バトラー）のために。

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	<li>Eagle, H., Fleischman, R., Levy, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous'+vs.+'discontinuous'+therapy+with+penicillin:+the+effect+of+the+interval+between+injections+on+therapeutic+efficacy.">Continuous' vs. 'discontinuous' therapy with penicillin: the effect of the interval between injections on therapeutic efficacy.</a> N Engl J Med. 248 (12), 481-488 (1953).</li><li>Eagle, H., Fleischman, R., Musselman, A. 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J., Elefante, P., Zalacain, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficacy+of+PDF+Inhibitor+GSK1322322+Against+Abscess+Infections+Caused+by+MRSA+Using+a+Computer-Controlled+Infusion+System+to+Recreate+Human+PK+Profiles+in+Rats.">Efficacy of PDF Inhibitor GSK1322322 Against Abscess Infections Caused by MRSA Using a Computer-Controlled Infusion System to Recreate Human PK Profiles in Rats.</a> , (2010).</li><li>Hoover, J., Mininger, C., Rittenhouse, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GSK2251052,+a+novel+LeuRS+inhibitor,+is+effective+against+multi-drug+resistant+Pseudomonas+aeruginosa+in+a+mouse+pneumonia+model.">GSK2251052, a novel LeuRS inhibitor, is effective against multi-drug resistant Pseudomonas aeruginosa in a mouse pneumonia model.</a> Proceedings of the 52nd Interscience Conference of Antimicrobial Agents and Chemotherapy. , (2012).</li><li>Hoover, J., Mininger, C., Novick, S., Rittenhouse, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficacy+of+GSK2140944+against+Streptococcus+pneumoniae+in+a+non-neutropenic+mouse+lung+infection+model.">Efficacy of GSK2140944 against Streptococcus pneumoniae in a non-neutropenic mouse lung infection model.</a> Proceedings of the 53rd Interscience Conference of Antimicrobial Agents and Chemotherapy. , (2013).</li><li>Hoover, J. 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著者は、すべての企業内グラクソ・スミスクライン医薬品および株式の自己株式の従業員を支払っています。

この感染モデルを再生する際に最適な成功のために、次の追加の提案を検討する必要があります。先行研究に利用し、in vivoで 3回-新たな分離株の病原性は、2を継代することによって高めることができます。凍結した細菌株は常に元からできるだけ少ない通路を有する一次in vivoの由来源から調製し、そして再凍結や解凍した株式の再利用は推奨されるべきです。最近の臨床分離株を使用して肺炎を有する患者から回収し、及び/又は対数増殖期に培養物を調製することも、感染の確立を改善するのに役立つことができます。寒天中に5倍希釈（ 例えば、2 mLの生理食塩水懸濁液を8 mLの寒天に添加）は、細菌接種材料を増やす代わりに10倍を用いることができ、接種量は、動物（ 例えば、サイズに基づいて調整することができます200μL/動物は通常）250グラムのラットに接種します。生理食塩水細菌懸濁液を添加する前に寒天（ すなわち、ステップ2.3において）、細菌密度を予測または目視検査、マクファーランド標準または光学密度測定によって推定することができます。それぞれがインビボ実験で行う前隔離するためのin vitro増殖特性に精通すると便利です。成長と取り扱いに一貫性は、任意の分離株のための細菌密度の最も正確な推定を可能にします。このような媒体および組織ホモジナイザー代替として、記載されたものと異なる標準微生物学的方法は、接種材料を調製し、感染した組織からの細菌を列挙するために適切に使用することができます。 非常に準備したり、実験の前日に寒天溶融し、50℃に設定し、別個の水浴中で一晩、それを保存することをお勧めします。これは、プロセスを簡素化し、寒天が、感染時の熱すぎるされるのを防ぐのに役立ちます。 41の温度 - 42°Cはmaintai間の良好なバランスを実現します寧短期細菌の生存のための熱すぎるされることなく液体状態の寒天。栄養寒天の可能な代替として、希寒天正常いくつかの実験で使用されています。寒天接種材料の一つのチューブは、全体の実験のために通常は十分です（と推奨されています）が、複数のチューブは、多数の動物を感染させるために調製することができる（ 例えば 60以上）または感染プロセスが長く30以上かかる時- 45分の場合複数の接種材料チューブは、それが必要とされる寒天の各チューブに生理食塩水細菌懸濁液を追加し、必要とされます。これは、細菌の生存および/またはフィットネスは、接種前に高温に長時間曝露によって影響されるというリスクを低減します。複数の接種材料の管を使用して、追加の動物の無作為化手順を必要とし得ることに留意すべきです。可能な限り、同じ接種材料の準備からすべての動物に感染します。 TEで習熟の現在のレベルに実験のサイズを調整することをお勧めしますchnique。 （ すなわち寒天接種物の完全な1シリンジで）バッチ当たり6匹の動物-熟練した科学者は挿管と接種動物を30秒未満にし、5まで接種することができます。技術を学ぶ人のために、速度は寒天が固化し始めるように重要です。しかし、接種物の正確な配置がより重要です。バッチ当たり1または2の動物で始まり、そして技術がより身近になるにつれて増加します。動物は挿管時に呼吸を続けます。 3分 - したがって、接種のための時間ウィンドウは、動物が約2であるべきイソフルラン、から回復どのように迅速に依存します。処理中に目覚めた動物は再度麻酔し、二度目を試みたが、それを繰り返しそうすることは推奨されていないことができます。習熟度が達成された後の最初の試みで成功接種は、動物のほぼ100％で期待されています。最初のラットを用いた技術を習得することが容易であることに注意してください。マウスは、あまりにも、より繊細で小さくなっていますすぐに操作されていない場合はlsが固化した寒天との遮断になりやすいです。前温暖化シリンジ、チューブや生理食塩水だけでなく、このような低設定に加熱パッドとして、暖かい（熱くない）表面に挿管器具を維持するとして、寒天の凝固を防ぐことができます。技術を学ぶとき、暗い色の染料（例えば、濃縮メチレンブルーなど）の代わりに寒天で細菌懸濁液を使用して接種物の適切な配置を実施することも有用です。説明された手順を実行しますが、（動物が麻酔と安楽死の間で回復することができない）染料の接種直後に動物を安楽死させます。色素が置かれている場所を特定し、それに応じて技術を調整するために解剖。 このモデルでの主要評価項目は、感染した肺からCFUです。サバイバルは、細菌負荷の良好な指標ではありませんし、推奨エンドポイントではありません。これはpredicteであるように、グループあたり6匹の動物 - 有効性研究のために、提案したNは5であります少なくとも90％の力で群間≥1対数10 CFUの差を検出するために、D。動物はケージの仲間が一緒のままで、または真のランダム化プロセスに従うことができるように、グループに感染させることができます。細菌の生存/フィットネスが高温にさらされた時間の長さによって影響を受けなかったことを確認する（グループはケージによって割り当てられている場合、グループは最後の感染エンド・オブ・研究成長コントロールとランダムシーケンスに感染しなければならないことに注意してください水浴中で）。メソッドを検閲なしのデータが必要ではないはず、と何も明らかに（前の任意の治療の開始に）研究の開始時に誤接種された任意の動物の即時撤去を除いて推奨されていません。試験前の最後に安楽死させた動物は、サンプリングされるべきであり、排除のための正当な理由は、（ すなわち、感染または治療とは無関係のイベント）プロスペクティブに同定された場合を除き、結果はデータセットに含まれます。薬物キャリーオーバーかもしれAFF電気ショック療法いくつかのサンプルおよびすべてのin vivo感染モデル全体で重要な考慮事項です。化合物は、安楽死の際に頻繁に近い所定のまたは長い半減期を有している場合、それは、（細菌の列挙プロセスの間、細菌エクスビボを殺す希釈めっき続けるに十分に高い濃度で組織ホモジネート中に存在することができますサンプルまたは一晩のインキュベーション中に寒天プレート上）。これを防止するために、活性炭および/または細菌細胞を傷つけることなく活性分子を劣化させる添加剤は、従来の均質化サンプルに添加することができます。他の方法は、（上清中に残るべき）活性化合物の大部分を除去するために、サンプルを遠心分離し、十分に非阻害濃度に活性化合物を希釈するために、異なる希釈およびメッキ方式を採用するなどがあります。 私はこのモデルが成功し、 図2に示す例により証明されるように他のモデル（ 例えば、インフルエンザ菌 ）でよく成長しないものを含む広範囲の生物とげっ歯類の肺感染をnduces。これらの感染症は、実験が原因でモデルの故障および/または所定の分離株とのパフォーマンスの低下に繰り返される必要があります可能性を減少させる、一貫して再現性があります。動物が免疫応答性であるが、すべてであれば、彼らは、急速に感染を解決することはできません。多くの分離株は、好中球減少症を維持するために、反復注射を必要とせずに、少なくとも96時間を介して実行可能な感染症を維持するように、これは、研究の長さが増加し、柔軟性を可能にします。免疫適格動物における抗菌効力を研究する潜在的な利点は、以前に21を20指摘されている、といくつかの化合物（ 例えばオキサゾリジノン）のために、非好中球減少げっ歯類からのデータをより正確に、これらのレンダリングされた好中球減少と比較して、ヒトの暴露目標を予測することができる、という証拠があります5。トンの多目的ユーティリティ彼モデルが比較のために、これらの研究は、リード最適化の努力16を支持するために、このモデルを用いて生成された公開され、未発表データの大規模なコレクションの一部、17、22-24であり、図3及び図4および表1および2に示されていますそして、提案した人間の投与は、19のレジメン25-29およびPK / PDの特徴付け18用の確認、30-32 .Whileこのモデルは、鼻腔内吸入方法に比べて実施するために、最初はより複雑である前述したように、多くの利点があります。練習と日常的な使用では、技術が実行するのは簡単になるはずです。 これは、ベースラインでの細菌量は、通常、他の肺感染モデルにおいて標的と比べて低かったいくつかの研究に注目することができます。これは、特にマウスでは、寒天に必要な希釈および小挑戦ボリュームに大部分が原因です。しかし、それにも留意すべきですその細菌の増殖は、最初の負荷が比較的低くても、全ての場合に見られました。ターゲットベースライン細菌負荷は、重症肺炎33でヒト患者において推定密度に相当する6 6.5ログ10 CFU /肺（平均肺重みに基づいて、マウスにおける組織の6.8〜7.3対数10 CFU / g）です。より高いベースラインの負荷はさらに細菌の接種材料を濃縮することにより、または追加の細菌の増殖を可能にするために、化合物投与の開始を遅らせることによって達成することができます。しかし、あまりにも多くの課題の負荷を増大させることに関係なく、感受性のすべての抗菌治療に不応性である異常に重度の急性疾患（24時間未満で、すなわち死）につながることができます。接種材料が最初に動物の左肺に優先的に配置されているが、感染は一般的に両方の肺全体に広がります。プログレッシブ肺疾患、他の臓器への細菌の普及、および最終的な罹患率は、多くの場合、observです肺炎球菌、肺炎桿菌および緑膿菌とエド。興味深いのは、 インフルエンザ 及びA.バウマニによる感染症は通常、より含まれていると稀に所定の細菌接種物で死に至るません。 このモデルから得られた有効性の結果は、in vitroの感受性プロファイルと同様に定義されたPK / PDターゲットとよく相関しています。細菌負荷の減少は日常的に、試験される薬剤の影響を受けやすいと考え分離株について観察されたものと考え耐性展示ベースライン16、17、19、24から29以上の変化がないか、細菌の増殖ながら。 2キノロンを評価ラットでの研究と、このモデル32を使用して、マクロライドは、ベースラインと比較して、肺炎球菌における1-log 10の還元に必要なPK / PDの目標はと、より重要なのは、好中球減少マウスで決定された目標と相関し、ことを示しています市中細菌PNEUMのための臨床目標onia 6、7、34、35。 Gepotidacin、新たなメカニズムの抗生物質は、複数の肺炎球菌に対して試験し、それは好中球減少大腿モデルにおける1-log 10の還元に必要なように、この肺感染モデル31で1-ログイン10削減のための同様のPK / PDターゲットを必要としました36肺浸透を考慮に入れた（ファイルのデータ）。同様に、 緑膿菌に対するGSK2251052のためのマウスで決定したPK / PDのターゲットはうっ滞のための一致した、1-およびこの肺モデル30と好中球減少大腿感染モデル間のCFUで10削減肺への浸透が37と考えられていた、38を 2ログ。鼻腔内接種を使用して、好中球減少、肺感染モデルとの相関が不良でした。しかし、GSK2251052は、その研究38の静的応答よりも多くを生成しませんでした。これは6ログと比較して8ログ10 CFU /マウスであった高い細菌接種、に起因する可能性が<sub&gt;好中球減少太もも37および気管内挿管30モデルで10 CFU /マウス。それは翻訳予測能力を評価するために、既存のモデルや臨床データとの相関との直接比較を可能にするようにこのようなデータの収集は、ベンチマークのために重要です。気管内挿管、肺感染モデルのより広範な使用は、分析のこれらのタイプの付加的なデータを提供します。 この免疫応答性肺炎モデルのいくつかの制限があります。まず、高い細菌接種は、一般的にあまりにも重症感染症におけるこのような研究結果を得るために必要なので、自然発生的な耐性の出現を評価するには適していません。ベースライン時7または8ログ10 CFUの細菌の負担を達成するための試みの後、急速な罹患率は、既存の毒素（ファイル上のデータ）を削除するには接種材料の完全な洗浄にもかかわらず、（24時間未満で瀕死になって、すなわち動物）が観察されています。それ大きなげっ歯類を使用することによって、この問題を克服することが可能です。ラット、特に重いラット（&gt; 250g）を、より良いマウスと比較した研究のこれらのタイプのために適切であり得るように、より高い接種材料を許容するように見えます。病原体相互作用：第2の制限は、感染増強剤として寒天の使用は、特定のホストの評価のためのモデルを使用して排除することができるということです。感染が完全に肺内に確立されるまで、寒天、保護焦点を提供すると考えられます。この問題を克服するためにではなく、寒天よりも生理食塩水に接種物を提供することが可能です。しかしながら、唯一のいくつかの単離物の感染を生成することに留意すべきです。第三に、技術に堪能になるために必要な急な学習曲線があります。手順は、特にマウスでは、微妙なことができます。誤って食道に金属カニューレを配置することが容易であり、過度の力が食道や気管のいずれかのパンクにつながることができます。接種材料の慎重な配置もあります必要または動物が十分に感染している可能性が回復するかどうかではないかのいずれかであり得ます。スムーズかつ正確に、しかし、忍耐と忍耐力で、1は非常に習熟することができ、迅速な技術を実行します。 、好中球減少の必要性を除去する堅牢性と再現性を増加させる、研究者がより多くの病原体及び単離物を研究することができ、実験設計の柔軟性を向上させ、肺炎のための薬力学を特徴づけるために挑戦的な感染を設けることにより、この免疫応答性肺感染モデルは、抗生物質の発見に相当な付加価値をコミュニティ。追加の研究者によって、このモデルの使用の増加は、より広く受け入れを獲得し、適切な解釈のための支援情報を提供することを継続するのに必要なベンチマークを提供するのに役立ちます。

感染の動物モデルにおける潜在的な薬物候補の有効性を評価する抗菌薬の発見プロセスの重要な要素です。 インビボでの効力研究では構造活性相関（SAR）を解明し、化合物の薬物動態・薬力学（PK / PD）特性を決定し、ための用量の選択を支援する介してリード化学シリーズを最適化することから、意思決定の発見の努力のスパン全体のための重要なデータを提供臨床開発および規制当局の承認。多数の動物感染モデルは、これらの目的のために文献に記載されています。最も一般的で広く使用されているモデルの一つはイーグル1、2によって開拓され、後にVogelmanとクレイグ3、4によって拡大された好中球減少マウス大腿感染症、です。このモデルは、細菌の感受性ブレークポイントの決意を支持するため、およびヒトの投与を導くためにPK / PDの標的を提供するための非常に貴重でした。多くの試験があります。このモデルの予測能力が4-7証明されていples。しかし、大腿感染モデルの欠点の一つは、肺感染症の直接の関連性の欠如です。ヒトでの感染部位に動物モデルでの感染部位に一致を重視が用意されました。したがって、肺炎の治療のための化合物を研究するために、動物における肺感染モデルを利用することが理想的です。 実験動物における肺感染症を誘導するためのいくつかの方法が記載され、鼻腔内、吸入、口腔咽頭経路を介して吸引、エアロゾル曝露、および外科的気管内接種8を含む抗菌有効性試験のために使用されています。多くの場合、動物（特にマウス）第堅牢な肺感染を達成するために、好中球減少レンダリングされなければなりません。この深刻な免疫不全の状態にもかかわらず、げっ歯類で実行可能な感染症を生み出す細菌病原体および株の数であります限られました。例えば、課題11-13を提起することができ、正常肺炎モデル9、10、及び例えば肺炎連鎖球菌、緑膿菌及び肺炎桿菌などのさらに多くの毒性病原体にインフルエンザ菌またはアシネトバクターバウマンニを確立することは困難です。 1991年、スミスは感染が簡単な非外科的気管内挿管法14を介して肺に直接細菌を浸透させることによって確立された免疫応答性離乳ラットにおける肺感染モデルを説明しました。ベリーら 。後にマウス15を感染させるための方法を変更しました。寒天ベースの接種物を使用して、この接種技術は、肺炎球菌、インフルエンザ菌、肺炎桿菌、緑膿菌 とA.バウマニで両方の免疫応答性ラットとマウスで堅牢な肺感染症を誘発します。これは、様々なレジストを保有するものを含む分離株の広い範囲に適していますンスの決定および他の接種経路を介して生存可能な感染症を生じないもの。また、重度の免疫不全のではない患者集団のための伝統的な好中球減少マウスモデルよりも適切である条件、有効性は免疫応答性動物で決定することができます。複数の病原体および分離株全体でこのモデルの整合性と信頼性は、それが抗菌効力研究のために、よく最適です。

<table><tbody><tr><td>TSA II Trypticase Soy Agar with 5% Sheep Blood</td><td>Becton Dickinson and Company</td><td>4321261</td><td></td></tr><tr><td>Chocolate II Agar</td><td>Becton Dickinson and Company</td><td>4321267</td><td></td></tr><tr><td>BBL Brain Heart Infusion Broth Modified</td><td>Becton Dickinson and Company</td><td>299070</td><td></td></tr><tr><td>BBL Trypticase Soy Broth with 20% Glycerol</td><td>Becton Dickinson and Company</td><td>297808</td><td>storage media for frozen stock</td></tr><tr><td>Inoculating loop</td><td>Nunc</td><td>251586</td><td></td></tr><tr><td>0.9% Sodium Chloride, USP</td><td>Baxter Healthcare Corporation</td><td>NDC 0338-0048-04</td><td></td></tr><tr><td>Difco Nutrient Agar</td><td>Becton Dickinson and Company</td><td>213000</td><td></td></tr><tr><td>30 mL free standing centrifuge tube with cap</td><td>EverGreen Scientific</td><td>222-3530-G80</td><td></td></tr><tr><td>50 mL Polypropylene Conical Tube 30 x 115 mm</td><td>Falcon, a Corning Brand</td><td>352070</td><td></td></tr><tr><td>14 mL Polypropylene Round-Bottom Tube 17 x 100 mm</td><td>Falcon, a Corning Brand</td><td>352059</td><td></td></tr><tr><td>Guide Tool</td><td>Intek Services Ltd</td><td>GT01</td><td>custom-made metal cannula for rats</td></tr><tr><td>90&#039; Portex tubing</td><td>SAI</td><td>POR-080-100</td><td>plastic cannula for rats</td></tr><tr><td>1 mL TB syringe slip tip</td><td>Becton Dickinson and Company</td><td>309659</td><td></td></tr><tr><td>PrecisionGlide Needle 25 G x 5/8</td><td>Becton Dickinson and Company</td><td>305122</td><td></td></tr><tr><td>Animal feeding needle - straight 20 x 3&quot; 2-1/4</td><td>Popper and Sons, Inc</td><td>7903</td><td>used to create metal cannula for mice</td></tr><tr><td>Intramedic polyethylene tubing</td><td>Clay Adams brand - Becton Dickinson and Company</td><td>427401</td><td>plastic cannula for mouse&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>75 TN 5.0 &amp;micro;L syringe 26s/2&quot;/2</td><td>Hamilton</td><td>87930</td><td>HPLC glass injection syringe</td></tr><tr><td>Pyrex tube, culture 25x150 screwcap with rubber liner</td><td>Corning</td><td>9825-25</td><td>to autoclave/store metal cannulae</td></tr><tr><td>70% isopropyl alcohol</td><td>Vi-Jon (Swan)</td><td>NDC 0869-0810-43</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane, USP</td><td>Piramal Healthcare</td><td>NDC 66794-013-10</td><td></td></tr><tr><td>Stomacher&amp;nbsp;</td><td>Seward</td><td>Stomacher80</td><td></td></tr><tr><td>Stomacher 80 classic bags</td><td>Seward</td><td>BA6040</td><td></td></tr><tr><td>Assay plate, 96 well, round bottom</td><td>Costar, Corning Inc</td><td>3795</td><td>optional, for serial diluting</td></tr><tr><td>Blood Omni Plates</td><td>Hardy</td><td>#A127</td><td>optional, rectangular blood plates</td></tr></tbody></table>

a robust pneumonia model in immunocompetent rodents to evaluate antibacterial efficacy against s. pneumoniae, h. influenzae, k. pneumoniae, p. aeruginosa or a. baumannii

候補抗菌治療の有効性は、好ましくは、意図される臨床徴候を模倣したモデルで、発見と開発プロセスの一環として、感染の動物モデルで実証されなければなりません。免疫応答性ラットとマウスで堅牢な肺感染症を誘導するための方法は、 肺炎球菌 、 インフルエンザ菌 、 緑膿菌 、 肺炎桿菌 またはA.バウマニに起因する重篤な肺炎のモデルにおける治療の評価が可能になるが記載されています。動物は麻酔し、寒天ベースの接種物は、非外科的気管内挿管を介して肺に深く堆積されます。その結果、感染は、少なくとも48時間、ほとんどの分離株の場合は最大96時間のために、一貫性のある再現可能、かつ安定しています。販売抗菌剤を用いた研究は、 インビボでの有効性との間およびin vitroの感受性に良好な相関を示しており、薬物動態/薬力学的ターゲット間の一致が決定しますこのモデルにおいて、臨床的に受け入れターゲットが観察されています。技術の学習の初期時間の投資はあるが能力が達成されると、それは、迅速かつ効率的に行うことができます。モデルの利点は、好中球減少要件の排除、増加した堅牢性と再現性、より多くの病原体と分離し、免疫適格宿主における研究デザインと挑戦的な感染の確立で改善された柔軟性を研究する能力が含まれます。

ツールは、必要な動物の向き、及び挿管の深さは、図1に示されています。また、連続希釈し、肺ホモジネート試料の三重メッキした後、寒天プレート上で増殖するコロニーの代表的な例が示されています。ベースラインコントロールの上、いくつかのログ10 CFUの細菌負荷の増加は、典型的にはあっても96時間後の感染で、ほとんどの細菌単離するため、感染した肺で観察され、動物間変動性は低い（ 図2）です。いくつかのインフルエンザの場合は、少し成長があるかもしれません。しかし、感染は48または96時間の期間（ 図2B）内に自己解決に始めるべきではありません。二つの異なるシリーズ16、17の代表的な化合物については、 図3に示すように、この肺感染モデルは、SARをサポートするために、リードの化学シリーズの最適化中に使用することができます。それは一貫した、再現性のMETを提供します免疫動物におけるPK / PDを評価し、 肺炎連鎖球菌に対する阻害剤の新規なポリペプチドデホルミラー（PDF）の有効性と相関して最小発育阻止濃度（fAUC / MIC）を超える濃度-時間曲線下のその遊離薬物の領域を決定するために使用されたためにHODそして、 インフルエンザ （ 図4）。さらに、ベースラインコントロールからうっ血およびCFUで1-ログイン10削減のためfAUC / MICのターゲットは11 肺炎球菌と5 インフルエンザ菌分離株（ 表1）18を横切って測定しました。ラットにおけるヒト薬物動態プロファイルを再作成するドラッグデリバリーシステムで、この感染モデルを結合することの前臨床研究にヒトの投与レジメンを評価するための強力なツールを作成します。この例は、アモキシシリン-クラブラン酸の持続放出製剤はeleva有する生物のための既存の用量レジメンよりも有効であったことを示しており、 表2に要約されていますテッドMICは、19値 。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/55068/55068fig1.jpg" /> 図1： 非外科的気管内挿管。ツールは、ラット（A）及びマウス（B）を挿管するために示されています。技術を実行個人が右利きの場合は左に右に尾を頭で、Cに示すように麻酔後、動物を配置する必要があります。正しいカニューレ配置の確認のための気管輪を触診助けるために喉に優しく、左人差し指を置きます。ラット肺（D）の腹側図に示すように接種物は、深い左の肺内に配置する必要があります。試料の連続希釈およびプレーティングした後、寒天上で増殖するコロニーは、Eに示されたものと同様に表示されます。図1D、著作権©ギル・スミス[実験動物、25巻（1991）、G.スミス、Aラットにおける呼吸器感染症の確立のための気管支内点滴注入の簡単な非外科的方法、ページ46から49] 14。許可を得て転載。 <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55068/55068fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/55068/55068fig2.jpg" /> 図2： 感染した動物の肺における細菌増殖の代表的な例。 N = 5匹の動物/群からの標準偏差CFUデータは、 肺炎連鎖球菌 （A）、 インフルエンザ菌 （B）、 緑膿菌 （C）、 肺炎桿菌 （D）およびA.バウマンニの種々の分離株について示されている平均± （E）。各ペア（ライトグレー）の最初のバーは、ベースラインbacteです1または2時間後の感染でリアル負担、第二のバーは48時間後の感染（濃い灰色）または96時間後の感染（黒）でのエンド・オブ・研究増殖制御されています。データなし打ち切り法は適用されませんでした。従って、これらの結果は、群当たり全5匹の動物からのデータを含みます。 <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55068/55068fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/55068/55068fig3.jpg" /> 図3： リード最適化中に、種々の化学シリーズの有効性を評価します。記載された技術を使用して、肺感染モデルは、非細菌性タイプIIAトポイソメラーゼプログラムの一部として、構造 - 活性関係を調査するために利用されました。有望な化合物7と1がキノロン感受性（A）16またはキノロン耐性に対して評価しました。（B）、肺炎連鎖球菌の17の分離株、それぞれ。各シンボルは、CFUがグループを表す線は、平均と標準偏差で1ラットの肺から決定表します。定量化（LLQ）の下限は、1.7ログ10 CFU /肺でした。化合物は、滅菌水9 mLに溶解、（純粋な遊離親分子の56または112 mg）を秤量し、3 mLの水に3 mLの希釈（1：1）1日2回1ミリリットル/ 125グラムのラットの強制経口投与（ 6から7時間離れて）2日間、1時間後の感染で始まります。未処理のコントロール（NTC）は、ベースラインの1時間後の感染でサンプリングまたは生理食塩水で処理し、成長を制御するための研究の終わり（48時間）でサンプリングしました。 。細菌IIA型トポイソメラーゼを標的に強力な抗菌剤として生物有機＆薬用ケミストリー・レターズ、21巻、 ら TJマイルら、新規シクロヘキシルアミドから復刻図3A、ページ7483から7488まで、エルゼビアからの許可を得て著作権（2011）16、。図3Bは、TJマイルズら 、生物有機＆薬用ケミストリー・レターズ、26巻から転載し、新規三環系（ 例えば GSK945237）細菌タイプIIAトポイソメラーゼの強力な阻害剤として、ページ2464 - 。2469年、著作権（2016）17、エルゼビアの許可を得て。 <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55068/55068fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図4" src="/files/ftp_upload/55068/55068fig4.jpg" /> 図4： 新規PDF阻害剤のPK / PD特性評価。 Emaxのモデルは、新規PDF阻害剤18のためのPK / PDのターゲットを特定するために、 肺炎球菌 （A）またはインフルエンザ菌 （B）の分離株と肺に感染した免疫応答性マウスにおける有効性データを範囲の用量使用して作成されました。サークル化合物の様々な用量で処置した4-5マウス/群からの平均細菌量を表します。分析は、フリーの薬物の24時間AUC（白丸）またはAUC / MIC（黒丸）との有効性を相関させるために行きました。許可を得て転載、微生物学、[抗菌剤と化学療法、60巻、2016年、頁180から189]のための著作権©アメリカの社会18。 <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55068/55068fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td></td><td></td><td></td><td colspan="2"> 静止状態 </td><td colspan="2"> 10の減少を1ログ </td><td></td></tr><tr><td> 生体 </td><td> MIC 濃度（μg/ mL）を </td><td> R 2のために ラインFiのT（％） </td><td> fAUC </td><td> fAUC / MIC </td><td> fAUC </td><td> fAUC / MIC </td><td> 最大殺害 （10対数減少） </td></tr><tr><td> 肺炎球菌 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 10127 </td><td> 0.25 </td><td> 99.9 </td><td> 2.0 </td><td> 8.1 </td><td> 3.6 </td><td> 14.4 </td><td> 2.8 </td></tr><tr><td> 1316009S </td><td> 0.25 </td><td> 96.1 </td><td> 6.5 </td><td> 26.0 </td><td> 15.1 </td><td> 60.3 </td><td> 1.8 </td></tr><tr><td> ATCC10813 </td><td> 0.5 </td><td> 100 </td><td> 8.4 </td><td> 16.9 </td><td> 22.2 </td><td> 44.5 </td><td> 1.2 </td></tr><tr><td> 1307007S </td><td> 1 </TD&gt; <td> 95.8 </td><td> 16.1 </td><td> 16.1 </td><td> 20.1 </td><td> 20.1 </td><td> 2.7 </td></tr><tr><td> ATCC6303 </td><td> 1 </td><td> 99.8 </td><td> 19.8 </td><td> 19.8 </td><td> 24.8 </td><td> 24.8 </td><td> 2.8 </td></tr><tr><td> 1629 </td><td> 2 </td><td> 100 </td><td> 15.8 </td><td> 7.9 </td><td> 21.2 </td><td> 10.6 </td><td> 2.4 </td></tr><tr><td> 298443 </td><td> 2 </td><td> 99.9 </td><td> 26.5 </td><td> 13.2 </td><td> 31.0 </td><td> 15.5 </td><td> 2.3 </td></tr><tr><td> 336808 </td><td> 2 </td><td> 86 </td><td> 8.2 </td><td> 4.2 </td><td> 19.0 </td><td> 9.5 </td><td> 2.6 </td></tr><tr><td> 338860 </td><td> 2 </td><td> 99.5 </td><td> 2.9 </td><td> 1.5 </td><td> 6.7 </td><td> 3.4 </td><td> 2.8 </td></tr><tr><td> ＆＃160; 340449 </td><td> 2 </td><td> 94.6 </td><td> 8.0 </td><td> 4.0 </td><td> 14.9 </td><td> 7.4 </td><td> 2.1 </td></tr><tr><td> L11259 </td><td> 2 </td><td> 100 </td><td> 7.1 </td><td> 3.5 </td><td> 9.0 </td><td> 4.5 </td><td> 2.0 </td></tr><tr><td>平均±SD </td><td> NA A </td><td> NA </td><td> 11.0±7.5 </td><td> 11.0±7.9 </td><td> 17.0±8.2 </td><td> 19.5±17.8 </td><td> 2.3±0.5 </td></tr><tr><td>中央値</td><td> NA </td><td> NA </td><td> 8.2 </td><td> 8.1 </td><td> 19.0 </td><td> 14.4 </td><td> 2.4 </td></tr><tr><td> インフルエンザ </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 1998-100-126H </td><td> 1 </td><td> 99.7 </td><td> 7.3 </td><td> 7.3 </td><td> 13.4 </td><td> 13.4 </td><td> 2.9 </td></tr><tr><td> 503-008H </td><td> 1 </td><td> 99.8 </td><td> 7.1 </td><td> 7.1 </td><td> 13.9 </td><td> 13.9 </td><td> 2.7 </td></tr><tr><td> 08003H </td><td> 2 </td><td> 99.9 </td><td> 14.5 </td><td> 7.2 </td><td> 16.7 </td><td> 8.3 </td><td> 2.7 </td></tr><tr><td> H128 </td><td> 2 </td><td> 96.6 </td><td> 15.3 </td><td> 7.6 </td><td> 26.0 </td><td> 13.0 </td><td> 2.7 </td></tr><tr><td> 19001H </td><td> 4 </td><td> 91.9 </td><td> 14.8 </td><td> 3.7 </td><td> 37.3 </td><td> 9.3 </td><td> 3.0 </td></tr><tr><td>平均±SD </td><td> NA </td><td> NA </td><td> 11.8±4.2 </td><td> 6.6±1.6 </td><td> 21.5±10.2 </td><td> 11.6±2.6 </td><td> 2.8±0.1 </td></tr><tr><td>中央値</td><td> NA </td><td> NA </td><td> 14.5 </td><td> 7.2 </td><td> 16.7 </td><td> 13.0 </td><td> 2.7 </td></tr><tr><td> NA、適用されません。 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table> 表1： 肺炎球菌 や インフルエンザ菌 分離株 に対する新規のPDF阻害剤のためのPK / PDターゲット 。フリー薬物AUCとうっ滞のAUC / MICのターゲットと1-ログ肺に感染し、化合物18で処理された免疫応答性マウスでは11 肺炎球菌と5 インフルエンザのために決定されたベースラインからのCFUで10の減少を。ダットA臨床開発のために選択したヒト用量を助けるために使用されました。この表は、適応し、許可を得て転載された、微生物学、[抗菌剤と化学療法、60巻、2016年、頁180から189]のための著作権©アメリカの社会18。 <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td rowspan="2"> 治療グループA </td><td colspan="8"> 株についてSD±10 肺炎連鎖球菌 （CFU /肺）、B（AMX / CAのMIC）を平均log： </td></tr><tr><td> 05010S （2μgの/ mL）を</td><td> 16001S C （4 / mlの） </td><td> 16001S （4 / mlの） </td><td> 30005S （4 / mlの） </td><td> 20009S （4 / mlの） </td><td> 05003S （8 / mlの） </td><td> 404053 （8 / mlの） </td><td> 47003S （8 / mlの） </td></tr><tr><td> コントロール </strオング&gt; </td><td> 7.3±0.4 </td><td> 7.0±0.8 </td><td> 5.7±1.2 </td><td> 7.1±0.7 </td><td> 7.1±0.4 </td><td> 6.4±0.6 </td><td> 6.8±0.4 </td><td> 6.0±0.3 </td></tr><tr><td> AMX / CA </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 2000 / 125mgの入札（比16：1） </td><td> ≤1.7 ** </td><td> 2.8±1.2 ** </td><td> 2.2±0.8 ** </td><td> 2.3±0.9 ** </td><td> 2.5±0.9 ** </td><td> 2.0±0.9 ** </td><td> 3.8±1.4 ** </td><td> 1.8±0.2 ** </td></tr><tr><td> 1,000 / 125 mgのtidの（比8：1） </td><td> NT </td><td> NT </td><td> 2.8±0.5 ** </td><td> 2.7±1.3 ** </td><td> 3.3±0.9 ** </td><td> 4.9±0.5 ** </td><td> 6.6±1.3 </td><td> 4.7±0.7 ** </td></tr><tr> &lt;TD&gt; 125分の875ミリグラムTID（比7：1） </td><td> NT </td><td> NT </td><td> 3.0±1.3 * </td><td> 2.1±0.7 ** </td><td> 3.2±0.4 ** </td><td> 5.2±0.9 * </td><td> 6.4±0.6 </td><td> 4.9±0.4 ** </td></tr><tr><td> 125分の875 mgの入札（比7：1） </td><td> NT </td><td> NT </td><td> 4.5±1.2 * </td><td> 5.6±1.3 * </td><td> 5.2±0.7 ** </td><td> 6.3±0.7 </td><td> 6.4±0.7 </td><td> 5.5±0.4 </td></tr><tr><td> 125分の500 mgのTID（比4：1） </td><td> 3.1±1.3 ** </td><td> 4.5±0.9 ** </td><td> NT </td><td> NT </td><td> NT </td><td> NT </td><td> NT </td><td> NT </td></tr><tr><td>アジスロマイシン、1,000 / 500 mgの外径</td><td> NT </td><td> NT </td><td> NT </td><td> 5.8±2.0 </td><td> 7.1±0.9 </td><td> 3.1±1.0 ** </td><td> 6.6±0.4 </td><td> 6.07; 0.6 </td></tr><tr><td>レボフロキサシン、500 mgの外径</td><td> NT </td><td> NT </td><td> 4.2±0.8 * </td><td> 5.7±0.8 * </td><td> 4.9±0.8 ** </td><td> 3.0±1.3 ** </td><td> 3.5±0.2 ** </td><td> 3.9±0.8 ** </td></tr><tr><td rowspan="2"> 治療グループD </td><td colspan="8"> 株についてSD±10 インフルエンザ （CFU /肺）を平均log： </td></tr><tr><td colspan="4"> H128 （βラクタマーゼ陽性） </td><td colspan="4"> チェスターフィールド （βラクタマーゼ陰性の、アンピシリン耐性） </td></tr><tr><td> コントロール </td><td colspan="4"> 6.4±0.6 </td><td colspan="4"> 6.7±0.6 </td></tr><tr><td> AMX / CA </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>2000 / 125mgの入札（比16：1） </td><td colspan="4"> 2.0±0.7 ** </td><td colspan="4"> 3.1±0.9 ** </td></tr><tr><td> 1,000 / 125 mgのtidの（比8：1） </td><td colspan="4"> 2.1±1.0 ** </td><td colspan="4"> 3.6±1.1 ** </td></tr><tr><td> 125分の875 mgのTID（比7：1） </td><td colspan="4"> 2.8±1.3 ** </td><td colspan="4"> 3.8±1.3 ** </td></tr><tr><td> 125分の875 mgの入札（比7：1） </td><td colspan="4"> 2.0±0.8 ** </td><td colspan="4"> 5.1±1.1 ** </td></tr><tr><td>アジスロマイシン、1,000 / 500 mgの外径</td><td colspan="4"> 3.2±1.7 * </td><td colspan="4"> 5.8±1.1 </td></tr><tr><td>レボフロキサシン、500 mgの外径</td><td colspan="4"> ≤1.7 ** </td><td colspan="4"> ≤1.7 ** </td></tr><tr><td colspan="9"> AMX / CA、アモキシシリン-クラブラン酸;入札、一日二回。 TID。、 一日に三回; OD、一日一回。 </td></tr><tr><td colspan="9"> B検出限界は&lt;1.7でした。 *、コントロールと有意に異なる（0.05≤P）; **、コントロールと有意に異なる（0.01≤P）; NT、テストされていません。 </td></tr><tr><td colspan="9"> C株 16001Sは、2つの別個の実験で試験しました。 </td></tr><tr><td colspan="9"> dはアモキシシリン-クラブラン酸125分の500ミリグラム（4：1）一日三回はインフルエンザ株に対して試験しませんでした。 </td></tr></tbody></table> 表2： 異なるアモキシシリン/クラブラン酸投与計画のための再作成ヒト血漿曝露プロファイルの有効性。このモデルを用いて、 肺炎球菌やインフルエンザ菌の分離株と肺に感染して免疫応答性ラットで生成されたデータは、アモキシシリン-クラブラン酸の強化された製剤を実証した（2一日二回、000/125 mg）を試験管の感受性19 に上昇したとの分離株に対する標準的な投与レジメンよりも有効でした。この表は、適応し、許可を得て転載された、微生物学、[抗菌剤と化学療法、ボリューム49、2005、ページ908から915]のための著作権©アメリカの社会19。

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A Robust Pneumonia Model in Immunocompetent Rodents to Evaluate Antibacterial Efficacy against S. pneumoniae, H. influenzae, K. pneumoniae, P. aeruginosa or  A. baumannii

A method for establishing lung infections in immunocompetent rodents is described. With proficiency, this method can be performed quickly and easily to induce stable infection with many isolates of S. pneumoniae, H. influenzae, P. aeruginosa, K. pneumoniae and A. baumannii.

免疫担当げっ歯類で堅牢な肺炎モデルはに対して抗菌有効性を評価するために<i&gt; S。ニューモニエ</i&gt;、<i&gt; H。インフルエンザ</i&gt;、<i&gt; K。ニューモニエ</i&gt;、<em&gt; P。緑膿菌</em&gt;または<em&gt; A。バウマニ</em

Efficacy of candidate antibacterial treatments must be demonstrated in animal models of infection as part of the discovery and development process, ...

a-robust-pneumonia-model-immunocompetent-rodents-to-evaluate

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

A Robust Pneumonia Model in Immunocompetent Rodents to Evaluate Antibacterial Efficacy against S. pneumoniae, H. influenzae, K. pneumoniae, P. aeruginosa or A. baumannii

14.5K ビュー.  GlaxoSmithKline. A method for establishing lung infections in immunocompetent rodents is described. With proficiency, this method can be performed quickly and easily to induce stable infection with many isolates of S. pneumoniae, H. influenzae, P. aeruginosa, K. pneumoniae and A. baumannii.

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Long Term Chronic Pseudomonas aeruginosa Airway Infection in Mice

A mouse model of chronic airway infection is a key asset in cystic fibrosis (CF) research, although there are a number of concerns regarding the model itself. Early phases of inflammation and infection have been widely studied by using the Pseudomonas aeruginosa agar-beads mouse model, while only few reports have focused on the long-term chronic infection in vivo. The main challenge for long term chronic infection remains the low bacterial burden by P. aeruginosa and the low percentage of infected mice weeks after challenge, indicating that bacterial cells are progressively cleared by the host.
This paper presents a method for obtaining efficient long-term chronic infection in mice. This method is based on the embedding of the P. aeruginosa clinical strains in the agar-beads in vitro, followed by intratracheal instillation in C57Bl/6NCrl mice. Bilateral lung infection is associated with several measurable read-outs including weight loss, mortality, chronic infection, and inflammatory response. The P. aeruginosa RP73 clinical strain was preferred over the PAO1 reference laboratory strain since it resulted in a comparatively lower mortality, more severe lesions, and higher chronic infection. P. aeruginosa colonization may persist in the lung for over three months. Murine lung pathology resembles that of CF patients with advanced chronic pulmonary disease.
This murine model most closely mimics the course of the human disease and can be used both for studies on the pathogenesis and for the evaluation of novel therapies.

Long Term Chronic Pseudomonas aeruginosa Airway Infection in Mice

We describe the agar-beads method to establish persistent long-term chronic Pseudomonas aeruginosa airway infection in the mouse model.

長期的な慢性<em&gt;緑膿菌</emマウスにおける&gt;気道感染

A mouse model of chronic airway infection is a key asset in cystic fibrosis (CF) research, although there are a number of concerns regarding the model ...

免疫・感染学

Following in Real Time the Impact of Pneumococcal Virulence Factors in an Acute Mouse Pneumonia Model Using Bioluminescent Bacteria

Pneumonia is one of the major health care problems in developing and industrialized countries and is associated with considerable morbidity and mortality. Despite advances in knowledge of this illness, the availability of intensive care units (ICU), and the use of potent antimicrobial agents and effective vaccines, the mortality rates remain high1. Streptococcus pneumoniae is the leading pathogen of community-acquired pneumonia (CAP) and one of the most common causes of bacteremia in humans. This pathogen is equipped with an armamentarium of surface-exposed adhesins and virulence factors contributing to pneumonia and invasive pneumococcal disease (IPD). The assessment of the in vivo role of bacterial fitness or virulence factors is of utmost importance to unravel S. pneumoniae pathogenicity mechanisms. Murine models of pneumonia, bacteremia, and meningitis are being used to determine the impact of pneumococcal factors at different stages of the infection. Here we describe a protocol to monitor in real-time pneumococcal dissemination in mice after intranasal or intraperitoneal infections with bioluminescent bacteria. The results show the multiplication and dissemination of pneumococci in the lower respiratory tract and blood, which can be visualized and evaluated using an imaging system and the accompanying analysis software.

Streptococcus pneumoniae is the leading pathogen causing severe community-acquired pneumonia and responsible for over 2&#160;million deaths worldwide. The impact of bacterial factors implicated in fitness or virulence can be monitored in real-time in an acute mouse pneumonia or bacteremia model using bioluminescent bacteria.

生物発光細菌を使用してリアルタイムに急性肺炎のマウスモデルにおける肺炎球菌の毒性因子の影響を以下の

Pneumonia is one of the major health care problems in developing and industrialized countries and is associated with considerable morbidity and mortality. ...

Pseudomonas aeruginosa Induced Lung Injury Model

In order to study human acute lung injury and pneumonia, it is important to develop animal models to mimic various pathological features of this disease. Here we have developed a mouse lung injury model by intra-tracheal injection of bacteria Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa or PA). Using this model, we were able to show lung inflammation at the early phase of injury. In addition, alveolar epithelial barrier leakiness was observed by analyzing bronchoalveolar lavage (BAL); and alveolar cell death was observed by Tunel assay using tissue prepared from injured lungs. At a later phase following injury, we observed cell proliferation required for the repair process. The injury was resolved 7 days from the initiation of P. aeruginosa injection. This model mimics the sequential course of lung inflammation, injury and repair during pneumonia. This clinically relevant animal model is suitable for studying pathology, mechanism of repair, following acute lung injury, and also can be used to test potential therapeutic agents for this disease.

Pseudomonas aeruginosa Induced Lung Injury Model

We have developed a mouse lung injury model by intra-tracheal injection of bacteria Pseudomonas aeruginosa. This model mimics lung injury during pneumonia and is clinically relevant.

緑膿菌誘発肺傷害モデル

In order to study human acute lung injury and pneumonia, it is important to develop animal models to mimic various pathological features of this disease. ...

Studying Microbial Communities In Vivo: A Model of Host-mediated Interaction Between Candida Albicans and Pseudomonas Aeruginosa in the Airways

Studying host-pathogen interaction enables us to understand the underlying mechanisms of the pathogenicity during microbial infection. The prognosis of the host depends on the involvement of an adapted immune response against the pathogen1. Immune response is complex and results from interaction of the pathogens and several immune or non-immune cellular types2. In vitro studies cannot characterise these interactions and focus on cell-pathogen interactions. Moreover, in the airway3, particularly in patients with suppurative chronic lung disease or in mechanically ventilated patients, polymicrobial communities are present and complicate host-pathogen interaction. Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans are both problem pathogens4, frequently isolated from tracheobronchial samples, and associated to severe infections, especially in intensive care unit5. Microbial interactions have been reported between these pathogens in vitro but the clinical impact of these interactions remains unclear6. To study the interactions between C. albicans and P. aeruginosa, a murine model of C. albicans airways colonization, followed by a P. aeruginosa-mediated acute lung infection was performed.

Studying Microbial Communities In Vivo: A Model of Host-mediated Interaction Between Candida Albicans and Pseudomonas Aeruginosa in the Airways

While in vitro study of host-pathogen interactions allow the characterization of specific immune responses, in vivo models are required to observe the effects of complex responses. Using Candida albicans exposure followed by Pseudomonas aeruginosa-mediated lung infection, we established a murine model of microbial interactions involved in ventilator-associated pneumonia pathogenicity.

微生物群集を学びます<em&gt;インビボ</em&gt;：ホスト間の媒介の相互作用のモデル<em&gt;カンジダ</em&gt;と<em&gt;緑膿菌</em&gt;航空で

Studying host-pathogen interaction enables us to understand the underlying mechanisms of the pathogenicity during microbial infection. The prognosis of ...

A Non-invasive and Technically Non-intensive Method for Induction and Phenotyping of Experimental Bacterial Pneumonia in Mice

Although community-acquired pneumonia remains a major public health problem, murine models of bacterial pneumonia have recently facilitated significant preclinical advances in our understanding of the underlying cellular and molecular pathogenesis. In vivo mouse models capture the integrated physiology and resilience of the host defense response in a manner not revealed by alternative, simplified ex vivo approaches. Several methods have been described in the literature for intrapulmonary inoculation of bacteria in mice, including aerosolization, intranasal delivery, peroral endotracheal cannulation under &#39;blind&#39; and visualized conditions, and transcutaneous endotracheal cannulation. All methods have relative merits and limitations. Herein, we describe in detail a non-invasive, technically non-intensive, inexpensive, and rapid method for intratracheal delivery of bacteria that involves aspiration (i.e., inhalation) by the mouse of an infectious inoculum pipetted into the oropharynx while under general anesthesia. This method can be used for pulmonary delivery of a wide variety of non-caustic biological and chemical agents, and is relatively easy to learn, even for laboratories with minimal prior experience with pulmonary procedures. In addition to describing the aspiration pneumonia method, we also provide step-by-step procedures for assaying the subsequent in vivo pulmonary innate immune response of the mouse, in particular, methods for quantifying bacterial clearance and the cellular immune response of the infected airway. This integrated and simple approach to pneumonia assessment allows for rapid and robust evaluation of the effect of genetic and environmental manipulations upon pulmonary innate immunity.

Several methods have been described in the literature for modeling bacterial pneumonia in mice. Herein, we describe a non-invasive, inexpensive, rapid method for inducing pneumonia via aspiration (i.e., inhalation) of a bacterial inoculum pipetted into the oropharynx. Downstream methods for assessment of the pulmonary innate immune response are also detailed.

マウスにおける実験的細菌性肺炎の誘導と表現型のための非侵襲的および技術的に非集中的な方法

Although community-acquired pneumonia remains a major public health problem, murine models of bacterial pneumonia have recently facilitated significant ...

A Precise Pathogen Delivery and Recovery System for Murine Models of Secondary Bacterial Pneumonia

Secondary bacterial pneumonias following influenza infections consistently rank within the top ten leading causes of death in the United States. To date, murine models of co-infection have been the primary tool developed to explore the pathologies of both the primary and secondary infections. Despite the prevalence of this model, considerable discrepancies regarding instillation procedures, dose volumes, and efficacies are prevalent among studies. Furthermore, these efforts have been largely incomplete in addressing how the pathogen may be directly influencing disease progression post-infection. Herein we provide a precise method of pathogen delivery, recovery, and analysis to be used in murine models of secondary bacterial pneumonia. We demonstrate that intratracheal instillation enables an efficient and accurate delivery of controlled volumes directly and evenly into the lower respiratory tract. Lungs can be excised to recover and quantify the pathogen burden. Following excision of the infected lungs, we describe a method to extract high quality pathogen RNA for subsequent transcriptional analysis. This procedure benefits from being a non-surgical method of delivery without the use of specialized laboratory equipment and provides a reproducible strategy to investigate pathogen contributions to secondary bacterial pneumonia.

Here, we present methods to improve secondary bacterial pneumonia studies by providing a non-invasive route of instillation into the lower respiratory tract followed by pathogen recovery and transcript analysis. These procedures are reproducible and can be performed without specialized equipment such as cannulas, guide wires, or fiber optic cables.

二次細菌性肺炎のマウスモデルに対する精密病原体送達と回復システム

Secondary bacterial pneumonias following influenza infections consistently rank within the top ten leading causes of death in the United States. To date, ...

Murine Oropharyngeal Aspiration Model of Ventilator-associated and Hospital-acquired Bacterial Pneumonia

Murine infection models are critical for understanding disease pathogenesis and testing the efficacy of novel therapeutics designed to combat causative pathogens. Infectious pneumonia is among the most common infections presented by patients in the clinic and thus warrants an appropriate in vivo model. Typical pneumonia models use intranasal inoculation, which deposits excessive organisms outside the lung, causing off-target complications and symptoms, such as sinusitis, gastritis, enteritis, physical trauma, or microparticle misting to mimic aerosol spread more typical of viral, tuberculous, or fungal pneumonia. These models do not accurately reflect the pathogenesis of typical community- or healthcare-acquired bacterial pneumonia. In contrast, this murine model of oropharyngeal aspiration pneumonia mimics the droplet route in healthcare-acquired pneumonia. Inoculating 50 &#181;L of the bacteria suspension into the oropharynx of anesthetized mice causes reflexive aspiration, which results in pneumonia. With this model, one can examine the pathogenesis of pneumonia-causing pathogens and new treatments to combat these diseases.

Infectious pneumonia is among the most common infections in human. An appropriate in vivo model is critical for understanding disease pathogenesis and testing the efficacy of novel therapeutics. With this murine oropharyngeal aspiration pneumonia model, one can examine the pathogenesis and new treatments against these deadly infections.

人工呼吸器関連および院内の細菌性肺炎のマウスの咽頭吸引モデル

Murine infection models are critical for understanding disease pathogenesis and testing the efficacy of novel therapeutics designed to combat causative ...

医学

A Mouse Model for the Transition of Streptococcus pneumoniae from Colonizer to Pathogen upon Viral Co-Infection Recapitulates Age-Exacerbated Illness

Streptococcus pneumoniae (pneumococcus) is an asymptomatic colonizer of the nasopharynx in most individuals but can progress to a pulmonary and systemic pathogen upon influenza A virus (IAV) infection. Advanced age enhances host susceptibility to secondary pneumococcal pneumonia and is associated with worsened disease outcomes. The host factors driving those processes are not well defined, in part due to a lack of animal models that reproduce the transition from asymptomatic colonization to severe clinical disease. 
This paper describes a novel mouse model that recreates the transition of pneumococci from asymptomatic carriage to disease upon viral infection. In this model, mice are first intranasally inoculated with biofilm-grown pneumococci to establish asymptomatic carriage, followed by IAV infection of both the nasopharynx and lungs. This results in bacterial dissemination to the lungs, pulmonary inflammation, and obvious signs of illness that can progress to lethality. The degree of disease is dependent on the bacterial strain and host factors. 
Importantly, this model reproduces the susceptibility of aging, because compared to young mice, old mice display more severe clinical illness and succumb to disease more frequently. By separating carriage and disease into distinct steps and providing the opportunity to analyze the genetic variants of both the pathogen and the host, this S. pneumoniae/IAV co-infection model permits the detailed examination of the interactions of an important pathobiont with the host at different phases of disease progression. This model can also serve as an important tool for identifying potential therapeutic targets against secondary pneumococcal pneumonia in susceptible hosts.

A Mouse Model for the Transition of Streptococcus pneumoniae from Colonizer to Pathogen upon Viral Co-Infection Recapitulates Age-Exacerbated Illness

This paper describes a novel mouse model for the transition of pneumococcus from an asymptomatic colonizer to a disease-causing pathogen during viral infection. This model can be readily adapted to study polymicrobial and host-pathogen interactions during the different phases of disease progression and across various hosts.

肺炎 連鎖 球菌のウイルス重感染によるコロニー形成者から病原体への移行に関するマウスモデルが加齢増悪疾患を再現

Streptococcus pneumoniae (pneumococcus) is an asymptomatic colonizer of the nasopharynx in most individuals but can progress to a pulmonary and systemic ...

Experimental Model to Evaluate Resolution of Pneumonia

Acute respiratory distress syndrome (ARDS) causes acute lung injury, characterized by rapid alveolar damage and severe hypoxemia. This, in turn, leads to high morbidity and mortality. Currently, there are no pre-clinical models that recapitulate the complexity of human ARDS. However, infectious models of pneumonia (PNA) can replicate the main pathophysiological features of ARDS. Here, we describe a model of PNA induced by the intratracheal instillation of live Streptococcus pneumoniae and Klebsiella pneumoniae in C57BL6 mice. In order to evaluate and characterize the model, after inducing injury, we carried out serial measurements of body weight and bronchoalveolar lavage (BAL) for measuring markers of lung injury. Additionally, we harvested lungs for cell count and differentials, BAL protein quantification, cytospin, bacterial colony-forming unit counts, and histology. Lastly, high dimensional flow cytometry was performed. We propose this model as a tool to understand the immune landscape during the early and late resolution phases of lung injury.

This manuscript describes the establishment of an infectious model of pneumonia in mice and the respective characterization of injury resolution along with methods for growing bacteria and intratracheal instillation. A novel approach using high-dimensional flow cytometry to evaluate the immune landscape is also described.

肺炎の治安を評価するための実験モデル

Acute respiratory distress syndrome (ARDS) causes acute lung injury, characterized by rapid alveolar damage and severe hypoxemia. This, in turn, leads to ...

Preparation of Agar Bead Embedded Mycobacterium abscessus to Inoculate Immunocompetent Mice Intratracheally

Robust mouse models of chronic infection with Mycobacterium abscessus, an environmental pathogen that preferably infects the lungs, are badly needed. Year-long multidrug therapies deliver unacceptably poor cure rates in patients, around 50%, hence the need for predictive preclinical tools to develop better antibiotics. However, immunocompetent mice are generally resistant to pulmonary infection by M. abscessus. Numerous attempts to establish a sustained infection with M. abscessus in immunocompetent mice have been reported in the literature. Among these, methods relying on agar bead-embedded bacteria inoculated into C57BL/6 mice via the intratracheal route have proven most promising. The major limitation of this approach is the technical challenge associated with the preparation of agar beads of reproducible size and bacterial numbers, followed by intratracheal inoculation. Here, we first provide a detailed description of an optimized protocol that delivers M. abscessus-loaded agar beads of optimal diameter and reproducible bacterial burden. Next, we provide a detailed protocol of intratracheal inoculation, optimized to avoid losses of beads and bacteria due to adherence to surfaces of the inoculation devices and to achieve reproducible pulmonary deposition of agar-embedded M. abscessus. The objective is to ensure ease of implementation and excellent lab-to-lab reproducibility.

Mice are generally resistant to infections by Mycobacterium abscessus, which complicates the discovery and development of much-needed antibiotics against pulmonary infections. Here, we describe a method of inoculum preparation and intratracheal infection that was shown to deliver sustained infection in immunocompetent mice.

Robust mouse models of chronic infection with Mycobacterium abscessus, an environmental pathogen that preferably infects the lungs, are badly needed. ...

免疫担当げっ歯類で堅牢な肺炎モデルはに対して抗菌有効性を評価するために

要約

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この動画の章

長期的な慢性

生物発光細菌を使用してリアルタイムに急性肺炎のマウスモデルにおける肺炎球菌の毒性因子の影響を以下の

緑膿菌誘発肺傷害モデル

微生物群集を学びます

マウスにおける実験的細菌性肺炎の誘導と表現型のための非侵襲的および技術的に非集中的な方法

二次細菌性肺炎のマウスモデルに対する精密病原体送達と回復システム

人工呼吸器関連および院内の細菌性肺炎のマウスの咽頭吸引モデル

肺炎連鎖球菌のウイルス重感染によるコロニー形成者から病原体への移行に関するマウスモデルが加齢増悪疾患を再現

肺炎の治安を評価するための実験モデル

Preparation of Agar Bead Embedded Mycobacterium abscessus to Inoculate Immunocompetent Mice Intratracheally

免疫担当げっ歯類で堅牢な肺炎モデルはに対して抗菌有効性を評価するために

要約

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長期的な慢性

生物発光細菌を使用してリアルタイムに急性肺炎のマウスモデルにおける肺炎球菌の毒性因子の影響を以下の

緑膿菌誘発肺傷害モデル

微生物群集を学びます

マウスにおける実験的細菌性肺炎の誘導と表現型のための非侵襲的および技術的に非集中的な方法

二次細菌性肺炎のマウスモデルに対する精密病原体送達と回復システム

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肺炎 連鎖 球菌のウイルス重感染によるコロニー形成者から病原体への移行に関するマウスモデルが加齢増悪疾患を再現

肺炎の治安を評価するための実験モデル

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肺炎連鎖球菌のウイルス重感染によるコロニー形成者から病原体への移行に関するマウスモデルが加齢増悪疾患を再現