中國超級細菌研究概況課件

1、中國超級細菌研究概況感染科 俞云松第1頁，共86頁。超級細菌（ Superbugs ）PDRSuperbugs:are super-bacteria that are resistant to almost all antibiotics。MRSA、VRE、 hVISA、VISA 、VRSA碳青霉烯耐藥銅綠假單胞菌碳青霉烯耐藥鮑曼不動桿菌碳青霉烯耐藥肺炎克雷伯菌（KPC、 IMP、NDM-1)碳青霉烯耐藥其它腸桿菌科細菌。（是指對其有效治療藥物幾乎均耐藥的細菌）主要超級細菌菌種：第2頁，共86頁。CA MRSA 定義目前至少有八種定義，但最為公認的定義為： MRSA菌株分離自門診病人或 住院4

2、8h以內的病人。此外，這些患者必須從未有MRSA感染或定植，且之前一年未曾住院或住過護理院，未曾透析或手術，未曾長期置管或穿透皮膚的醫(yī)療器械。Clin Microbiol Infect 2007; 13: 222235CID 2003:36 (15 January) Salgado et al.第3頁，共86頁。CA-MRSA美國CDC 標準, CA-MRSA 感染者不具有醫(yī)院獲得性MRSA 感染者的因素 ,常感染身體健康的青壯年美國弗吉尼亞州貝德福德一名17歲高中生就因感染MRSA而死亡，21所學校停課 。阿什頓邦茲，07年10月4日感到身體一側疼痛，就到當?shù)匾患裔t(yī)院就診。 10月17日死亡

3、。 .Zeller JL, et al. JAMA patient page. MRSA infectionsJAMA. 2007 Oct 17;298(15):1826. 第4頁，共86頁。1104 patients351 S.arueus SSTIs14 (4%) CA-MRSADiagnostic Microbiology and Infectious Disease 67 (2010) 18All children 0 to 14 years old in the outpatient surgery department of Beijing Childrens Hospital f

4、rom August 1, 2008, to July 30, 2009.中國社區(qū)獲得MRSA流行情況第5頁，共86頁。中國社區(qū)獲得MRSA流行情況ANSORP Surveillance in Asia-2005-6%Song JH, Hsueh PR et al. ANSORP 2006 data第6頁，共86頁。協(xié)和醫(yī)院 40.3 %北京醫(yī)院 78.3%華山醫(yī)院 74.1%瑞金醫(yī)院 62.5%兒童醫(yī)院 22.9%兒科醫(yī)院 8.5% 浙醫(yī)一院 49.8%邵逸夫醫(yī)院53.6%廣醫(yī)一附院 33.6%武漢同濟醫(yī)院 63.2%重醫(yī)一附院 61.9%院內MRSA 在中國（2009 CHINET DAT

5、A）第7頁，共86頁。2009年衛(wèi)生部監(jiān)測網(wǎng)：北大藥理所 金黃色葡萄球菌（18588株）對抗菌藥物的敏感性 (%)抗菌藥物株數(shù) R I S苯唑西林 53.6 0.2 46.2 頭孢西丁 58.5 41.5 第8頁，共86頁。金葡菌五個國際流行克隆(MLST)中國ST239 (2-3-1-1-4-4-3)Yudong Liu, Hui Wang ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY, Feb. 2009, p. 512518第9頁，共86頁。Vancomycin- insensitive S.aureus VISAHetero-VISAVRSA第10頁，共8

6、6頁。 hVISA and VISA the prevalence rates of hVISA and VISA among MRSA isolates from blood specimens 13.1% (26/199) hVISA 0.5% (1/200) VISAWenjia Sun, Hui Wang.ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY, Sept. 2009, p. 36423649第11頁，共86頁。VRSAone in India (Kolkata) one in Iran (Tehran)總共11株VRSAVanA-Type Vanc

7、omycin-Resistant Staphylococcus aureus AAC, Nov. 2009, p. 45804587第12頁，共86頁。中國2005-2010年VRE分離率（%） （CHINET DATA）腸球菌株數(shù)200519632006222820072298200828592009336920101761第13頁，共86頁。2009年衛(wèi)生部監(jiān)測網(wǎng)：北大藥理所糞腸球菌（7045株）對抗菌藥物的敏感性（%）抗菌藥物株數(shù) R I S萬古霉素 1.2 4.5 94.3替考拉寧 0.7 0.7 98.6 屎腸球菌（6290株）萬古霉素 4.2 2.3 93.5 替考拉寧 2.3 1

8、.0 96.7 第14頁，共86頁。濾膜接合試驗結果: 18/21株VRE菌株接合轉移成功質粒均攜帶VanA基因 VRE均含54Kb可接合質粒 圖 部分VRE接合菌菌株質粒電泳圖 V517: 質粒大小Marker, 1：ZY11304接合菌, 2：ZY20305接合菌, 3: ZY21237接合菌，4：ZY22303接合菌，5：ZY30041接合菌，6：ZY22198接合菌 VRE接合菌均含有一個54kb大小的質粒第15頁，共86頁。 2009年銅綠假單胞菌碳青霉烯類耐藥率（%） (CHINET數(shù)據(jù)）第16頁，共86頁。2009年衛(wèi)生部監(jiān)測網(wǎng)：北大藥理所銅綠假單胞菌（23525株）對抗菌藥物的

9、敏感性（%） R I S亞胺培南 27.3 3.7 69.0 美羅培南 22.5 3.9 73.6第17頁，共86頁。 A total of 645 nonduplicate strains of clinical P. aeruginosa were isolated from from hospitals in 16 different regions throughout China from July 2006 to July 2007 .第18頁，共86頁。耐藥機制產金屬酶 （碳青霉烯類抗生素不敏感菌株中的金屬酶分布，20062007，16個城市，28家醫(yī)院）24 MBLs-posi

10、tive isolates（9 PFGE types,A-I） low prevalence of MBL-producing strains among IRPA isolates from hospitals in mainland China , 9 （24/264）CityMBLs genotypestrains PFGE typeGuangzhouIMP-913A1(8),A2(4)D(1) VIM-21 E(1)HangzhouIMP-11F(1) VIM-21G(1)ShijiazhuangVIM-24B(4)TianjinVIM-22C(4)ShanghaiVIM-21H(1)

11、WuhanVIM-21I(1)第19頁，共86頁。 Structures of integron containing VIM-2Fig. Integron structures of VIM-2 in this study intI1 aatI1 aacA4 59-be VIM-2 59-be aadB 59-be 3-CS intI1 aatI1 aacA4 59-be VIM-2 59-be 3-CSA(In72)B Yu YS, Qu TT, Zhou JY, and et al. J Clin Microbiol. 2006;44(11):4242-5. 第20頁，共86頁。the

12、expression level of OprD2 among PA19.33 46.47 34.2 Note： significant decrease in the expression of OprD2 ( 2.5 )第23頁，共86頁。2009年不動桿菌碳青霉烯類耐藥率（%）(CHINET數(shù)據(jù)）第24頁，共86頁。2009年衛(wèi)生部監(jiān)測網(wǎng)：北大藥理所鮑曼不動桿菌（19801株）對抗菌藥物的敏感性（%）亞胺培南 46.3 1.5 52.2 美羅培南 47.2 1.3 51.5 第25頁，共86頁。94-04年 NPRS監(jiān)測不動桿菌占革蘭陰性菌比例第26頁，共86頁。05-09年 CHINE

13、T監(jiān)測不動桿菌占革蘭陰性菌比例第27頁，共86頁。不動桿菌耐藥性（CHINET數(shù)據(jù)）%year第28頁，共86頁。1994-2004年鮑曼不動桿菌的敏感率(1874株)敏感率(%)年份第29頁，共86頁。攜帶NDM-1基因 New Delhi metallo-lactamase 1造成包括碳青霉烯類抗生素在內的幾乎所有-內酰胺抗生素耐藥新的超級細菌（New Superbugs) 第30頁，共86頁。-lactamases碳青霉烯酶 ESBL B類金屬酶A類酶絲氨酸D類GIMVIM*KHM AmpC超廣譜-內酰胺酶OXAKPCIMIGESNMCSMEB類金屬酶A類酶絲氨酸IMPVIMSPMNDM

14、-1SIMAIMDIM第31頁，共86頁。Discovery of acquired MBLsEnzymeStrain Discovery inIMP（28）S.marcescens,P.aeruginosa,A.baumanni, EnterobacteriaceaeJapan1994VIM（26）P.aeruginosa,A.baumanni, EnterobacteriaceaeVerona, Italy1999SPM-1（1）P.aeruginosaBrazil2002GIM-1 （1）P.aeruginosaGermany2004SIM-1 （1）A.baumanniKorea200

15、5AIM-1 （1）P.aeruginosaAustrailia2007KHM-1 （1）Citrobacter freundiiJapan2008NDM-1 （1）K.pneumoniae, E. coli, Enterobacter cloacaeIndia,UK2009DIM-1 （1）Pseudomonas stutzeriDutch2010第32頁，共86頁。2009年衛(wèi)生部監(jiān)測網(wǎng)：北大藥理所肺炎克雷伯菌（22071株）對抗菌藥物的敏感性 (%)抗菌藥物 R I S亞胺培南 1.8 0.3 97.9 美羅培南 1.7 0.3 98.0第33頁，共86頁。2009年衛(wèi)生部監(jiān)測網(wǎng)：北大藥

16、理所革蘭陰性菌分布第34頁，共86頁。2009年衛(wèi)生部監(jiān)測網(wǎng)：北大藥理所大腸埃希菌（33844株）對抗菌藥物的敏感性 (%) R I S亞胺培南 0.6 0.2 99.2 美羅培南 0.3 0.0 99.7 肺炎克雷伯菌（22071株）對抗菌藥物的敏感性 (%) R I S亞胺培南 1.8 0.3 97.9 美羅培南 1.7 0.3 98.0第35頁，共86頁。2009年衛(wèi)生部監(jiān)測網(wǎng)：北大藥理所陰溝腸桿菌（7310株）對抗菌藥物的敏感性（%） R I S亞胺培南 1.2 0.8 98.0 美羅培南 5.8 6.1 88.1 產氣腸桿菌（1522株）對抗菌藥物的敏感性（%） R I S亞胺培南

17、2.3 0.9 96.8 美羅培南 1.2 0.2 98.6 第36頁，共86頁。2009年衛(wèi)生部監(jiān)測網(wǎng)：北大藥理所弗勞地枸櫞酸桿菌（1375株）對抗菌藥物敏感性（%） R I S亞胺培南 5.1 1.3 93.6美羅培南 2.5 0.4 97.1 粘質沙雷菌（1752株）對抗菌藥物的敏感性（%） R I S亞胺培南 3.1 0.4 96.5 美羅培南 1.5 0.1 98.4 第37頁，共86頁。2009年衛(wèi)生部監(jiān)測網(wǎng)：北大藥理所奇異變形菌（2994株）對抗菌藥物敏感性（%） R I S亞胺培南 2.1 1.3 96.6 美羅培南 0.7 0.2 99.1 摩氏摩根菌（506株）對抗菌藥物敏

18、感性 (%) R I S亞胺培南 0.5 0.8 98.7 美羅培南 0.4 0.0 99.6 第38頁，共86頁。2009年14家醫(yī)院克雷伯菌屬的耐藥率（%）抗菌藥物耐藥率抗菌藥物耐藥率產ESBL(2041株)非產ESBL(2892株)產ESBL(2041株)非產ESBL(2892株)阿米卡星23.97.9頭孢吡肟38.77.7慶大霉素59.916.2頭孢哌酮/舒巴坦17.65.9哌拉西林97.325.9頭孢西丁23.06.3哌拉西林/他唑巴坦22.89.0亞胺培南2.13.1頭孢唑林98.322.4美羅培南2.53.1頭孢呋辛95.516.1厄他培南3.76.0頭孢噻肟81.59.7環(huán)丙沙

19、星42.316.6頭孢他啶49.010.5復方磺胺甲噁唑71.225.7產ESBL株對內酰胺類、FQ、氨基糖苷類、磺胺類的耐藥率比非產ESBL株高，對碳青霉烯類耐藥率較2008年高第39頁，共86頁。2009年14家醫(yī)院大腸埃希菌的耐藥率（%）抗菌藥物耐藥率抗菌藥物耐藥率產ESBL(4515株)非產ESBL(3477株)產ESBL(4515株)非產ESBL(3477株)阿米卡星10.14.3頭孢吡肟36.96.5慶大霉素61.840.3頭孢哌酮/舒巴坦7.42.4哌拉西林97.849.5頭孢西丁13.27.2哌拉西林/他唑巴坦5.04.1亞胺培南0.20.6頭孢唑林98.426.4美羅培南0.

20、30.5頭孢呋辛98.016.5厄他培南0.51.1頭孢噻肟85.810.4環(huán)丙沙星71.042.4頭孢他啶31.26.4復方磺胺甲噁唑74.056.1產ESBL株對內酰胺類和其他測試藥的耐藥率高于非產酶株對FQ、慶大霉素、哌拉西林的耐藥率極高（60%）對碳青霉烯類、兩種酶抑制劑復方的耐藥率低第40頁，共86頁。2009年14家醫(yī)院奇異變形桿菌的耐藥率（%）抗菌藥物耐藥率抗菌藥物耐藥率產ESBL(111株)非產ESBL(582株)產ESBL(111株)非產ESBL(582株)阿米卡星22.26.6頭孢吡肟13.95.8慶大霉素68.227.5頭孢哌酮/舒巴坦3.61.6哌拉西林81.315.8

21、頭孢西丁7.04.2哌拉西林/他唑巴坦1.93.6亞胺培南0.91.6頭孢唑林93.625.7美羅培南0.01.6頭孢呋辛91.718.8厄他培南0.03.0頭孢噻肟56.97.6環(huán)丙沙星69.230.5頭孢他啶19.35.4復方磺胺甲噁唑89.053.9產ESBL株對內酰胺類和其他測試藥的耐藥率高于非產酶株對FQ、慶大霉素、哌拉西林的耐藥率極高（60%）對碳青霉烯類、兩種酶抑制劑復方的耐藥率低第41頁，共86頁。2009年14家醫(yī)院1684株腸桿菌屬細菌耐藥率（%）對碳青霉烯類的耐藥率低（5%）對阿米卡星、頭孢吡肟、兩種酶抑制劑復方的耐藥率20%第42頁，共86頁。2009年14家醫(yī)院345

22、株檸檬酸桿菌屬細菌耐藥率（%）對碳青霉烯類的耐藥率低對兩種酶抑制劑復方、頭孢吡肟、阿米卡星的耐藥率20%第43頁，共86頁。2009年14家醫(yī)院146株摩根菌屬細菌耐藥率（%）對碳青霉烯類、兩種酶抑制劑復方、頭孢吡肟、阿米卡星的耐藥率5%第三代頭孢菌素的耐藥率為10%左右第44頁，共86頁。2009年14家醫(yī)院389株沙雷菌屬細菌耐藥率（%）對碳青霉烯類的耐藥率2%兩種酶抑制劑復方的耐藥率5%FQ、第3、4代頭孢菌素、阿米卡星的耐藥率20%第45頁，共86頁。2005-2010年CHINET耐藥監(jiān)測肺炎克雷伯菌對碳青霉烯類的耐藥率（%）肺桿株數(shù)2005213620062834200730372

23、00834352009455620102093第46頁，共86頁。細菌耐藥機制L. Silvia Munoz-Price & Robert A. Weinstein. N Engl J Med. 2008;358:1271-81.第47頁，共86頁。對碳青霉烯類抗生素耐藥機制 外膜孔蛋白減少或丟失 主動泵出系統(tǒng)過度表達靶位的改變碳青霉烯酶的產生 第48頁，共86頁。外膜孔蛋白(22KD、22.5KD、29KD、33KD、35KD）IPM resistance is linked to the loss of a 29-kDa OMP 第49頁，共86頁。產氣腸桿菌從亞胺培南敏感株變?yōu)槟退幹甑?

24、0頁，共86頁。亞胺培南敏感及耐藥的產氣腸桿菌PFGE第51頁，共86頁。The MICs of donors and transconjugants of four E. aerogenes strains (mg/L) 第52頁，共86頁。亞胺培南敏感及耐藥的產氣腸桿菌SDS及Western-blot第53頁，共86頁。 Schematic diagram of the locations of the IS elements with respect to the ompE36 gene IS903D-like（發(fā)表于IJAA）第54頁，共86頁。 是指所有能明顯水解亞胺培南、美羅培南等

25、碳青霉烯類抗生素的內酰胺酶碳青霉烯酶（Carbapenemases）Queenan AM, Bush K. Clin Microbiol Rev. 2007 Jul;20(3):440-58第55頁，共86頁。Worldwide emergence of metallo-lactamases in the EnterobacteriaceaeQueenan AM, Bush K. Clin Microbiol Rev. 2007 Jul;20(3):440-58第56頁，共86頁。Emergence of class A carbapenemasesQueenan AM, Bush K. Cl

26、in Microbiol Rev. 2007 Jul;20(3):440-58第57頁，共86頁。第58頁，共86頁。AntibioticsMIC(mg/l)E cloacaeE C600 E.coli C600E8 E.coli DH5E.coli pT103Imipenem320.38320.2532Ciprofloxacin0.0640.250.250.006008Amikacin4220.250.38Cefepime20.0640.0640.1250.047Ceftazidime160.50.380.50.25Cefotaxime120.050.1250.0940.047Cefoper

27、azone2560.51.50.0474Cefoperazone/Sulbactam1280.25262Piperacillin/Tazobactam2562424Ticarcilliin/ClavulanicAcid2561232432Ampicillin/Sulbactam2568641.5NDE cloacae 8, E C600, E.coli C600E8，E.coli pT103和E.coli DH5對抗菌藥物的體外抗菌活性第59頁，共86頁。改良三維試驗 EnzymeEnzyme+ clavulanic acid Enzyme+CloxacillionEnzyme+EDTA第60

28、頁，共86頁。Plasmid of the enterobacter cloacae and the conjugants M1A B M2 54kb 15kb第61頁，共86頁。 質粒DNA Southern雜交B C B:陰溝腸桿菌 C: 接合菌第62頁，共86頁。 E.coli pT103克隆菌質粒酶切電泳15000bp10000bp 7500bp 5000bp 2500bp1000bp插入片斷3100bp第63頁，共86頁。Yu YS, Du X X Antimicrob Agents Chemother. 2006 Apr;50(4):1610-1 IS903IMI-2Imi-2RI

29、S903IS2903bp 921bp 882bp 876bp 921bp10629bpBlaIMI-2RblaIMI-2 unit in E. cloacae from china 第64頁，共86頁。肺炎克雷伯菌產生的碳青霉烯酶KPC（Klebsiella Pneumoniae Carbapenemase）2001年在美國北卡羅來納州首次報道屬于A類2f組絲氨酸碳青霉烯酶-內酰胺酶水解包括碳青霉烯類抗生素在內的所有-內酰胺類抗生素,但對頭孢他啶和頭孢西丁相對較弱酶抑制劑如克拉維酸有部分抑制作用編碼基因位于質粒上第65頁，共86頁。已報道的KPC酶種類KPCamino acid at posi

30、tion49103239272KPC-2Met (M)Pro(P)Val(V)His(H)KPC-3Met (M)Pro(P)Val(V)Tyr(Y)KPC-4Met (M)Arg(R)Gly(G)His(H)KPC-5Met (M)Arg(R)Val(V)His(H)KPC-6Met (M)Pro(P)Gly(G)His(H)KPC-7Ile (I)Pro(P)Val(V)Tyr(Y)KPC-8Met (M)Pro(P)Gly(G)Tyr(Y)KPC-9Met (M)Pro(P)Ala(A)Tyr(Y)KPC-10Met (M)Arg(R)Ala(A)Tyr(Y)KPC-11Met (M)L

31、eu(L)Ala(A)Tyr(Y)第66頁，共86頁。產KPC菌株全球流行情況1996年菌株，首先發(fā)現(xiàn)KPC第67頁，共86頁?？咕幬锓窝卓死撞鷣啺放嗄?2亞胺培南/克拉維酸16美羅培南32美羅培南/克拉維酸16厄他培南256頭孢他啶256頭孢他啶/克拉維酸256頭孢噻肟256頭孢噻肟/克拉維酸256頭孢吡肟256頭孢曲松256頭孢西丁256氨曲南256頭孢哌酮/舒巴坦256哌拉西林/三唑巴坦256環(huán)丙沙星32阿米卡星256PDR肺炎克雷伯菌第68頁，共86頁。改良三維試驗 EnzymeEnzyme+ clavulanic acid Enzyme+CloxacillionEnzyme+ED

32、TA第69頁，共86頁。內酰胺酶PCRPCR篩選內酰胺酶耐藥基因包括TEM-1、SHV、CTX-M-1、CTX-M-9、OXA-48、VIM 、 OXA-10和KPC-1肺炎克雷伯菌質粒DNA為模板PCR陽性為TEM、SHV和KPC轉化菌和克隆菌只有KPC陽性PCR產物測序分別為TEM-1、SHV-12和KPC-2第70頁，共86頁。轉化試驗抽提亞胺培南耐藥的肺炎克雷伯菌質粒轉化DH5，在含1g/ml的亞胺培南的MH平板上篩選成功篩選到亞胺培南耐藥的轉化菌（轉化質粒約60kb）染色體帶61kb第71頁，共86頁。產KPC-2型碳青霉烯酶肺炎克雷伯菌質粒及Southern雜交Plasmid第72

33、頁，共86頁。A carbapenem-resistant isolate of Klebsiella pneumoniae harboring class A carbapenemase KPC-2 was identified in Zhejiang, China. The encoding gene located on an approximately 60 kb plasmid. A novel transposable element was detected upstream the blaKPC-2, which was different from the genetic e

34、nvironment of blaKPC-2 in the isolates from the US and Columbia.Wei ZQ, Du XX, Yu YS.Antimicrob Agents Chemother. 2007 Feb;51(2):763-5. 第73頁，共86頁。菌 株 分 布肺炎克雷伯菌沙門菌粘質沙雷菌產酸克雷伯菌枸櫞酸桿菌變形腸桿菌銅綠假單胞菌大腸埃希菌陰溝腸桿菌2001：美國2001-2008：美國，24州2005：法國2006：哥倫比亞，以色列(E. coli)2007：中國2008：希臘，古巴，蘇格蘭，英國 , 阿根廷2009：巴西，挪威，瑞典，愛爾蘭，波

35、蘭，加拿大，意大利，芬蘭，比利時2010: 丹麥，德國，西班牙，匈牙利鮑曼不動桿菌產 KPC菌株的快速傳播第74頁，共86頁。中國產KPC酶菌株2007年初我們實驗室報道了亞太地區(qū)首株產KPC-2酶肺炎克雷伯菌中國多個省市出現(xiàn)產KPC菌株：浙江、上海、江蘇、安徽、武漢、鄭州、哈爾濱浙江省11個地區(qū)中有9個地區(qū)發(fā)現(xiàn)產KPC菌株：主要是肺炎克雷伯菌其它腸桿菌科細菌：產酸克雷伯菌、產氣腸桿菌、大腸埃希菌、弗勞地枸椽酸桿和粘質沙雷菌第75頁，共86頁。第76頁，共86頁。第77頁，共86頁。KPC-2基因主要通過質粒傳播同一攜帶KPC質粒在不同克隆甚至不同菌種間的水平傳播是導致KPC快速流行的重要原因K1-K4E1K1-K4K1-K4K1-K4E1E1E1K1-K4K. pneumoniae K1, K2 (ST23): 紹興