中国超级细菌研究概况课件

1、中国超级细菌研究概况感染科 俞云松第1页，共86页。超级细菌（ Superbugs ）PDRSuperbugs:are super-bacteria that are resistant to almost all antibiotics。MRSA、VRE、 hVISA、VISA 、VRSA碳青霉烯耐药铜绿假单胞菌碳青霉烯耐药鲍曼不动杆菌碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌（KPC、 IMP、NDM-1)碳青霉烯耐药其它肠杆菌科细菌。（是指对其有效治疗药物几乎均耐药的细菌）主要超级细菌菌种：第2页，共86页。CA MRSA 定义目前至少有八种定义，但最为公认的定义为： MRSA菌株分离自门诊病人或 住院4

2、8h以内的病人。此外，这些患者必须从未有MRSA感染或定植，且之前一年未曾住院或住过护理院，未曾透析或手术，未曾长期置管或穿透皮肤的医疗器械。Clin Microbiol Infect 2007; 13: 222235CID 2003:36 (15 January) Salgado et al.第3页，共86页。CA-MRSA美国CDC 标准, CA-MRSA 感染者不具有医院获得性MRSA 感染者的因素 ,常感染身体健康的青壮年美国弗吉尼亚州贝德福德一名17岁高中生就因感染MRSA而死亡，21所学校停课 。阿什顿邦兹，07年10月4日感到身体一侧疼痛，就到当地一家医院就诊。 10月17日死亡

3、。 .Zeller JL, et al. JAMA patient page. MRSA infectionsJAMA. 2007 Oct 17;298(15):1826. 第4页，共86页。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.中国社区获得MRSA流行情况第5页，共86页。中国社区获得MRSA流行情况ANSORP Surveillance in Asia-2005-6%Song JH, Hsueh PR et al. ANSORP 2006 data第6页，共86页。协和医院 40.3 %北京医院 78.3%华山医院 74.1%瑞金医院 62.5%儿童医院 22.9%儿科医院 8.5% 浙医一院 49.8%邵逸夫医院53.6%广医一附院 33.6%武汉同济医院 63.2%重医一附院 61.9%院内MRSA 在中国（2009 CHINET DAT

5、A）第7页，共86页。2009年卫生部监测网：北大药理所 金黄色葡萄球菌（18588株）对抗菌药物的敏感性 (%)抗菌药物株数 R I S苯唑西林 53.6 0.2 46.2 头孢西丁 58.5 41.5 第8页，共86页。金葡菌五个国际流行克隆(MLST)中国ST239 (2-3-1-1-4-4-3)Yudong Liu, Hui Wang ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY, Feb. 2009, p. 512518第9页，共86页。Vancomycin- insensitive S.aureus VISAHetero-VISAVRSA第10页，共8

6、6页。 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页，共86页。VRSAone in India (Kolkata) one in Iran (Tehran)总共11株VRSAVanA-Type Vanc

7、omycin-Resistant Staphylococcus aureus AAC, Nov. 2009, p. 45804587第12页，共86页。中国2005-2010年VRE分离率（%） （CHINET DATA）肠球菌株数200519632006222820072298200828592009336920101761第13页，共86页。2009年卫生部监测网：北大药理所粪肠球菌（7045株）对抗菌药物的敏感性（%）抗菌药物株数 R I S万古霉素 1.2 4.5 94.3替考拉宁 0.7 0.7 98.6 屎肠球菌（6290株）万古霉素 4.2 2.3 93.5 替考拉宁 2.3 1

8、.0 96.7 第14页，共86页。滤膜接合试验结果: 18/21株VRE菌株接合转移成功质粒均携带VanA基因 VRE均含54Kb可接合质粒 图 部分VRE接合菌菌株质粒电泳图 V517: 质粒大小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接合菌均含有一个54kb大小的质粒第15页，共86页。 2009年铜绿假单胞菌碳青霉烯类耐药率（%） (CHINET数据）第16页，共86页。2009年卫生部监测网：北大药理所铜绿假单胞菌（23525株）对抗菌药物的

9、敏感性（%） R I S亚胺培南 27.3 3.7 69.0 美罗培南 22.5 3.9 73.6第17页，共86页。 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页，共86页。耐药机制产金属酶 （碳青霉烯类抗生素不敏感菌株中的金属酶分布，20062007，16个城市，28家医院）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页，共86页。 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页，共86页。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页，共86页。2009年不动杆菌碳青霉烯类耐药率（%）(CHINET数据）第24页，共86页。2009年卫生部监测网：北大药理所鲍曼不动杆菌（19801株）对抗菌药物的敏感性（%）亚胺培南 46.3 1.5 52.2 美罗培南 47.2 1.3 51.5 第25页，共86页。94-04年 NPRS监测不动杆菌占革兰阴性菌比例第26页，共86页。05-09年 CHINE

13、T监测不动杆菌占革兰阴性菌比例第27页，共86页。不动杆菌耐药性（CHINET数据）%year第28页，共86页。1994-2004年鲍曼不动杆菌的敏感率(1874株)敏感率(%)年份第29页，共86页。携带NDM-1基因 New Delhi metallo-lactamase 1造成包括碳青霉烯类抗生素在内的几乎所有-内酰胺抗生素耐药新的超级细菌（New Superbugs) 第30页，共86页。-lactamases碳青霉烯酶 ESBL B类金属酶A类酶丝氨酸D类GIMVIM*KHM AmpC超广谱-内酰胺酶OXAKPCIMIGESNMCSMEB类金属酶A类酶丝氨酸IMPVIMSPMNDM

14、-1SIMAIMDIM第31页，共86页。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页，共86页。2009年卫生部监测网：北大药理所肺炎克雷伯菌（22071株）对抗菌药物的敏感性 (%)抗菌药物 R I S亚胺培南 1.8 0.3 97.9 美罗培南 1.7 0.3 98.0第33页，共86页。2009年卫生部监测网：北大药

16、理所革兰阴性菌分布第34页，共86页。2009年卫生部监测网：北大药理所大肠埃希菌（33844株）对抗菌药物的敏感性 (%) R I S亚胺培南 0.6 0.2 99.2 美罗培南 0.3 0.0 99.7 肺炎克雷伯菌（22071株）对抗菌药物的敏感性 (%) R I S亚胺培南 1.8 0.3 97.9 美罗培南 1.7 0.3 98.0第35页，共86页。2009年卫生部监测网：北大药理所阴沟肠杆菌（7310株）对抗菌药物的敏感性（%） R I S亚胺培南 1.2 0.8 98.0 美罗培南 5.8 6.1 88.1 产气肠杆菌（1522株）对抗菌药物的敏感性（%） R I S亚胺培南

17、2.3 0.9 96.8 美罗培南 1.2 0.2 98.6 第36页，共86页。2009年卫生部监测网：北大药理所弗劳地枸橼酸杆菌（1375株）对抗菌药物敏感性（%） R I S亚胺培南 5.1 1.3 93.6美罗培南 2.5 0.4 97.1 粘质沙雷菌（1752株）对抗菌药物的敏感性（%） R I S亚胺培南 3.1 0.4 96.5 美罗培南 1.5 0.1 98.4 第37页，共86页。2009年卫生部监测网：北大药理所奇异变形菌（2994株）对抗菌药物敏感性（%） R I S亚胺培南 2.1 1.3 96.6 美罗培南 0.7 0.2 99.1 摩氏摩根菌（506株）对抗菌药物敏

18、感性 (%) R I S亚胺培南 0.5 0.8 98.7 美罗培南 0.4 0.0 99.6 第38页，共86页。2009年14家医院克雷伯菌属的耐药率（%）抗菌药物耐药率抗菌药物耐药率产ESBL(2041株)非产ESBL(2892株)产ESBL(2041株)非产ESBL(2892株)阿米卡星23.97.9头孢吡肟38.77.7庆大霉素59.916.2头孢哌酮/舒巴坦17.65.9哌拉西林97.325.9头孢西丁23.06.3哌拉西林/他唑巴坦22.89.0亚胺培南2.13.1头孢唑林98.322.4美罗培南2.53.1头孢呋辛95.516.1厄他培南3.76.0头孢噻肟81.59.7环丙沙

19、星42.316.6头孢他啶49.010.5复方磺胺甲噁唑71.225.7产ESBL株对内酰胺类、FQ、氨基糖苷类、磺胺类的耐药率比非产ESBL株高，对碳青霉烯类耐药率较2008年高第39页，共86页。2009年14家医院大肠埃希菌的耐药率（%）抗菌药物耐药率抗菌药物耐药率产ESBL(4515株)非产ESBL(3477株)产ESBL(4515株)非产ESBL(3477株)阿米卡星10.14.3头孢吡肟36.96.5庆大霉素61.840.3头孢哌酮/舒巴坦7.42.4哌拉西林97.849.5头孢西丁13.27.2哌拉西林/他唑巴坦5.04.1亚胺培南0.20.6头孢唑林98.426.4美罗培南0.

20、30.5头孢呋辛98.016.5厄他培南0.51.1头孢噻肟85.810.4环丙沙星71.042.4头孢他啶31.26.4复方磺胺甲噁唑74.056.1产ESBL株对内酰胺类和其他测试药的耐药率高于非产酶株对FQ、庆大霉素、哌拉西林的耐药率极高（60%）对碳青霉烯类、两种酶抑制剂复方的耐药率低第40页，共86页。2009年14家医院奇异变形杆菌的耐药率（%）抗菌药物耐药率抗菌药物耐药率产ESBL(111株)非产ESBL(582株)产ESBL(111株)非产ESBL(582株)阿米卡星22.26.6头孢吡肟13.95.8庆大霉素68.227.5头孢哌酮/舒巴坦3.61.6哌拉西林81.315.8

21、头孢西丁7.04.2哌拉西林/他唑巴坦1.93.6亚胺培南0.91.6头孢唑林93.625.7美罗培南0.01.6头孢呋辛91.718.8厄他培南0.03.0头孢噻肟56.97.6环丙沙星69.230.5头孢他啶19.35.4复方磺胺甲噁唑89.053.9产ESBL株对内酰胺类和其他测试药的耐药率高于非产酶株对FQ、庆大霉素、哌拉西林的耐药率极高（60%）对碳青霉烯类、两种酶抑制剂复方的耐药率低第41页，共86页。2009年14家医院1684株肠杆菌属细菌耐药率（%）对碳青霉烯类的耐药率低（5%）对阿米卡星、头孢吡肟、两种酶抑制剂复方的耐药率20%第42页，共86页。2009年14家医院345

22、株柠檬酸杆菌属细菌耐药率（%）对碳青霉烯类的耐药率低对两种酶抑制剂复方、头孢吡肟、阿米卡星的耐药率20%第43页，共86页。2009年14家医院146株摩根菌属细菌耐药率（%）对碳青霉烯类、两种酶抑制剂复方、头孢吡肟、阿米卡星的耐药率5%第三代头孢菌素的耐药率为10%左右第44页，共86页。2009年14家医院389株沙雷菌属细菌耐药率（%）对碳青霉烯类的耐药率2%两种酶抑制剂复方的耐药率5%FQ、第3、4代头孢菌素、阿米卡星的耐药率20%第45页，共86页。2005-2010年CHINET耐药监测肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类的耐药率（%）肺杆株数2005213620062834200730372

23、00834352009455620102093第46页，共86页。细菌耐药机制L. Silvia Munoz-Price & Robert A. Weinstein. N Engl J Med. 2008;358:1271-81.第47页，共86页。对碳青霉烯类抗生素耐药机制 外膜孔蛋白减少或丢失 主动泵出系统过度表达靶位的改变碳青霉烯酶的产生 第48页，共86页。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页，共86页。产气肠杆菌从亚胺培南敏感株变为耐药株第5

24、0页，共86页。亚胺培南敏感及耐药的产气肠杆菌PFGE第51页，共86页。The MICs of donors and transconjugants of four E. aerogenes strains (mg/L) 第52页，共86页。亚胺培南敏感及耐药的产气肠杆菌SDS及Western-blot第53页，共86页。 Schematic diagram of the locations of the IS elements with respect to the ompE36 gene IS903D-like（发表于IJAA）第54页，共86页。 是指所有能明显水解亚胺培南、美罗培南等

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

26、in Microbiol Rev. 2007 Jul;20(3):440-58第57页，共86页。第58页，共86页。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对抗菌药物的体外抗菌活性第59页，共86页。改良三维试验 EnzymeEnzyme+ clavulanic acid Enzyme+CloxacillionEnzyme+EDTA第60

28、页，共86页。Plasmid of the enterobacter cloacae and the conjugants M1A B M2 54kb 15kb第61页，共86页。 质粒DNA Southern杂交B C B:阴沟肠杆菌 C: 接合菌第62页，共86页。 E.coli pT103克隆菌质粒酶切电泳15000bp10000bp 7500bp 5000bp 2500bp1000bp插入片断3100bp第63页，共86页。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页，共86页。肺炎克雷伯菌产生的碳青霉烯酶KPC（Klebsiella Pneumoniae Carbapenemase）2001年在美国北卡罗来纳州首次报道属于A类2f组丝氨酸碳青霉烯酶-内酰胺酶水解包括碳青霉烯类抗生素在内的所有-内酰胺类抗生素,但对头孢他啶和头孢西丁相对较弱酶抑制剂如克拉维酸有部分抑制作用编码基因位于质粒上第65页，共86页。已报道的KPC酶种类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页，共86页。产KPC菌株全球流行情况1996年菌株，首先发现KPC第67页，共86页。抗菌药物肺炎克雷伯菌亚胺培南32亚胺培南/克拉维酸16美罗培南32美罗培南/克拉维酸16厄他培南256头孢他啶256头孢他啶/克拉维酸256头孢噻肟256头孢噻肟/克拉维酸256头孢吡肟256头孢曲松256头孢西丁256氨曲南256头孢哌酮/舒巴坦256哌拉西林/三唑巴坦256环丙沙星32阿米卡星256PDR肺炎克雷伯菌第68页，共86页。改良三维试验 EnzymeEnzyme+ clavulanic acid Enzyme+CloxacillionEnzyme+ED

32、TA第69页，共86页。内酰胺酶PCRPCR筛选内酰胺酶耐药基因包括TEM-1、SHV、CTX-M-1、CTX-M-9、OXA-48、VIM 、 OXA-10和KPC-1肺炎克雷伯菌质粒DNA为模板PCR阳性为TEM、SHV和KPC转化菌和克隆菌只有KPC阳性PCR产物测序分别为TEM-1、SHV-12和KPC-2第70页，共86页。转化试验抽提亚胺培南耐药的肺炎克雷伯菌质粒转化DH5，在含1g/ml的亚胺培南的MH平板上筛选成功筛选到亚胺培南耐药的转化菌（转化质粒约60kb）染色体带61kb第71页，共86页。产KPC-2型碳青霉烯酶肺炎克雷伯菌质粒及Southern杂交Plasmid第72

33、页，共86页。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页，共86页。菌 株 分 布肺炎克雷伯菌沙门菌粘质沙雷菌产酸克雷伯菌枸橼酸杆菌变形肠杆菌铜绿假单胞菌大肠埃希菌阴沟肠杆菌2001：美国2001-2008：美国，24州2005：法国2006：哥伦比亚，以色列(E. coli)2007：中国2008：希腊，古巴，苏格兰，英国 , 阿根廷2009：巴西，挪威，瑞典，爱尔兰，波

35、兰，加拿大，意大利，芬兰，比利时2010: 丹麦，德国，西班牙，匈牙利鲍曼不动杆菌产 KPC菌株的快速传播第74页，共86页。中国产KPC酶菌株2007年初我们实验室报道了亚太地区首株产KPC-2酶肺炎克雷伯菌中国多个省市出现产KPC菌株：浙江、上海、江苏、安徽、武汉、郑州、哈尔滨浙江省11个地区中有9个地区发现产KPC菌株：主要是肺炎克雷伯菌其它肠杆菌科细菌：产酸克雷伯菌、产气肠杆菌、大肠埃希菌、弗劳地枸椽酸杆和粘质沙雷菌第75页，共86页。第76页，共86页。第77页，共86页。KPC-2基因主要通过质粒传播同一携带KPC质粒在不同克隆甚至不同菌种间的水平传播是导致KPC快速流行的重要原因K1-K4E1K1-K4K1-K4K1-K4E1E1E1K1-K4K. pneumoniae K1, K2 (ST23): 绍兴