不同耐药表型肺炎链球菌的分布和耐药性变迁

不同耐药表型肺炎链球菌的分布和耐药性变迁项目基本信息项目名称不同耐药表型肺炎链球菌的分布和耐药性变迁项目推荐科室项目负责人联系电话手机创新平台国家重点实验室口省重点实验室口市重点实验室口国家临床重点专科口省临床重点专科口市临床重点专科口项目实施起止年限项目简介（300字以内）本研究将以单中兴、前瞻性、试验检验的方式分析不同耐药表型肺炎链球菌的分布和耐药性变迁。对2023年5月至2024年6月期间临床标本中分离的不同耐药表型肺炎链球菌共计288株为研究样本，采用全自动细菌分析仪进行鉴定和药敏试验，部分药物试验采用纸片扩散法进行补充，应用WHONET5.6软件对结果进行统计和分析，为临床治疗提供理论依据。项目前期基础（200字以内）项目主要姓名科室年龄学历专业职称/职务4.研究方法①研究对象2023年5月至2024年6月期间临床标本中分离的不同耐药表型肺炎链球菌（剔除同一患者相同部位分离的重复菌株）共计288株为研究样本（其中，2023年157株,2024年131株）o②研究方法（1）仪器与试剂：按照《全国临床检验操作规程》第4版的要求进行细菌的分离培养及鉴定。临床送检标本在0.5h内接种于血平板、巧克力平板，置5%C02培养箱内孵育18〜24h,然后从血平板挑选可疑菌落做革兰染色，如镜下为革兰阳性短链球菌形态，则继续做触酶试验及奥普托欣敏感试验，再用Vitek2Compact型细菌鉴定药敏分析仪作GP卡的鉴定，鉴定符合肺炎链球菌的菌株用ATBSTREP5药敏条进行药敏试验。对于红霉素、克林霉素、四环素、复方磺胺甲嗯噗及奎奴普丁/达福普汀等5种药物，由于药敏条浓度梯度孔位设计不足，不能判定中介或耐药的结果，所以同时进行这5种药物的纸片扩散法药敏试验，与ATBSTREP5的药敏试验结果联合判定。按照2017年版CLSI的标准进行药敏结果判读。（2）判定结果与数据分析：药敏实验结果参照美国临床实验室标准化协会（clinicallaboratorystandardinstitute,CLSI）的标准判断。数据使用WHONET5.6软件进行分析。（二）关键技术肺炎链球菌对青霉素等0-内酰胺类抗菌药物产生耐药的主要机制是青霉素结合蛋白（penicillin-bindingprotein,PBP）的改变，其中耐药主要是PBP2b、PBP2X、PBPIa的结构改变引起。1942年青霉素被应用于临床，在很长一段时间内该药一直是治疗肺炎链球菌感染的敏感药物，直到1974年对青霉素不敏感的脑膜炎株首次被美国报道。在对青霉素治疗脑膜炎株失败的实验数据和临床经验的基础上建立了青霉素耐药的定义。目前研究表明，PBP2X的单已位点变异介导低水平青霉素和头抱菌素的耐药，多位点变异介导高水平青霉素和头抱菌素的耐药，PBP2b变异与细菌的低水平青霉素耐药有关，同时PBP2X和PBP2b也是PBPIa变异介导高水平青霉素耐药的基础。因此，本研究在开展时将以《全国临床检验操作规程（第4版）》的相关检验内容对288株研究样本使用Vitek2Compact型细菌鉴定药敏分析仪作GP卡的鉴定，鉴定符合肺炎链球菌的菌株用ATBSTREP5药敏条进行药敏试验，使用WHONET5.6软件进行数据的统计和分析，旨在为临床治疗提供理论依据。（三）创新点近年来肺炎链球菌对常见抗菌药的耐药情况日益严峻，导致多重耐药菌不断出现，给肺炎链球菌性疾病的治疗带来严重阻碍，增加治疗成本。根据全国细菌耐药监测报告，肺炎链球菌对红霉素的耐药率一直处于较高水平。耐药的原因可能与大环内酯类药物在儿科的广泛应用和不规范使用有关。其耐药机制与ermB基因的异常表达导致抗菌药物靶点改变以及mefA基因主导的药物外排泵有关。肺炎链球菌对四环素耐药率也处于较高水平，耐药机制与tetM基因的表达异常有关。肺炎链球菌对复方新诺明等磺胺类抗菌药的耐药机制研究较少。青霉素是治疗肺炎链球菌感染的一线药物，但长时间的广泛应用导致耐青霉素肺炎链球菌株的出现。在含酶抑剂的复合药物中，哌拉西林/他理巴坦和头抱哌酮/舒巴坦的耐药率较低，分别为9.1%〜13%,10.1%〜20.1%,尤其是哌拉西林/他嗖巴坦可作为治疗肺炎克雷伯杆菌引起感染的经验性用药。本研究在实际开展的过程中将通过以前瞻性研究的方式探讨不同耐药表型肺炎链球菌的分布和耐药性变迁情况，通过实验分离的方式观察肺炎链球菌对20种抗菌药物的耐药率情况以及对各类抗生素的敏感度，将选择以2023年和2024年不同科室肺炎链球菌的分布情况未选择针对性的治疗方案提供一定的指导。最后，研究将分析肺炎链球菌在医院中标本的分布情况，将痰、尿液、血液、分泌物、穿刺液、肺泡灌洗液、咽拭子等作为标本的主要来源，对其中的分布情况进行分析，动态监测肺炎链球菌的耐药性变迁与临床分布，可预防院内感染的发生，而且有助于临床医师经验使用抗菌药物，防止治疗失败情况的发生。三、项目的总体目标与实施进度安排时间安排研究内容（分期目标）考核目标经费预算时间安排研究内容（分期目标）考核目标经费预算2023年5月-2023年10月2023年10月-2024年1月2024年1月-2024年6月完成资料查阅、资料整理分析、方案学习、完善实验方案选取样本并开展实验整理数据、撰写论文和研究报告完成实验方案设计完成临床实验发表1-2篇核心期论文，撰写研究报告1份三、项目总投资、资金来源、预算安排及效益分析五、项目的支撑条件六、附件材料研究人员一、项目的意义和必要性（一）研究意义肺炎链球菌可正常定植于人的鼻咽部，机体防御能力下降时可引起感染。近年来，由于抗菌药物的广泛使用，其耐药率逐渐上升。肺炎链球菌对多种抗生素的耐药性已成为主要的临床和公共卫生问题，威胁人体健康，因此有必要对它们的耐药性进行深入探究。但是通过分析发现，当前临床针对不同耐药表型肺炎链球菌的分布和耐药性变迁的研究较少，本研究将从不同耐药表型肺炎链球菌的角度分析其分布和耐药性变迁，以此来分析微生物耐药特征和相关机制。其次，本研究在实际开展的过程中将深入挖掘不同耐药表型肺炎链球菌的耐药特征，探讨不同药物的构象变化来分析其耐药机制，可以为后续开展微生物耐药组学的研究提供实践方法、理论依据和数据支持，为临床上针对细菌感染治疗的用药提供新思路。（二）研究的必要性肺炎链球菌QStreptococcuspneumoniae）属于链球菌属革兰阳性球菌，菌体呈矛头状，大多成双排列，有毒株在体外形成厚荚膜。肺炎链球菌是侵入性和非侵入性肺炎的主要致病菌，肺炎链球菌对多种抗生素耐药情况日益加重，已演变成主要的临床和公共卫生问题。肺炎链球菌寄居在人的上呼吸道，是大叶性肺炎、支气管肺炎的病原菌，还可引起中耳炎、乳突炎、鼻窦炎、脑膜炎和菌血症等。肺炎链球菌的侵袭力主要是荚膜，失去荚膜其毒力减弱或丧失，其溶血素、神经氨酸酶也是主要致病因子。但现代医疗水平的大大提高、抗生素的广泛使用，以及许多侵袭性操作的发生，引发了条件致病菌引起的感染，对人类卫生健康造成了严重的威胁，图1为我国排名前十的抗生素药物。当前，肺炎链球菌的检出率和耐药率逐年上升，它们对多种抗菌药物耐药性的演变已成为主要的临床和公共卫生问题。据世界卫生组织（WHO）数据统计，肺炎链球菌是导致全球儿童发病和死亡的首位病原菌，2015年约有29.4万5岁以下儿童死于肺炎链球菌感染。影响儿童的生长发育及心理健康，增加了全球经济负担。2013年美国疾病控制与预防中心发布的报告显示，耐药肺炎链球菌在美国是一个严重的威胁。据估计,每年有超120万例感染是由耐药肺炎链球菌菌株引起的，尽管有抗微生物化疗和肺炎链球菌疫苗，但仍有7000多人死亡。若怀疑儿童肺炎链球菌感染，通常会经验性地选择一种抗菌药治疗，如氏内酰胺类或大环内酯类。这种情况导致肺炎链球菌的耐药菌株，尤其是多重耐药菌逐年增加。另外各地使用抗菌药的品种差异导致肺炎链球菌在不同地区的耐药情况差异明显。因此，分析不同耐药表型肺炎链球菌的分布和耐药性变迁发展情况不仅能够综合性的了解当前我国肺炎链球菌类药物的使用情况，同时还能为患者的治疗提供一定的指导，制定精确有效的治疗方案。我国排名前卜抗生素药物■阿苛春去■第I需壬■左1UBL沙星■头施克后■阿莫西林■头疳克岩・克拉霄索■头推地足■头推丙择■硬航图1我国排名前十的抗生素药物（三）国内外研究现状肺炎链球菌是引起肺炎的主要的致病菌，在过去发病率比较高，常见的革兰阳性菌，感染后可以引起肺炎链球菌肺炎、脑膜炎等疾病⑴。肺炎链球菌感染引起的大叶性肺炎是最常见的社区获得性肺炎患者可以表现为高热、咳嗽、咳痰、咯血、胸闷、胸痛等症状。引起脑膜炎时则可以表现为头痛、抽搐、昏迷、高热等症状⑵。针对肺炎链球菌的感染，青霉素一直是治疗的首选药物，止匕外，阿莫西林、头抱菌素类也可用于治疗青霉素敏感的肺炎链球菌引起的感染⑵。2014—2019年CRASS全国细菌耐药监测网的数据显示，临床分离的阳性菌中肺炎链球菌的分离率逐年上升，已排阳性菌分离率的第2位⑶。图2为中国疾病预防控制中心统计的106个城市、277家哨点医院和92个参考实验室，历时11年的呼吸道传染病监测数据图。荚膜能够抵抗人体免疫细胞的攻击和吞噬，是肺炎链球菌感染宿主的主要因素，也是肺炎链球菌血清分型及疫苗研发的关键。有研究报道免疫接种肺炎链球菌疫苗可以有效增强易感人群的抵抗力，减少感染的发生⑷。但在大规模接种PCV7疫苗后，肺炎链球菌的主流血清型别发生了改变，全球范围内出现了19A非疫苗血清型的流行⑸。四环素是一种通过与细菌核糖体的30S亚单位结合而阻止细菌繁殖的抑菌剂，肺炎链球菌对四环素耐药性主要是核糖体的保护作用引起的l6-7Jo亚洲耐药病原体监测网(AsianNetworkforSurveillanceofResistantPathogens,A^SORP)的报告显示，近年来肺炎链球菌对大环内酯类药物的耐药率逐步上升69"细菌耐大环内酯类药物的机制包括靶点改变、抗生素转运的改变和抗生素的修饰。肺炎链球菌对磺胺类药物(如复方磺胺甲口恶哇)的耐药性通常是继发于细菌基因组的突变，肺炎链球菌二氢蝶酸合酶(.Dihydropteroatesynthase)编码基因的单个氨基酸发生替换，可以导致药物的结合受损，而二氢蝶酸合酶的功能并未受损“叫此外，染色体二氢蝶酸合酶中1个或2个氨基酸的重复与肺炎链球菌对磺胺类药物产生耐药性密切相关W］。图2呼吸道传染病监测数据图国外一项研究显示，肺炎链球菌是儿童脑膜炎中最为常见的一种病原体，在成人和儿童引起的病因死亡率分别占22.0%和8.0%1⑵。还有一项研究显示，肺炎链球菌在成人社区获得性肺炎患者中还会引起约19.0%的心脏不良事件，其中包含心力衰竭、心律失常、心肌梗死等，导致患者的病情逐渐恶化〔⑶。全世界有30%以上的肺炎链球菌具有耐多药表型口支Hackel等1⑸对全球2173株肺炎链球菌进行的研究表明，大约33.3%的菌株对青霉素耐药，22.9%对红霉素耐药,16.2%的菌株同时对红霉素和青霉素耐药。潜在耐药菌追踪和流行病学研究报告显示，2003年和2004年从38个国家收集的肺炎链球菌菌株中，大约40%的菌株具有耐多药表型，其中的红霉素比例高达89.2%[l6-17]o2004〜2005年，在欧洲15个国家进行的研究报告显示，大约15.8%的肺炎链球菌菌株是耐多药菌株，其中40.8%菌株来源法国，42.9%菌株来源希腊“8-19]。与世界其他地区相比，肺炎链球菌耐多药表型在亚洲更为普遍。ANSORP报告显示，2000-2001年肺炎链球菌在亚洲的总耐药率为26.8%,2008-2009年为59.3%。中国的比例最高,为83%,其次是越南，比例为75.5%加21］。全球多中心监测研究SENTRY-1997-2016年数据显示，相比于北美洲、欧洲I、拉丁美洲，亚太地区青霉素敏感率最低，仅为52.4%,但该研究并未纳入中国大陆地区数据122】。亚州耐药菌监测网(ANSORP)2012-2017年最新数据显示，与2008-2009年数据相比，PNSP分离率显著增高，且在五年间持续呈上升趋势，中国地区PRSP分离率为46.4%(口服折点)。青霉素结合蛋白(PBP)的突变是SP对P—内酰胺类药物耐药的主要原因，(3-内酰胺类药物耐药起主要作用的为PBPla、PBP2b和PBP2x三种PBP123-24］。尽管国内外对pbp的研究很多，但针对中国大陆内IPD分离的SP研究却很少。主要参考文献⑴王欣，彭品，方昕，宋乐，沈贵月，刘洪涛.探讨某院慢性乙型肝炎并反复社区获得性肺炎患者病原学分布及耐药性分析医学动物防制,2023,39(06):547-550.⑵李莎莎,王华东，杨丹，马红，伏慧，李刚.肺炎链球菌StkP蛋白B细胞及T细胞抗原表位的生物信息学分析［J］.中国病原生物学杂志,2023,18(05):525-528+535.⑶岳文静,颜晓磊，孙灿光，张弦.某儿童医院呼吸道感染患儿病原菌分布及其耐药性分析［J］.社区医学杂志,2023,21(11):589-593.［4］吴守业，林道炯,王亚洲.PCT/ALB联合CRP/ALB预测儿童肺炎链球菌感染致坏死性肺炎的临床价值［J］.中国感染控制杂志,2023,22(04):398-403.［5］马娟,张艳虹，李天如,朱国龙，李连梅,潘秀娟，谈宁.青海省某医院儿童侵袭性肺炎链球菌病临床特征及耐药性分析［J］.医学动物防制,2023,39(05):470-473.⑹黄建鑫，黄娅，李琪，周向东.肺炎链球菌群体感应系统的调控机制及其抑制剂的研究进展［J］.现代药物与临床,2023,38(03):719-724.［7］胡莹，陈群英,杨香春.2017—2021年宁波市某医院儿童肺炎链球菌感染临床特征和耐药趋势分析［J］.现代实用医学,2023,35(02):201-204.［8］唐金蓉，李凤至.绵阳地区儿童社区获得性肺炎病原菌分布特点及肺炎链球菌药敏分析［J］.黑龙江医药科学,2023,46(01):76-78.［9］张海峰，闫丽娜，翟磊，钟春燕.某院1265例支气管肺炎患儿痰标本中病原菌的分布与耐药性分析［J］.抗感染药学,2022,19(12):1636-1640.[10]陆燕夏，唐秀娇,余秉昌，王月琴,王小青.应用全基因组测序与生物信息学技术分析重症监护病房感染性疾病病原菌分布及耐药性[J].中国消毒学杂志,2022,39(11):827-829+833.[11]丘丹萍，李泰阶，王柏莲,李明强，薛野，覃美香，蒋东.广西玉林市住院患者肺炎链球菌的血清型分布及耐药性分析[J].中国热带医学,2022,22(11):1037-1042.[12]MilstienJ,CardenasV,CheyneJ,BrooksA.WHOpolicydevelopmentprocessesforanewvaccine:casestudyofmalariavaccines.MalarJ.2010Jun24;9:182.[13]O,BrienKL,WolfsonLJ,WattJP,etal.BurdenofdiseasecausedbyStreptococcuspneumoniaeinchildrenyoungerthan5years:globalestimates[J].Lancet,2009,374(9693):893-902.KarunanayakeL,BalajiV,GunawardanaK,etal.AntimicrobialsusceptibilityandserotypesofNeisseriameningitidisandStreptococcuspneumoniaeinSriLanka:ExperiencefromtheNationalReferenceLaboratory[J].亚太热带医药杂志:英文版,2022,15(3):7.HackelM,LascolsC,BouchillonS,etal.SerotypeprevalenceandantibioticresistanceinStreptococcuspneumoniaeclinicalisolatesamongglobalpopulations[J].Vaccine,2013,31(42):4881-4887.JungB,ParkSY,LeeYW,etal.BiologicalEfficacyofStreptomycessp.StrainBN1againsttheCerealHeadBlightPathogenFusariumgraminearum[J].ThePlantPathologyJournal,2013,29(1):52-58.[17]BrownSD,FarrellDJ,MorrisseyLPrevalenceandmolecularanalysisofmacrolideandfluoroquinoloneresistanceamongisolatesofStreptococcuspneumoniaecollectedduringthe2000-2001PROTEKTUSStudy[J].JournalofClinicalMicrobiology,2004,42(11):4980-4987.[181NiedzielskiA,Korona-GlowniakI,MalmA.HighprevalenceofStreptococcuspneumoniaeinadenoidsandnasopharynxinpreschoolchildrenwithrecurrentupperrespiratorytractinfectionsinPoland-distributionofserotypesanddrugresistancepatterns[J].MedicalScienceMonitor,2013,19:54-60.SouzaA,SECMDPina,CostaNS,etal.Descriptionofoptochin-resistantStreptococcuspneumoniaeduetoanuncommonmutationintheatpAgeneandcomparisonwithpreviouslyidentifiedatpCmutantsfromBrazil[J].ScientificReports,2021,11(1):7936.[20]SongJH,ChangHH,SuhJY,etal.MacrolideresistanceandgenotypiccharacterizationofStreptococcuspneumoniaeinAsiancountries:astudyoftheAsianNetworkforSurveillanceofResistantPathogens(ANSORP)[J].JournalofAntimicrobialChemotherapy,2004,53(3):457-463.KoserCU,EllingtonMJ,PeacockSJ.Whole-genomesequencingtocontrolantimicrobi