中国超级细菌研究概况-俞云松

中国超级细菌研究概况感染科俞云松超级细菌（Superbugs）≈PDRSuperbugs:aresuper-bacteriathatareresistanttoalmostallantibiotics。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：CAMRSA

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48h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。ClinMicrobiolInfect2007;13:222–235CID2003:36(15January)•Salgadoetal.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。.ZellerJL,etal.JAMApatientpage.MRSAinfectionsJAMA.2007Oct17;298(15):1826.1104patients351S.arueusSSTIs14(4%)CA-MRSADiagnosticMicrobiologyandInfectiousDisease67(2010)1–8Allchildren0to14yearsoldintheoutpatientsurgerydepartmentofBeijingChildren'sHospitalfromAugust1,2008,toJuly30,2009.中国社区获得MRSA流行情况中国社区获得MRSA流行情况ANSORPSurveillanceinAsia-2005-6%SongJH,HsuehPRetal.ANSORP2006data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

CHINETDATA）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RIS苯唑西林53.60.246.2头孢西丁58.5—41.5

金葡菌五个国际流行克隆(MLST)中国ST239(2-3-1-1-4-4-3)YudongLiu,HuiWangANTIMICROBIALAGENTSANDCHEMOTHERAPY,Feb.2009,p.512–518Vancomycin-insensitiveS.aureus

VISAHetero-VISAVRSA

hVISAandVISA

theprevalenceratesofhVISAandVISAamongMRSAisolatesfrombloodspecimens13.1%(26/199)hVISA0.5%(1/200)VISAWenjiaSun,HuiWang.ANTIMICROBIALAGENTSANDCHEMOTHERAPY,Sept.2009,p.3642–3649VRSAoneinIndia(Kolkata)oneinIran(Tehran)总共11株VRSAVanA-TypeVancomycin-ResistantStaphylococcusaureusAAC,Nov.2009,p.4580–4587中国2005-2010年VRE分离率（%）

（CHINETDATA）肠球菌株数2005196320062228200722982008285920093369201017612009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RIS万古霉素1.24.594.3替考拉宁0.70.798.6

屎肠球菌（6290株）万古霉素4.22.393.5替考拉宁2.31.096.7

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2009年铜绿假单胞菌碳青霉烯类耐药率（%）

(CHINET数据）2009年卫生部监测网：北大药理所铜绿假单胞菌（23525株）对抗菌药物的敏感性（%）RIS亚胺培南27.33.769.0美罗培南22.53.973.6

Atotalof645nonduplicatestrainsofclinicalP.aeruginosawereisolatedfromfromhospitalsin16differentregionsthroughoutChinafromJuly2006toJuly2007.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，2006－2007，16个城市，28家医院）24MBLs-positiveisolates（9PFGEtypes,A-I）low

prevalenceofMBL-producingstrainsamongIRPAisolatesfromhospitalsinmainlandChina,9％（24/264）CityMBLsgenotypestrains

PFGEtypeGuangzhouIMP-913A1(8),A2(4)D(1)

VIM-21E(1)HangzhouIMP-11F(1)

VIM-21G(1)ShijiazhuangVIM-24B(4)TianjinVIM-22C(4)ShanghaiVIM-21H(1)WuhanVIM-21I(1)

StructuresofintegroncontainingVIM-2Fig.IntegronstructuresofVIM-2inthisstudy

intI1aatI1aacA459-beVIM-259-beaadB59-be3’-CS

intI1aatI1aacA459-beVIM-259-be3’-CSA(In72)B

YuYS,QuTT,ZhouJY,andetal.JClinMicrobiol.2006;44(11):4242-5.theexpressionlevelof

OprD2amongPA19.33％

46.47％

34.2％

Note：significantdecreaseintheexpressionofOprD2(<0.4)LossofOprD2－insertedbyISPa1328Westernblot8bp8bpbp8bp8bpPAO1ZZ20BJ1OprD2OprD2relative

1.0

0.38

NDexpressionlevelImipenem-MIC(mg/L)

0.5

32

64TherateofPAwithMexAB-OprMOverexpression（％）IMPSMEMS;IMPRMEMS;IMPSMEMR;IMPRMEMR%%%%Note：significantincreaseintheexpressionofMexAB-OprM(>2.5)2009年不动杆菌碳青霉烯类耐药率（%）

(CHINET数据）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46.31.552.2美罗培南47.21.351.5

94-04年NPRS监测不动杆菌占革兰阴性菌比例05-09年CHINET监测不动杆菌占革兰阴性菌比例不动杆菌耐药性（CHINET数据）%year1994-2004年鲍曼不动杆菌的敏感率

(1874株)敏感率(%)年份携带NDM-1基因

NewDelhimetallo-β-lactamase1造成包括碳青霉烯类抗生素在内的几乎所有β-内酰胺抗生素耐药新的超级细菌（NewSuperbugs)β-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β-内酰胺酶OXAKPCIMIGESNMCSMEB类金属酶A类酶丝氨酸IMPVIMSPMNDM-1SIMAIMDIMDiscovery

ofacquiredMBLsEnzymeStrainDiscoveryinIMP（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.baumanniKorea2005AIM-1（1）P.aeruginosaAustrailia2007KHM-1（1）CitrobacterfreundiiJapan2008NDM-1（1）K.pneumoniae,E.coli,EnterobactercloacaeIndia,UK2009DIM-1（1）PseudomonasstutzeriDutch20102009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RIS亚胺培南1.80.397.9美罗培南1.70.398.02009年卫生部监测网：北大药理所革兰阴性菌分布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(%)RIS亚胺培南0.60.299.2美罗培南0.30.099.7

肺炎克雷伯菌（22071株）对抗菌药物的敏感性(%)RIS亚胺培南1.80.397.9美罗培南1.70.398.02009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（%）RIS亚胺培南1.20.898.0

美罗培南5.86.188.1

产气肠杆菌（1522株）对抗菌药物的敏感性（%）

RIS亚胺培南2.30.996.8

美罗培南1.20.298.6

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（%）RIS亚胺培南5.11.393.6美罗培南2.50.497.1

粘质沙雷菌（1752株）对抗菌药物的敏感性（%）RIS亚胺培南3.10.496.5

美罗培南1.50.198.4

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（%）

RIS亚胺培南2.11.396.6

美罗培南0.70.299.1

摩氏摩根菌（506株）对抗菌药物敏感性(%)RIS亚胺培南0.50.898.7

美罗培南0.40.099.6

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β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0.30.5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β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β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%2009年14家医院345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%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%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200521362006283420073037200834352009455620102093细菌耐药机制L.SilviaMunoz-Price&RobertA.Weinstein.NEnglJMed.2008;358:1271-81.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

外膜孔蛋白(22KD、22.5KD、29KD、33KD、35KD）IPMresistanceislinkedtothelossofa29-kDaOMP产气肠杆菌从亚胺培南敏感株变为耐药株亚胺培南敏感及耐药的产气肠杆菌PFGETheMICsofdonorsandtransconjugantsoffourE.aerogenesstrains(mg/L)

亚胺培南敏感及耐药的产气肠杆菌SDS及Western-blot

SchematicdiagramofthelocationsoftheISelementswithrespecttotheompE36gene

IS903D-like（发表于IJAA）

是指所有能明显水解亚胺培南、美罗培南等碳青霉烯类抗生素的β内酰胺酶碳青霉烯酶（Carbapenemases）QueenanAM,BushK.ClinMicrobiolRev.2007Jul;20(3):440-58

Worldwideemergenceofmetallo--lactamasesintheEnterobacteriaceae

QueenanAM,BushK.ClinMicrobiolRev.2007Jul;20(3):440-58

EmergenceofclassAcarbapenemases

QueenanAM,BushK.ClinMicrobiolRev.2007Jul;20(3):440-58

AntibioticsMIC(mg/l)EcloacaeEC600E.coliC600E8E.coliDH5E.colipT103Imipenem≥320.38≥320.25≥32Ciprofloxacin0.0640.250.250.006008Amikacin4220.250.38Cefepime20.0640.0640.1250.047Ceftazidime160.50.380.50.25Cefotaxime120.050.1250.0940.047Cefoperazone≥2560.51.50.0474Cefoperazone/Sulbactam1280.25262Piperacillin/Tazobactam≥2562424Ticarcilliin/ClavulanicAcid≥2561232432Ampicillin/Sulbactam≥2568641.5NDEcloacae8,EC600,E.coliC600E8，E.colipT103和E.coliDH5对抗菌药物的体外抗菌活性改良三维试验

EnzymeEnzyme+clavulanicacid

Enzyme+CloxacillionEnzyme+EDTAPlasmidoftheenterobactercloacaeandtheconjugants

M1ABM2

54kb15kb

质粒DNASouthern杂交BC

B:阴沟肠杆菌C:接合菌

E.colipT103克隆菌质粒酶切电泳15000bp10000bp7500bp5000bp2500bp1000bp插入片断3100bpYuYS,DuXXAntimicrobAgentsChemother.2006Apr;50(4):1610-1

IS903IMI-2Imi-2RIS903IS2903bp921bp882bp876bp921bp10629bpBlaIMI-2R－blaIMI-2

unitinE.cloacaefromchina肺炎克雷伯菌产生的碳青霉烯酶KPC（KlebsiellaPneumoniaeCarbapenemase）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β-内酰胺酶水解包括碳青霉烯类抗生素在内的所有β-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已报道的KPC酶种类KPCaminoacidatposition49103239272KPC-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)Leu(L)Ala(A)Tyr(Y)/sites/entrez?db=nuccore&itool=toolbar产KPC菌株全球流行情况1996年菌株，首先发现KPC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肺炎克雷伯菌改良三维试验

EnzymeEnzyme+clavulanicacid

Enzyme+CloxacillionEnzyme+EDTAβ内酰胺酶PCRPCR筛选β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转化试验抽提亚胺培南耐药的肺炎克雷伯菌质粒转化DH5α，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产KPC-2型碳青霉烯酶肺炎克雷伯菌质粒及Southern杂交PlasmidAcarbapenem-resistantisolateofKlebsiellapneumoniaeharboringclassAcarbapenemaseKPC-2wasidentifiedinZhejiang,China.Theencodinggenelocatedonanapproximately60kbplasmid.AnoveltransposableelementwasdetectedupstreamtheblaKPC-2,whichwasdifferentfromthegeneticenvironmentofblaKPC-2intheisolatesfromtheUSandColumbia.WeiZQ,DuXX,YuYS.AntimicrobAgentsChemother.2007Feb;51(2):763-5.

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

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