安徽省合肥市2000-2010年流行性脑脊髓膜炎流行病学和分子流行病学研究

【摘要】1、目的了解安徽省合肥市2000-2010年流行性脑脊髓膜炎(流脑)的流行病学特点、患者的临床资料信息以及脑膜炎奈瑟菌(Neisseriameningitidis,N.meningitidis)的耐药性,为流脑的预防措施提供帮助。采用MLST技术研究合肥市流脑患者体内分离的50株N.meningitidis,基因型和克隆群,进行分子流行病学分析,了解菌株间的遗传进化关系。2、材料与方法合肥市自建国初期建立了传染病疫情报告制度,作为乙类传染病的流脑病例,2002年前纳入在这个传染病疫情报告系统内,2002年之后建立了流脑专病监测系统。本研究的资料均依托上述的合肥市传染病疫情报告系统收集的2000-2010年流脑的疫情报告。根据上报汇总至合肥CDC的“流行性脑脊髓膜炎流行病学个案调查表”,收集每例患者的资料,包括流行病资料和临床资料。其中,流行病学资料包括患者性别、年龄,发病季节等。根据流行病学资料统计2000-2010年每年总的年平均发病率,N.meningitidis的血清分型、以及A群和C群流脑病例的发病率,比较A群和C群流脑病例发病率的不同、年龄分别特点等。临床资料包括患者的临床表现、临床分型、实验室检查结果,治疗情况和转归。了解C群和A群病例的临床主要特点,比较这二组病例在临床分型、细菌耐药情况以及并发症和后遗症等方面的差异。收集合肥市CDC和合肥市多家医院于2010-2010年保存的N.meningitidis菌株,同时以1990-2000年的菌株作为对照,共50株。根据网站MLST(www.pubmlst.org)公布的N.mengingitidisMLST分型数据库,参考文献,扩增abcZ、aroE、adK、fumC、gdh、pgm和pdhC等7个管家基因,扩增产物双向测序,测序结果进行比对、拼接后,扩增产物测序结果与MLST国际数据库中(www.mlst.net)保存的N.meningitidis序列BLAST比对后,获得每株N.mengingitidis,的等位基因谱,在pubMLST国际数据库中BLAST实验菌株的ST结果,获得50株N.meningitidis的序列型。下载pubMLST全球数据库记载的N.meningitidis2株ST-5克隆系(ID：5406,6892),2株ST-4821克隆系(ID：6755,6890),2株ST-11克隆系(ID：2286,8050)的等位基因谱数据作为参考,应用START软件分析各管家基因谱特征,采用eBURST软件进行亲缘关系分析。3、结果本研究观察到,2000-2010年期间,合肥市出现了一次大的流脑疫情：2000-2010年11年期问,合肥市一共收到流脑报告病例845例,年平均发病率为4.15/10万。其中,2000-2002年3年间,合肥市流脑发病率维持在较低的水平,年发病率波动在1.19/10万-1.57/10万间。2003年,年发病率为3.14/10万,较2000-2002年段明显升高。2004-2007年4年间,合肥市流脑发病人数明显增多,年发病率波动在6.92-8.43/10万之间。其中,2004年发病率为6.92/10万,2005年发病率为8.43/10万,2005年也是本研究期间发病率最高的年份。2006年发病率为7.24/10万。2007年则为7.08/10万。其后2008-2010年3年间,年平均年发病率为2.93/10万,发病率较2004-2007年间前明显下降,但仍然较2000-2002年的发病率升高约2.5倍。2000-2010年11期间,A群流脑患者发病率比较稳定,发病率一直保持在1/10万左右。即使在2004-2007年期间,总的流脑患者人数明显增加的时候,由A群导致的的病例也没有明显升高。发生于合肥市2000-2010年期间流脑疫情系有C群菌株所致：自2003年开始,C群流脑明显增多,所占全部流脑患者比例升高达57%,发病率升至1.78/10万,2004-2007年4年期间,C群流脑病例所占比例一直维持在所有病例80%以上,年发病率则波动于5.57/10万-6.05/10万。2008-2010年,C群患者比例逐年下降,但仍然高达40%以上,明显超过2003年及其以前的比例。述资料充分说明：合肥市流脑流行菌株发生了变迁,即从A群转变为C群,C群是合肥市出现的流脑疫情流行的主要菌株。C群患者年龄中位数和平均年龄分别为17.4岁(6月龄-78岁)和19岁,均高于A群患者的年龄中位数(6.9岁,2月龄-31岁)和平均年龄(2岁)(p<0.05)。C群病例最常见的年龄段则为15-24岁,共251例患者(43.0%),该年龄段的发病率高达13.57/10万,其次为5-14岁,共192例患者(32.9%)。A群病例分布的最常见的年龄段为1-4岁,共96例,占A群所有患者54.8%,该年龄段的发病率则高达6.16/10万。其次为5-14岁年龄段,共51例(24.5%)。上述资料说明：与A群菌株更容易侵犯婴幼儿和儿童不同,C群患者年龄分布主要集中于青少年和儿童。无论是C群N.meningitidis还是A群N.meningitidis,对头孢曲松、头孢噻肟以及美罗培南等敏感度均超过90%。90.7%(88/97)的A群N.meningitidis对青霉素G敏感,说明青霉素G对A群N.meningitidis的敏感率依然保持在较高水平。与之相反,C群N.meningitidis对青霉素的敏感率只有80.7%(213/264),统计学分析显示C群和A群N.meningitidis对青霉素的药敏结果比较具有统计学上的差异性(P=0.023)。同样的现象也发生在磺胺类药物,A群N.meningitidis对复方新诺明依然高度敏感(91.9%),但是85.2%的C群N.meningitidis却对复方新诺明耐药(P<0.001)。具有完整临床资料的C群患者和A群患者分别为84%(493/584)和85%(177/208)。C群患者中,普通型流脑114例(23.1%),而爆发性流脑比例为76.9%,而A群患者中,普通型和爆发性患者的比例分别是52%和48%(p<0.001)。584例C群患者中,91例患者出现休克,占18.5%,明显高于A群患者的7.3%(13/177)(p<0.001)。C群和A群患者出现DIC的比例分别为12.2%(60/584)和4.0%(7/177)(p=0.002)。上述资料充分说明,C群N.meningitidis致病性更强,感染C群菌株的患者更加容易出现休克和DIC等严重并发症。共有655例患者,可以进行后遗症的比较,其中C群484例,A群171例。C群患者中,46例出现后遗症,比例为9.5%(46/484),明显高于A群患者3.5%(6/171)(p=0.013)。2000-2010年,共发生流脑死亡病例64人,病死率为7.6%,死亡病例中,85.9%(55/64)为C群流脑患者,其余的均为A群患者(9/171,5.3%),C群流脑患者的病死率为11.4%(55/484),明显高于A群流脑患者的5.3%(9/171)。(p=0.021),说明C群N.meningitidis致病性明显强于A群,从而导致较高的病死率。单因素分析发现,C群N.meningitidis感染、爆发性流脑、15-24岁年龄段是流脑死亡的独立危险因素。多因素分析显示：爆发性流脑、年龄是流脑死亡的危险因素,C群N.meningitidis菌株感染则接近相关(OR=2.73：p=0.052)。分离于我国合肥市的C群20株N.eningitidis共有10种STs,其中,ST-4821克隆群比例高达85%(17株),提示该克隆群在合肥市C群N.meningitidis为优势菌株,也提示C群N,meningitidis的基因型高度集中,C群20株N.eningitidis中没有分离出其他国家主要流行的ST-41/44、ST-8、ST-11和ST-32高致病性克隆群。10株B群N.meningitidis中,5株B群菌株未能够分群,其余5株B群菌株属于ST-4821克隆群,提示合肥市B群菌株的基因型较分散,也说明了我市B群菌株有ST-4821克隆化趋势。合肥市1990-2010年的20株A群N.meningitidis中,ST-5克隆群比例高达70%(14株),表明ST-5克隆群在合肥市A群N.meningitidis为流行菌株。除了ST-5克隆群,A群菌株中尚有20%(5株)ST-7克隆群和10%(1株)ST-1克隆群,表明合肥市A群N.meningitidis中以ST-5克隆群为流行优势株,同时多克隆群并存的现象。4、结论1、2000-2010年期间,安徽省合肥市出现了流脑疫情,并且合肥市的流脑菌群发生了变迁,C群N.meningitidis取代了A群,成为该次疫情的主要流行株。2、与A群流脑病例相比,C群菌株感染者病情更加危重,致残率和死亡率高。所以需要特别重视C群感染者的临床救治工作。3、合肥市的ST-4821克隆群为C群N.meningitidis的优势菌株,C群N.meningitidis的基因型高度集中。B群ST-4821有克隆化趋势,而A群N.meningitidis中以ST-5克隆群为流行优势株,同时多克隆群并存的现象。
【作者】许夕海；
【导师】李家斌；
【作者基本信息】安徽医科大学，内科学，2014，博士
【关键词】流行性脑脊髓膜炎；脑膜炎奈瑟菌；流行病学；血清群；发病率；病死率；菌群变迁；分子流行病学；多位点序列分型；序列型；克隆群；

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