新现的红霉素耐药百日咳鲍特菌发生和传播的分子机制研究

Bordetella pertussis is the main pathogen which cause children pertussis. Pertussis have been well controlled after several interventions such as DTaP vaccine. However, the Pertussis resurgence have been reported in many areas all over the world recently. In China, the rapid emergency of erythromycin resistant Bordetella pertussis , which was rare in other countries, could cause huge burdens. Thus, it is essential to control the spread of erythromycin resistant Bordetella pertussis in order to prevent the epidemic of pertussis. We thus hypothesize that other mechanisms e.g. movable elements and the clone expansion of resistant strains may also involved in causing its resistance and spread. For further understanding the erythromycin resistant relative genes and spread of clinical Bordetella pertussis strains in Shannxi province and its surrounding areas through 2012 to 2018, this study perform E-Test, PCR, PFGE and WGS etc methods to explain the basic resistant mechanism , also the spread mechanism of erythromycin resistance Bordetella pertussis. Also, the deeply screening the resistant genes with PCR and WGS methods will provide convincing evidence for further studying the mechanism of erythromycin resistant in Bordetella pertussis.

百日咳鲍特菌(Bp)是儿童百日咳最主要的病原菌。出生后百白破疫苗的接种使该病得到了很好的控制，但近年来全球百日咳发病再次抬头，尤其是我们前期研究发现全球罕见的红霉素耐药株在我国呈现井喷式增长，因此控制耐药株的传播对有效预防该病在我国的流行非常关键。同时我们研究认为耐药株的迅速增加不排除其它获得性耐药基因的协同作用，且可能存在耐药株的克隆传播。在既往研究的基础上本课题拟进一步对2012-2018年陕西及周边省份的Bp临床株通过E-Test法检测其红霉素耐药性并分析研究周期内百日咳病例的临床和流行病学特征；采用PCR和测序比对、PFGE等分子分型和WGS分析等方法全面筛查耐药相关基因、揭示Bp的红霉素耐药株克隆聚类特征；从而阐明Bp红霉素耐药株发生和传播的分子机制，为控制Bp红霉素耐药株的传播提供理论和实验依据。耐药相关基因的全面筛查同时为下一步深入研究Bp的红霉素耐药机制提供基础。

百日咳鲍特菌(Bp)是儿童百日咳最主要的病原菌。出生后百白破疫苗的接种使该病得到了很好的控制，但近年来全球百日咳发病再次抬头，尤其是我们前期研究发现全球罕见的红霉素耐药株在我国呈现井喷式增长，因此控制耐药株的传播对有效预防该病在我国的流行非常关键。同时我们研究认为耐药株的迅速增加不排除其它获得性耐药基因的协同作用，且可能存在耐药株的克隆传播。本项目在既往研究的基础上本课题拟对2012-2017年陕西及周边省份的2817例疑似百日咳患者采集鼻咽拭子进行Bp核酸检测和分离培养，获得核酸阳性标本1219例及Bp临床株224株。使用E-Test法检测其红霉素耐药性显示218株MIC≥256mg/ml，耐药率97.3%，且都携带23S rRNA A2047G突变，PCR和全基因组测序并在耐药基因数据库中比较未见其它耐药相关位点突变及可移动元件介导的耐药基因。采用自主设计的从鼻咽拭子中直接检测23S rRNA A2047G突变和MAST检测获得556例结果，可见从2012年开始Bp耐药率不断走高，至2015年-2017年稳定在96%左右，且所有耐药株为ptxP1谱系，所有ptxP3谱系都不耐药。通过554例患者的临床及随访调查，并分析研究周期内百日咳病例的临床和流行病学特征未发现具有统计学差异的临床症状等变量；对所有临床株通过PFGE、MAST及MLVA进行分子分型并挑取代表性的50株临床株采用全基因组分析可见所有耐药株源于同一进化系，我们命名为fhaB3谱系。提示我国红霉素耐药Bp呈明显的克隆传播特征，为我们百日咳预防的针对性给出了科学指导。