Neisseria meningitidis 2012

Susanne Jacobsson Datum: 2013-04-12 Sidan 1 av 8 Neisseria meningitidis 2012 Årsrapport avseende serogruppering, genosubtypning och antibiotikakänslighet hos svenska Neisseria meningitidis isolat samt direkt PCR diagnostik vid bakteriell meningit. Sändlista: Samtliga svenska Kliniskt Mikrobiologiska laboratorier, Infektionskliniker och Smittskyddsenheter SMI: generaldirektör, chef för epidemiologen samt kvalitetsansvarig SMI s motsvarigheter i Norden ECDC: Johan Giesecke, Karl Ekdahl SoS: Anders Tegnell English version to ECDC, EMGM with the Ref. laboratories in Europe, CDC, Australia, New Zeeland. Totalt har 134 N. meningitidis (MC)-isolat från 130 patienter sänts in från de kliniska mikrobiologiska laboratorierna i landet och undersökts i Örebro under 2012. Invasiva isolat har karakteriserats från totalt 90 patienter. Den samlade bilden av invasiv meningokocksjukdom i Sverige för år 2012 fås genom sammanslagning av aktuell rapport med de obligatoriska kliniska anmälningarna som går till Smittskyddsinstitutet (SMI). En totalbild publiceras från SMI, Solna i samarbete med vårt referenslaboratorium där även mortalitet och åldersfördelning m.m. redovisas se, http://www.smittskyddsinstitutet.se/statistik/meningokockinfektion-invasiv/. Isolat av MC från likvor/blod, punktat/vävnad, svalg/luftvägar inklusive konjunktiva och urogenitalt fördelade på serogrupp presenteras i Tabell I. Ett isolat redovisas per patient. Tabell II visar resultatet av genosubtypningen för de 90 invasiva isolaten. För vår internationella redovisning har Tabell III utarbetats. Genetisk subtypning, s.k. genosubtypning, utförs med sekvensering av pora-genens tre mest variabla regioner VR1, VR2 och VR3 (1). Sedan 2006 påvisas även uttrycket av PorA-proteinet som komplement till genetiken. Tekniken är co-agglutination med en monoklonal antikropp (4BG4-E7) som binder till en relativt konservativ del av PorA-proteinet. Alla de 90 invasiva MC-isolaten var genosubtypningsbara medan uttryck av PorA-proteinet kunde påvisas hos 74/90=82%. PCR-diagnostik på likvor, blod och punktat har genomförts med ett optimerat protokoll för att påvisa artspecifikt bakteriellt DNA, ctra samt crga för meningokocker, och bakteriellt DNA generellt, genen för 16S rrna (6). I övrigt rapporteras sekvenstyp och klonalt komplex, vilka bestäms med hjälp av multilocus sequence typing (MLST) samt varianterna hos feta-genen, årligen till ECDC. POSTADRESS BESÖKSADRESS TELEFON TELEFAX ORG.NR Laboratoriemedicinska länskliniken, MikrobiologiUniversitetssjukhuset 019-602 35 41 019-12 74 16 232100-0164 Universitetssjukhuset Örebro 701 85 Örebro Gallerian, ingång F2 Örebro E-POST susanne.jacobsson@orebroll.se INTERNET www.orebroll.se/uso/mikrobiol

MC isolerade från likvor, blod och punktat (antal isolat = antal patienter) De 90 invasiva MC-isolaten som karaktäriserades under 2012 betod av: Sidan 2 av 8 19 serogrupp B MC-isolat (12 sulfaresistenta, d.v.s. MIC >10 mg/l) tillhörande 14 olika genosubtyper med ingen dominerande subtyp. 22 serogrupp C MC-isolat (20 sulfaresistenta) tillhörande 7 olika genosubtyper, där P1.5,2,36-2 dominerade (n=11). 44 serogrupp Y MC-isolat (19 sulfaresistenta) tillhörande 10 olika genosubtyper, där P1.5-2,10-1,36-2 dominerade (n=23). 5 serogrupp W MC-isolat (3 sulfaresistenta) tillhörande 2 olika genosubtyper. Alla genosubtyper uppdelade efter serogrupp presenteras i Tabell II. MC DNA påvisat från normalt steril lokal Under 2012 analyserades 63 prover med PCR-teknik avseende bakteriellt DNA (6). MC DNA påvisades i 12 av dessa prover, fem var likvorprover, fem rena DNA preparationer, i ett fall erhölls både likvorprov/ren DNA preparation och ett där provarten ej var angiven. Genosubtyp identifierades från alla 12 proverna på genetisk väg direkt från provet, däremot lyckades vi inte genogruppera ett prov (1). De flesta proverna kom från andra laboratorier i landet. I dessa fall är det önskvärt att erhålla likvor/blodprov i första hand och färdiga DNA-prepationer, minivolym 50 µl, i andra hand då reagens inte alltid är kompatibla till varandra och problem kan uppstå vid analysering av dessa prover. Sekvensering av bakteriellt DNA, 16S rdna, har också använts för speciesbestämning. Antibiotikakänslighet Alla MC-isolat har testats med E-test avseende MIC för pcg, cefotaxim, kloramfenikol, ciprofloxacin, rifampicin och meropenem. Behandlas patienten med annat antibiotikum görs alltid test även mot detta. Dessutom testas sulfakänslighet, vilket är en epidemiologisk markör som kompletterar den övriga karakteriseringen, se ovan. Brytpunkter för MC inom SIR-systemet (S /R>) i mg/l, fastlagda av EUCAST/NordicAST, är för pcg 0,06/0,25, cefotaxim 0,12/0,12, kloramfenikol 2/4, ciprofloxacin 0,03/0,06, rifampicin 0,25/0,25 och meropenem 0,25/0,25. Av likvor/blod/punktat-isolaten hade 15/90=17% nedsatt känslighet för pcg (MIC >0,064 mg/l). Tidigare proportioner från 1999 och framåt ses i Figur 1 nedan. Alla isolat var känsliga för cefotaxim, tre erhöll MIC 0,012, en MIC 0,032 i övrigt var alla MIC-värden 0,008 mg/l. Kloramfenikol-MIC varierade mellan 0,125 och 1,5 mg/l. Två isolat visade nedsatt känslighet för ciprofloxacin, en var intermediär, MIC 0,064, och en var resistent, MIC 0,25, övriga isolat hade ciprofloxacin-mic 0,006 mg/l. Rifampicin-MIC varierade mellan 0,002 och 0,064 mg/l och meropenem-mic mellan 0,003 och 0,032.

Sidan 3 av 8 Nedsatt känslighet eller resistens mot ciprofloxacin orsakas framförallt av mutationer i gyragenen (4, 17). Denna gen kodar för en av subenheterna i DNA gyras till vilken ciprofloxacin binder in och på så sätt stör DNA replikationen och bakterien avdödas. Med hjälp av sekvensering av gyra-genen kunde de tidigare beskrivna substitutionerna, threonin till isoleucin vid position 91 (T91I) och asparaginsyra till asparagin vid position 95 (D95N) identifieras hos det resistenta isolatet med MIC 0,25 respektive det intermediära isolatet med MIC 0,064 för ciprofloxacin. 40 35 30 25 20 15 % 10 5 0 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 Figur 1. Proportionen (%) MC med nedsatt känslighet för pcg 1999 tom 2012 enligt internationell norm (MIC >0,064 mg/l). Sammanfattningsvis Dominerade bland de 90 invasiva MC-isolaten i Sverige 2012 var Y:P1.5-2,10-1,36-2 med 23 isolat, tillsammans med Y:P1.5-1,2-2,36-2 och C:P1.5,2,36-2 med 11 isolat vardera. I övrigt var, C:P1.7,16-29,35 (n=5), B:P1.7,16,35 (n=3) och B:P1.7-2,4,37 (n=3) vanligast. Jämfört med tidigare år, Tabell III, ser vi en ökning från 2010 och framåt av det totala antalet MC-isolat i Sverige. Denna ökning har fortsatt ytterligare under 2012 och är främst orsakad av en ökning av MC serogrupp Y. Dessutom diagnostiserades meningokocksjukdom i ytterligare 7 fall via fynd av meningokockspecifikt DNA med PCR teknik, vilket inte redovisas i tabellen. Det kan även konstateras att MC serogrupp B (n=19) liksom de sista åren ligger på en låg nivå. Medeltal 15 likvor/blod isolat av MC serogrupp B per år, range 11-19, under år 2007-2012 jämfört med 25 likvor/blod isolat av MC serogrupp B per år, range 20-33, under åren 2001-2006 och 35 likvor/blod isolat av MC serogrupp B per år, range 23-54, under åren 1995-2000. Ett kluster har rapporterats under året. Ett barn och en vuxen som varit i kontakt med varandra insjuknade i Stockholm i april. Identiska serogrupp B-isolat, B:P1.17-1,23-3,37 påvisades. MC serogrupp C har identifierats från 22 patienter, vilket är inom det övre intervallet 9-25 fall/år som registrerats sedan 1995, en liten ökning sedan 2011 (n=15).

Sidan 4 av 8 MC serogrupp Y har under de tre senaste åren ökat i antal och ökningen ses även i år, men i och med att det totala antalet fall också har ökat i år motsvarar McY-isolaten 49% av de invasiva isolaten i Sverige under 2012, vilket är likvärdigt med 2011, 51%. En tidigare studie av alla MC serogrupp Y-isolat mellan 2000 och 2010 i Sverige visade att det framförallt var en ny klon, MCY:P1.5-2,10-1,36-2:F4-1:ST23(cc23), som har introducerats och sedan ökat och nu klart dominerar bland de invasiva isolaten i Sverige (12). Denna dominerade även 2012, där 52% (23/44) av MC serogrupp Y-isolaten har genosubtyp P1.5-2,10-1,36-2 jämfört med 68% 2010 och 87% 2011. Det är dock större variation av MC serogrupp Y-isolaten 2012, då 10 olika genosubtyper identifierades, 6 st 2010, 3 st 2011, näst vanligast var P1.5-1,2-2,36-2 med 25% (11/44), vilken också har varit den näst vanligaste genosubtypen tidigare år, 14% 2010, 10% 2011. Denna ökning som skett de senaste åren i Sverige av MC serogrupp Y har man även sett i andra delar av Europa, framförallt i de nordiska länderna, Finland och Norge men även i Nederländerna, Portugal, Italien (13, 14). Vad detta beror på är för tidigt att dra några slutsater kring. Det kan bero på normal variation av meningokocksjukdom och serogruppssammansättning i ett visst område över tid. Annars är den genomgående trenden i Europa en generell nedgång av antalet fall av meningokocksjukdom men då i synnerlighet beroende på en minskning av MC serogrupp B. Slutligen är det viktigt att fortsätta följa penicillin/cefalosporin och kinolon känsligheterna men ännu krävs ingen ändring av antibiotikapolicy vad det går att förstå utifrån laboratoriets horisont. Liksom tidigare ges ett första svar (s.k. prelsvar) på misstänkta MC-isolat, oftast inom 2 arbetsdagar, med serogrupp och antibiogram. Den genetiska karaktäriseringen tar ca 1 månad om inte epidemiologi eller andra faktorer gör att den skall påskyndas. Örebro 2013-04-12 Susanne Jacobsson, Hans Fredlund, Paula Mölling, Sara Thulin Hedberg, Per Olcén, Magnus Unemo, Bianca Törös.

Sidan 5 av 8 Publikationer. 1. Mölling P, Jacobsson S, Bäckman A, Olcén P. Direct and rapid identification and genogrouping of meningococci and pora amplication by LightCycler PCR. J Clin Microbiol 40:4531-4535, 2002. 2. Thulin S, Olcén P, Fredlund H, Unemo M. Combined real-time PCR and pyrosequencing strategy for objective, sensitive, specific, and high throughput identification of reduced sensitivity to penicillins in Neisseria meningitidis. Antimicrob Agents Chemother 52:753-756, 2008. 3. Jacobsson S, Olcén P, Löfdahl M, Fredlund H, Mölling P. Characteristics of Neisseria meningitidis isolates causing fatal disease. Scand J Infect Dis 40:734-744, 2008. 4. Wu HM, Harcourt BH, Hatcher CP et al. Emergence of ciprofloxacin-resistant Neisseria meningitidis in North America. NEJM 360:886-892, 2009. 5. Jacobsson S, Thulin Hedberg S, Mölling P, Unemo M, Comanducci M, Rappuoli R, Olcén P. Prevalence and sequence variations of the genes encoding the five antigens included in the novel 5CVMB vaccine covering group B meningococcal disease. Vaccine 27:1579-1584, 2009. 6. Thulin Hedberg S, Olcén P, Fredlund H, Mölling P. Real-time PCR detection of five prevalent bacteria causing acute meningitis. APMIS 117:856-860, 2009. 7. Susanne Jacobsson. Doctoral dissertation. Characterization of Neisseria meningitidis from a virulence and immunogenic perspective that includes variations in novel vaccine antigens. Örebro Studies in Medicine 31, Örebro 2009. 8. Sara Thulin Hedberg. Doctoral dissertation. Antibiotic susceptibility and resistance in Neisseria meningitidis phenotypic and genotypic characteristics. Örebro Studies in Medicine 38, Örebro 2009. 9. Jacobsson S, Wedege E. A review of vaccines against group B meningococcal disease. European Infectious Disease 4:50-53, 2010. 10. Thulin Hedberg S, Olcén P, Fredlund H, Unemo M. Antibiotic susceptibility of invasive Neisseria meningitidis isolates from 1995 to 2008 in Sweden the meningococcal population remains susceptible. Scand J Infect Dis 42:61-64, 2010. 11. Cavrini F, Liguori G, Andreoli A, Sambri V. Multiple nucleotide substitutions in the Neisseria meningitidis serogroup C ctra gene cause false-negative detection by real-time PCR. J Clin Microbiol 48:3016-3018, 2010. 12. Thulin Hedberg S, Törös B, Fredlund H, Olcén P, Mölling P. Genetic characterisation of the emerging invasive Neisseria meningitidis serogroup Y in Sweden 2000 to 2011. Euro Surveill 16:1-7, 2011. 13. Bröker M, Jacobsson S, DeTora L, Pace D, Taha MK. Increase of meningococcal serogroup Y cases in Europe: A reason for concern? Hum Vaccin Immunother 8:685-8, 2012. 14. Bröker M, Jacobsson S, Kuusi M, Pace D, Simões MJ, Skoczynska A, Taha MK, Toropainen M and Tzanakaki G. Meningococcal serogroup Y emergence in Europe: Update 2011. Hum Vaccin Immunother 8:1907-11, 2012. 15. Kelly A, Jacobsson S, Hussain S, Olcén P, Mölling P. Gene variability and degree of expression of vaccine candidate factor H binding protein in clinical isolates of Neisseria meningitidis. APMIS 121:56-63, 2013. 16. Törös B, Hedberg ST, Jacobsson S, Fredlund H, Olcén P, Mölling P. Evaluation of molecular typing methods for identification of outbreak-associated Neisseria meningitidis isolates. APMIS doi: 10.1111/apm.12022, 2012. 17. Hong E, Hedberg ST, Abad R, Fazio C, Enríquez R, Deghmane AE, Jolley KA, Stefanelli P, Unemo M, Vazquez JA, Veyrier FJ, Taha MK. Target gene sequencing to define the susceptibility of Neisseria meningitidis to ciprofloxacin. Antimicrob Agents Chemother 57:1961-4, 2013.

Sidan 6 av 8 Tabell I. Serogruppmönster hos de N. meningitidis isolat från 130 patienter som skickats till laboratoriet för karakterisering under 2012. Ett isolat per patient redovisas. Serogrupp likvor/blod svalg/luftvägar inkl. ögon urogenitalt punktat/ vävnad A - - - - - B 19 5 a) - - 24 C 22 2 1-25 X - 1 b) - - 1 Y 39 16 c) 2 5 62 Z - - - - - W 5 2 - - 7 E - - - - - ej grupperbar (ng) - 9 d) 2-11 Totalt Totalt 85 35 5 5 130 a) 1 konjunktiva, 2 sputum b) 1 sputum c) 1 konjunktiva, 1 sputum, 1 trakealsekret, 1 sårsekret d)1 bronk

Sidan 7 av 8 Tabell II. Genosubtypmönster för de tre variabla regionerna VR1, VR2 och VR3 hos pora genen hos samtliga invasiva N. meningitidis isolat (n=90) uppdelat i serogrupp. a) Grupp B-isolaten (n=19) b) Grupp C-isolaten (n=22) P1.7,16,35 n=3 P1.5,2,36-2 n=11 P1.7-2,4,37 n=3 P1.7,16-29,35 n=5 P1.17-1,23-3,37 n=2 P1.5-2,10-1,36-2 n=2 P1.5,2,36-2 n=1 P1.5-1,10-8,36-2 n=1 P1.7,16-32,35 n=1 P1.7,16-101,35 n=1 P1.7-1,1,35-1 n=1 P1.7-2,16-29,35 n=1 P1.7-2,16,35 n=1 P1.7-23,16-29,35 n=1 P1.12-1,13-5,35-1 n=1 P1.12-1,13-7,35-1 n=1 P1.18-1,3,38 n=1 P1.18-7,9,35-1 n=1 P1.19,15,36 n=1 P1.19,15-1,36 n=1 P1.22,14,36 n=1 c) Grupp Y-isolaten (n=44) d) Grupp W-isolaten (n=5) P1.5-2,10-1,36-2 n=23 P1.5,2,36-2 n=3 P1.5-1,2-2,36-2 n=11 P1.18-1,3,38 n=2 P1.5-2,10-12,36-2 n=2 P1.5-2,10-85,36-2 n=2 P1.5-1,2-19,36-2 n=1 P1.5-1,10-1,36-2 n=1 P1.5-1,10-4,36-2 n=1 P1.5-1,10-8,36-2 n=1 P1.5-2,10-28,36-2 n=1 P1.18-1,3,38 n=1

Susanne Jacobsson Datum: 2013-04-12 Sidan 8 av 8 Tabell III. Samtliga N. meningitidis isolat som skickats till laboratoriet för karakterisering från 1996 till 2012. Totalt antal MC-isolat (ett per patient) 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 133 99 87 87 102 116 83 74 73 70 75 81 76 79 94 99 130 MC från CSF/blod 75 64 57 46 44 58 36 41 47 48 44 43 38 45 56 61 85 MC från luftvägar 51 35 26 39 56 55 43 27 24 19 28 34 35 24 35 33 35 MC från genitaltrakt 4-3 2 1 2 3 4-1 3 3 2 9 2 5 5 Andra invasiva MC 3-1 - 1 1 1 2 2 2-1 1 1 1-5 MC från CSF/blod serogrupp A - - - - - - - - - - - - - - 1 - - B 54 32 35 25 23 33 20 27 24 25 21 16 14 16 11 14 19 C 9 25 13 12 15 14 10 11 11 15 15 15 16 10 19 15 22 Y 8 6 4 7 1 8 4 2 6 4 5 9 7 16 22 31 39 W 4 1 3 2 5 2 1 1 5 1 2 2 1 2 2 1 5 annan - - 1 - - 1 - - - 1 - - - - 1 - - ng - - 1 - - - 1-1 2 1 1-1 - - -