Neisseria meningitidis 2015

Susanne Jacobsson Datum: 2016-03-15 Sidan 1 av 9 Neisseria meningitidis 2015 Årsrapport avseende serogruppering, genosubtypning och antibiotikakänslighet hos svenska Neisseria meningitidis isolat samt direkt PCR diagnostik vid bakteriell meningit Totalt har 99 N. meningitidis (MC)-isolat från 92 patienter eller bärare sänts in från de kliniska mikrobiologiska laboratorierna i landet och undersökts i Örebro under 2015. Invasiva isolat har karakteriserats från totalt 47 patienter. Den samlade bilden av invasiv meningokocksjukdom i Sverige för år 2015 fås genom sammanslagning av aktuell rapport med de obligatoriska kliniska anmälningarna som går till Folkhälsomyndigheten. En totalbild publiceras från Folkhälsomyndigheten, Solna i samarbete med vårt referenslaboratorium där även mortalitet och åldersfördelning m.m. redovisas (http://www.folkhalsomyndigheten.se/amnesomraden/statistik-ochundersokningar/sjukdomsstatistik/meningokockinfektion-invasiv/). MC-isolat från likvor/blod, punktat/vävnad, svalg/luftvägar inklusive konjuktiva och urogenitalt fördelade på serogrupp presenteras i Tabell I. Ett isolat redovisas per patient. Tabell II visar resultatet av genosubtypningen för de 47 invasiva isolaten, Tabell III resultaten av MIC bestämningen för de 47 invasiva isolaten. Tabell IV är en sammanställning av samtliga N. meningitidis isolat som skickats till laboratoriet för karakterisering från 2001 till 2015. Genetisk subtypning, s.k. genosubtypning, utförs med sekvensering av pora-genens tre mest variabla regioner VR1, VR2 och VR3 (1). Även uttrycket av PorA-proteinet påvisas med hjälp av co-agglutination med en monoklonal antikropp (4BG4-E7) som binder till en relativt konservativ del av PorA-proteinet. Alla de 47 invasiva MC-isolaten var genosubtypningsbara medan uttryck av PorA-proteinet påvisades hos 40/47 (85 %). I övrigt rapporteras årligen till European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC); sekvenstyp och klonalt komplex, vilka bestäms med hjälp av multilocus sequence typing (MLST) samt varianterna hos feta-genen. Detta utförs sedan 2013 med helgenomsekvensering av meningokock DNA på MiSeq (Illumina) och analyseras med hjälp av Bacterial Isolate Genome Sequence Database (BIGSdb) (http://pubmlst.org/software/database/bigsdb/). POSTADRESS BESÖKSADRESS TELEFON TELEFAX ORG.NR Laboratoriemedicinska länskliniken, Mikrobiologi Universitetssjukhuset Örebro 701 85 Örebro Universitetssjukhuset Gallerian, ingång F2 Örebro 019-602 20 38 019-12 74 16 232100-0164 E-POST susanne.jacobsson@regionorebrolan.se INTERNET www.regionorebrolan.se/uso/labmed

Sidan 2 av 9 PCR-diagnostik på likvor, blod och punktat har genomförts med påvisning av artspecifikt bakteriellt DNA, ctra tillsammans med crga för meningokocker, samt specifika gener för Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Streptococcus agalactiae och Listeria monocytogenes, och bakteriellt DNA generellt, genen för 16S rrna (2, 3). MC isolerade från likvor och blod (antal isolat = antal patienter) De 47 invasiva MC-isolaten som karaktäriserades under 2015 bestod av: 13 serogrupp B MC-isolat (3 sulfaresistenta, d.v.s. MIC >10 mg/l) tillhörande 9 olika genosubtyper. 6 serogrupp C MC-isolat (5 sulfaresistenta) tillhörande 3 olika genosubtyper. 17 serogrupp Y MC-isolat (7 sulfaresistenta) tillhörande 6 olika genosubtyper, där P1.5-2,10-1,36-2 dominerade (n=12). 10 serogrupp W MC-isolat (9 sulfaresistenta) tillhörande 3 olika genosubtyper, där P1.5,2,36-2 dominerade (n=8). 1 serogrupp 29E MC-isolat (sulfakänslig) tillhörande P1.5,2,36-2. Alla genosubtyper uppdelade efter serogrupp presenteras i Tabell II. MC DNA påvisat från normalt steril lokal Under 2015 analyserades 126 prover med PCR-teknik avseende bakteriellt DNA (2). MC DNA påvisades i endast ett av dessa prover. Vidare genetisk karaktärisering, genogruppering samt genosubtypning (C:P1.18-1,3,38) utfördes direkt från detta prov där odlingsprov saknades (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, minimivolym 50 µl, i andra hand då reagens inte alltid är kompatibla med varandra och problem kan uppstå vid analysering av dessa prover. Isolerade MC-isolat bör alltid bifogas om tillgängliga. Antibiotikakänslighet Alla MC-isolat testades med Etest (Biomerieux) avseende MIC för bensylpenicillin (PcG), cefotaxim, kloramfenikol, ciprofloxacin, rifampicin och meropenem på Mueller-Hinton (BD) med blod (MH-F), se tabell III. Behandlas patienten med annat antibiotikum görs alltid test även mot detta. Dessutom testas sulfakänslighet (sulfametoxazol) med Etest (Biomerieux), vilket är en epidemiologisk markör som kompletterar den övriga karakteriseringen, se ovan. Av de invasiva isolaten uppvisade endast 4/47 (8,5 %) nedsatt känslighet för PcG (MIC >0,064 mg/l). Vilket är den lägsta andelen uppmätt från år 2001 och framåt, se Figur 1. Samtliga invasiva isolat var känsliga för cefotaxim, kloramfenikol, ciprofloxacin, rifampicin och meropenem (Tabell III). Inget β-laktamas producerande MC-isolat har ännu identifierats i Sverige.

Sidan 3 av 9 40 35 30 25 20 15 10 5 0 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 Figur 1. Proportionen (%) MC med nedsatt känslighet för PcG från 2001 tom 2015 (MIC >0,064 mg/l). Sammanfattningsvis Under 2015 analyserades 47 invasiva MC-isolat i Sverige, Y:P1.5-2,10-1,36-2 dominerade med 12 isolat följt av W:P1.5,2,36-2 (n=8). Dessutom diagnostiserades meningokocksjukdom i ytterligare ett fall (C:P1.18-1,3,38) via fynd av meningokockspecifikt DNA med PCR teknik. Den ökning vi såg från år 2010 av det totala antalet MC-isolat i Sverige avstannade 2013, därefter minskade förekomsten igen 2014 till en nivå som håller i sig även 2015. Det totala antalet MC-isolat ligger på en relativt låg nivå igen, se Tabell IV. Gällande de olika serogrupperna så har antalet MC serogrupp B (n=13) ökat till tidigare års nivå efter förra årets nedgång (n=6). MC serogrupp B har de sista åren legat på en låg nivå, i medeltal 13 likvor/blod isolat av MC serogrupp B per år, range 6-19, från år 2010 och framåt, jämfört med 22 fall/år, range 14-33, under 2000-talet och 40 fall/år, range 25-66, under 1990-talet. MC serogrupp C identifierades från 6 patienter, vilket är lågt. MC serogrupp C isolat från likvor/blod har de sista åren i medeltal legat på 15 isolat per år, range 6-22, från år 2010 och framåt, jämfört med 13 fall/år, range 10-16, under 2000-talet och 19 fall/år, range 3-35, under 1990-talet. MC serogrupp Y (n=17) ligger på en liknande om än lite lägre nivå än 2014 (n=20). McY är fortfande den dominerande serogruppen och motsvarade 36 % av de invasiva isolaten i Sverige under 2015 (2014, 44 %; 2013, 51 %; 2012, 49 %; respektive 2011, 51 %). Det är fortfarande den tidigare identifierade stammen Y:P1.5-2,10-1,36-2:F4-1:ST23(cc23), som klart dominerar bland de invasiva isolaten i Sverige (9). Av MC serogrupp Y-isolaten 2015 hade 71 % (12/17) genosubtyp P1.5-2,10-1,36-2 jämfört med 75% 2014, 68 % 2013, 52 % 2012, och 87 % 2011. Den utveckling som vi sett hos det totala antalet MC-isolat i Sverige sammanfaller väldigt väl med det mönster vi ser hos MC serogrupp Y under samma tidsperiod vilket visar att ökningen till största delen var orsakad av serogruppy-isolat (P1.5-2,10-1,36-2). Antalet MC serogrupp W (n=10) är det som är mest slående 2015. Från att endast orsaka invasiv sjukdom i ett fåtal fall per år, range 0-5 sedan 1990 och framåt, till att nu plötsligt orsaka dubbelt så många fall. Dessa MC serogrupp W domineras av en genosubtyp, P1.5,2,36-2 som motsvarar 80 % (8/10) av fallen. Detta är även samma genosubtyp som var orsaken till Scout-utbrottet i

Sidan 4 av 9 Japan. I augusti 2015 hade nästan 2000 svenska scouter deltagit vid ett internationellt scoutläger i Japan, den 23:e Världsscoutsjamboreen som samlade cirka 30 000 deltagare från hela världen. Direkt efter hemkomsten insjuknade tre scouter från Skottland och en anhörig med invasiv meningokockinfektion. En svensk scout insjuknade också i samma sjukdom efter en vecka i Sverige. I samtliga fall kunde man isolera meningokocker serogrupp W, genosubtyp P1.5,2,36-2. En spridning av meningkocker i scoutgruppen misstänktes. De svenska scouterna erbjöds ciprofloxacinprofylax och flera av dem provtogs med svalg/nasopharynxodling. Trettio befanns vara bärare varav tio med samma serogrupp och genosubtyp som indexfallen. De 20 övriga bar på andra serogrupper eller icke grupperbara meningokocker. Vi noterade således ett lågt bärarskap av meningokocker i denna grupp men en ytterligare scout med en lindrigare sjukdomsbild kunde sedermera serologiskt verifieras att ha genomgått en invasiv meningokockinfektion. Trenden med en ökning av MC serogrupp W har även uppmärksammats i flera länder i Europa såsom Storbrittanien, Frankrike och Finland och trenden kvarstår i Sverige även in på 2016, vilket är något vi kommer att bevaka fortsättningsvis. Inga invasiva meningokockfall inom Sverige har haft någon epidemiologisk koppling till varandra under året. Slutligen är det viktigt att fortsätta följa antibiotikakänsligheten men ännu krävs ingen ändring av antibiotikapolicy 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 rutinmässigt ca 1 månad om inte epidemiologi eller andra faktorer gör att den bör påskyndas.

Sidan 5 av 9 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 Hedberg S, Olcén P, Fredlund H, Mölling P. Real-time PCR detection of five prevalent bacteria causing acute meningitis. APMIS 117:856-860, 2009. 3. 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. 4. 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. 5. Sara Thulin Hedberg. Doctoral dissertation. Antibiotic susceptibility and resistance in Neisseria meningitidis phenotypic and genotypic characteristics. Örebro Studies in Medicine 38, Örebro 2009. 6. 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. 7. 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 121:503-510, 2013. 8. Bianca Törös. Doctoral dissertation. Genome-based characterization of Neisseria meningitidis with focus on the emergent serogroup Y disease. Örebro Studies in Medicine 109, Örebro 2014. 9. Törös B, Hedberg ST, Unemo M, Jacobsson S, Hill DM, Olcén P, Fredlund H, Bratcher HB, Jolley KA, Maiden MC, Mölling P. Genome-Based Characterization of Emergent Invasive Neisseria meningitidis Serogroup Y Isolates in Sweden from 1995 to 2012. J Clin Microbiol 53:2154-62, 2015 10. Bröker M, Emonet S, Fazio C, Jacobsson S, Koliou M, Kuusi M, Pace D, Paragi M, Pysik A, Simões MJ, Skoczynska A, Stefanelli P, Toropainen M, Taha MK, Tzanakaki G. Meningococcal serogroup Y disease in Europe: Continuation of high importance in some European regions in 2013. Hum Vaccin Immunother 11:2281-6, 2015.

Sidan 6 av 9 Tabell I. Serogruppmönster hos samtliga N. meningitidis isolat (n=92) insända under 2015. Ett isolat per patient redovisas. Serogrupp likvor/blod punktat/ vävnad svalg/luftvägar inkl. ögon urogenitalt Totalt B 13-7 c - 20 C 6-2 - 8 Y 15 2 a 8 d 2 27 W 9 1 b 11 e - 21 X - - 1 1 29E 1 - - - 1 ej grupperbar (ng) - - 14 f 14 Totalt 44 3 43 2 92 a) 1 acsites, 1 knä b) mjältvävnad c) 3 sputum d) 2 sputum e) 1 sputum f) 1 konjunktiva

Sidan 7 av 9 Tabell II. Genosubtypmönster för de tre variabla regionerna VR1, VR2 och VR3 av pora genen hos samtliga invasiva N. meningitidis isolat (n=47) uppdelat i serogrupp. Genosubtyp MCY MCB MCW MCC MC29E Totalt P1.5,2,36-2 1 8 3 1 13 P1.5-2,10-1,36-2 12 12 P1.7,16-29,35 1 2 3 P1.7-2,4,37 3 3 P1.22,14,36 3 3 P1.5-1,10-4,36-2 1 1 P1.5-2,10-28,36-2 1 1 P1.5-2,10-62,36-2 1 1 P1.5-3,10-1,36-2 1 1 P1.7,16,35 1 1 P1.7-2,4-10,37 1 1 P1.7-36,14,35-1 1 1 P1.12-1,16,37-1 1 1 P1.17,9,35-1 1 1 P1.18-1,3,38 1 1 P1.19-1,15-11,36 1 1 P1.19-15-15,36 1 1 P1.21,16,37-1 1 1 Totalt 17 13 10 6 1 47

Sidan 8 av 9 Tabell III. MIC range för samtliga invasiva N. meningitidis isolat (n=47) för samtliga testade antibiotikum, samt brytpunkter för meningokocker inom SIR-sytemet. Antibiotika MIC range (mg/l) S /R> a) Penicillin G 0,016 0,25 0,06/0,25 Cefotaxim <0,002 0,016 0,12/0,12 Kloramfenikol 0,25 1 2/4 Ciprofloxacin 0,002 0,006 0,03/0,03 Rifampicin 0,002 0,032 0,25/0,25 Meropenem 0,002 0,016 0,25/0,25 a) S känslig, R resistent. Brytpunkter för MC fastlagda av EUCAST/NordicAST

Susanne Jacobsson Datum: 2016-03-15 Sidan 9 av 9 Tabell IV. Samtliga N. meningitidis isolat som skickats till laboratoriet för karakterisering från 2001 till 2015. Totalt antal MC-isolat (ett per patient) 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 116 83 74 73 70 75 81 76 79 94 99 130 89 76 92 MC från CSF/blod 58 36 41 47 48 44 43 38 45 56 61 85 66 45 44 MC från luftvägar 55 43 27 24 19 28 34 35 24 35 33 35 22 26 43 MC från genitaltrakt 2 3 4-1 3 3 2 9 2 5 5-5 2 Andra invasiva MC 1 1 2 2 2-1 1 1 1-5 1-3 MC från CSF/blod serogrupp A - - - - - - - - - 1 - - - - - B 33 20 27 24 25 21 16 14 16 11 14 19 17 6 13 C 14 10 11 11 15 15 15 16 10 19 15 22 13 16 6 Y 8 4 2 6 4 5 9 7 16 22 31 39 33 20 15 W 2 1 1 5 1 2 2 1 2 2 1 5 3 2 9 annan 1 - - - 1 - - - - 1 - - - 1 1 ng - 1-1 2 1 1-1 - - - - - - Örebro 2016-03-15 Susanne Jacobsson, Hans Fredlund, Paula Mölling, Sara Thulin Hedberg, Bianca Törös, Martin Sundqvist, Magnus Unemo