楊延成，程航，周人杰，饒賢才

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SCC遺傳元件及其在耐甲氧西林金黃色葡萄球菌分子分型中的應(yīng)用

楊延成1，程航1，周人杰2，饒賢才1

1. 第三軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)部微生物學(xué)教研室，重慶 400038；2. 第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院急救部，重慶 400038

攜帶基因簇的葡萄球菌盒式染色體(Staphylococcal chromosome cassette, SCC)遺傳元件的獲得是耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(Methicillin-resistant, MRSA)耐藥的主要原因。SCC由一個基因簇、一個染色體重組酶()基因簇及3個J區(qū)組成?；虼睾屑捌湔{(diào)控基因，基因編碼的耐藥決定簇使MRSA對β-內(nèi)酰胺類抗生素耐藥；基因簇編碼的重組酶負責(zé)SCC元件的整合與切離；J區(qū)差異大，導(dǎo)致不同來源MRSA菌株攜帶SCC的大小不一，在組成上也具有多樣性。這些特征為利用SCC元件進行MRSA分型創(chuàng)造了條件。文章介紹了SCC元件的結(jié)構(gòu)和功能，綜述了基于SCC的MRSA分型研究。

金黃色葡萄球菌；耐藥性；SCC元件；分子分型

金黃色葡萄球菌()簡稱金葡菌，是醫(yī)院內(nèi)獲得性感染的重要病原菌，同時在社區(qū)獲得性感染中，金葡菌也是引起皮膚和軟組織等感染的主要原因[1,2]。1961年在英國首次發(fā)現(xiàn)耐甲氧西林的金葡菌 (Methicillin-resistant, MRSA)感染以后，MRSA便迅速傳播和蔓延，20世紀70年代后期已遍布世界各個角落，成為全球感染性病原微生物[3]。在醫(yī)院獲得感染的MRSA被稱為醫(yī)院獲得性MRSA(Hospital-acquired MRSA, HA-MRSA)，常通過接觸傳播，感染年齡較大、免疫力低下、皮膚有傷口或有導(dǎo)管植入的患者，健康人很少被感染。反之，在社區(qū)環(huán)境中獲得感染的被稱為社區(qū)獲得性MRSA (Community-acquired MRSA, CA-MRSA)，被感染者通常為健康人，無相關(guān)HA-MRSA感染的危險因素，如住院、羈患慢性病等[4~6]。

CA-MRSA和HA-MRSA另一個不同點是，前者主要對甲氧西林等β-內(nèi)酰胺類耐藥，而HA-MRSA除耐受β-內(nèi)酰胺類抗生素外，還表現(xiàn)為對氨基糖苷類、大環(huán)內(nèi)酯類等多種抗生素耐藥，常常具有多重耐藥性[7~10]。MRSA耐藥性的發(fā)生主要是甲氧西林敏感金葡菌(Methicillin-sensitive, MSSA)從其他未知宿主中獲得了攜帶基因簇的葡萄球菌盒式染色體(Staphylococcal cassette chromosome, SCC)元件，該元件具有移動性能，可在金葡菌染色體間進行轉(zhuǎn)移，且具有高度多態(tài)性，大小不一，既有共性，又有個性。對金葡菌SCC的分析，不僅可為區(qū)分CA-MRSA和HA-MRSA提供分子水平的證據(jù)，為臨床治療提供重要參考，而且可將各地的菌株分成不同的型和亞型，追溯MRSA的蔓延與傳播[11]。本文對金葡菌SCC元件的基本特性、結(jié)構(gòu)以及該元件在MRSA分型中的應(yīng)用進行了綜述。

1 SCCmec元件的特點

目前對MRSA中SCC元件的來源還不清楚，但作為遺傳元件，SCC可在葡萄球菌屬內(nèi)菌株間轉(zhuǎn)移。如在凝固酶陰性葡萄球菌中發(fā)現(xiàn)的SCC被認為是從MRSA中獲得的[12]。雖然MRSA SCC元件的結(jié)構(gòu)具有多態(tài)性，但通常具有幾個共同特點(圖1)：(1)包含一個基因簇，擁有編碼對β-內(nèi)酰胺類抗生素耐藥的決定簇基因及其調(diào)控基因；(2)包含一個負責(zé)SCC元件移動的染色體重組酶編碼基因簇(Cassette chromosome recombinases,)；(3)保守的末端重復(fù)序列；(4)整合于一保守的核糖體RNA(rRNA)甲基轉(zhuǎn)移酶編碼基因()的3'端，SCC元件的插入對rRNA甲基轉(zhuǎn)移酶的表達和功能沒有影響[13~15]。

2 SCCmec的結(jié)構(gòu)與功能

基因簇和基因簇是SCC元件中兩個重要的組分，前者負責(zé)SCC元件所攜帶的耐藥表型，后者負責(zé)SCC元件與金葡菌染色體的整合與切離。

2.1 mec基因簇

完整的基因簇由基因、調(diào)節(jié)基因()和插入序列組成。根據(jù)調(diào)節(jié)基因的完整性、是否有插入序列等將基因簇分為A、B、C、D 4種類型。A型(class A)為原型，包括基因、上游的激活基因()和阻遏基因()，下游的高變區(qū)(HVR)和插入序列IS431；class B包括基因、截短的基因(因插入IS1272所致)、高變區(qū)和下游的IS431序列，無基因；class C包括、截短的(因插入IS431而產(chǎn)生)、高變區(qū)和下游的IS431序列；class D包含一個基因，基因則發(fā)生截短突變或缺失，其下游不含插入序列[13,14,16]。根據(jù)插入序列的方向，class C又可分為2種亞型：class C1的上游的IS431序列與下游的IS431序列有相同的方向，而class C2中基因上、下游的IS431序列方向則相反。

圖1 MRSA SCCmec元件的基本結(jié)構(gòu)和特點

盡管基因簇有不同的型別，但目前僅發(fā)現(xiàn)MRSA中存在該基因簇，甲氧西林敏感菌MSSA中缺乏[13]，這表明基因簇與MRSA的耐藥表型密切相關(guān)。通常在沒有藥物選擇壓力下，MRSA SCC上耐藥基因的表達受到嚴格的控制[17]?；虼氐木幋a的阻遏蛋白MecI結(jié)合在的啟動子區(qū)，使表達處于抑制狀態(tài)；當(dāng)有抗生素(如青霉素、苯唑西林等)存在時，抗生素一方面攻擊正常細胞壁肽聚糖合成酶，即青霉素結(jié)合蛋白2(Penicillin-binding protein 2, PBP2)的轉(zhuǎn)肽酶功能域，使其失活而喪失合成細胞壁的能力，另一方面可作為誘導(dǎo)劑，與分布在細菌胞膜上的誘導(dǎo)分子MecR1蛋白結(jié)合，使其發(fā)生自裂解而發(fā)揮肽酶活性，分解結(jié)合在啟動子上的阻遏蛋白MecI，從而啟動的表達，產(chǎn)生PBP2a，代替PBP2的轉(zhuǎn)肽酶活性，繼續(xù)細菌肽聚糖的合成，維持MRSA耐藥性(圖2)，MecR1-MecI組成的二組份調(diào)控系統(tǒng)對表達起著關(guān)鍵作用。然而MecR1對抗生素的應(yīng)答敏感性不一，對頭孢西丁敏感，而對甲氧西林和苯唑西林的敏感性較低[18]。2012年，Arede等[19]報道了在基因的下游存在一個基因，其產(chǎn)物MecR2可與阻遏蛋白MecI直接相互作用，降低MecI的穩(wěn)定性，阻擾其與基因的啟動子結(jié)合，并有利于MecI被細菌胞漿蛋白酶降解，促進金葡菌PBP2a的產(chǎn)生和耐藥性表現(xiàn)。因此MecR2又稱為抗阻遏因子(anti-repressor)。之后，Arede等[20]又通過定點突變方法證實MecR2是金葡菌對甲氧西林耐藥所必須的調(diào)節(jié)因子，從而建立了MRSA菌基因調(diào)控的三元(MecR1-MecI-MecR2)學(xué)說。

此外，金葡菌產(chǎn)青霉素酶(BlaZ)基因受的調(diào)控，其阻遏蛋白BlaI也能識別的啟動子，調(diào)控的表達，但BlaI的解離僅能由BlaR1完成，MecR1對MecI有裂解作用，而對BlaI沒有作用[18]。

基于上述基因簇的結(jié)構(gòu)和調(diào)控特點，如果在調(diào)節(jié)基因不完整或缺失時(如Class B, C, D)，的表達將不受控制，即的表達由調(diào)節(jié)型轉(zhuǎn)變?yōu)榻M成型持續(xù)表達，在此狀態(tài)下，MRSA菌耐藥表型的變化是值得關(guān)注的。

2.2 ccr基因簇

基因簇由基因和其兩邊的編碼框(s)組成?；蚓幋a的重組酶具有位點特異性，即通過位點特異的DNA重組作用，能將許多外源的耐藥基因整合到SCC元件中，使SCC元件呈現(xiàn)多重耐藥性；同樣這些重組酶也能識別相對應(yīng)的SCC元件，使之從葡萄球菌染色體中精確地切離，通過轉(zhuǎn)移，并整合到其他葡萄球菌的菌株中，實現(xiàn)葡萄球菌菌株之間的信息交換，以適應(yīng)不同環(huán)境條件，尤其是不同抗生素壓力下的生存需求[21]。目前，在MRSA中已鑒定的基因有3種，稱為、及。通過對不同地區(qū)來源的MRSA菌株分析發(fā)現(xiàn)，和分別擁有4種以上的變異型，而僅發(fā)現(xiàn)一種[22]?；诨蛐偷牟煌瑢⒒虼胤譃?型，用數(shù)字表示：如1型擁有和基因(type-1)；2型攜帶和基因(type-2)；3型由和基因構(gòu)成(type-3)；4型則攜帶和基因(type-4)；5型比較特殊，僅含基因(type-5)；6型攜帶和基因(type-6)；7型則攜帶和基因(type-7)[16]。研究表明，不同類型的SCC元件至少含有一個基因，至于攜帶2個基因是否會增加外源耐藥基因在SCC中的整合，或者增加SCC元件從MRSA染色體上的切離？目前尚無直接證據(jù)。探索SCC元件的切離機制，尋找SCC元件從MRSA染色體上的消除手段，對控制MRSA蔓延有意義。

圖2 MRSA SCC耐藥基因的表達調(diào)控

2.3 J區(qū)

除了和基因簇外，SCC元件還包含3個“junkyard”(J)區(qū)(圖1)，這些區(qū)域雖然不是構(gòu)成SCC元件所必需，但這些區(qū)域常常攜帶一些抗生素耐藥決定簇，可賦予SCC元件表達更多的耐藥表型。J區(qū)內(nèi)編碼耐藥性的整合性質(zhì)粒序列的存在或缺失可以作為SCC元件亞型分類的標(biāo)準(zhǔn)[14,17,23]。

3 SCCmec元件的分類

迄今為止，從MRSA分離株中已發(fā)現(xiàn)11種SCC類型(圖3)。最初的Ⅰ型SCC元件于1961年在英國發(fā)現(xiàn)，也是全球第1株MRSA，代表菌株為NCTC10442；Ⅱ型SCC則于1982年在日本發(fā)現(xiàn)，N315為代表菌株；1985年，在新西蘭流行的MRSA中發(fā)現(xiàn)了Ⅲ型SCC，代表株為MRSA 85/2082[24]。20世紀90年代，Oliveira等(MRSA HDE288)及Ma等(MRSA CA05，8/6-3P)從各自的代表菌株中發(fā)現(xiàn)2種不同的IV型SCC元件[14]，進一步研究后，將前者重新定義為VI型SCC元件。Deurenberg等[25]于2004年在澳大利亞發(fā)現(xiàn)V型SCC元件，代表菌株MRSA WIS。VII型SCC元件于2007年在臺灣發(fā)現(xiàn)[26]，2008年在加拿大由Zhang等[27]發(fā)現(xiàn)VIII型SCC元件；2011年日本學(xué)者Li等[28]在CC398克隆群金葡菌中發(fā)現(xiàn)IX型(JCSC6943)和X型(JCSC6945)SCC元件；2011年英國科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)XI型(LGA251) SCC元件[29,30]。其中，IX、X和XI型SCC元件主要存在于動物MRSA分離株中，也可存在于人源分離株中。人源MRSA菌株中主要攜帶SCCⅠ~VIII型元件，Ⅰ~V型為常見，占分離株的90%以上。本課題組曾對2009~2012年間收集于北京、上海、重慶、廣州、沈陽、烏魯木齊等6城市9所醫(yī)院的517株金葡菌進行了分型研究，鑒定出MRSA 309株(陽性率59.8%)，并對這些MRSA菌株進行分子分型研究，發(fā)現(xiàn)SCCⅠ~V型的比例分別為6.2%(19/309)、22.0%(68/309)、57.6%(178/309)、8.7%(27/309)、4.2%(13/309)，另有4株未分型(占1.3%)[31]。表明我國流行的MRSA菌株以SCCIII型為主，其次為II型，SCCI~V型占絕對優(yōu)勢(98.7%)。

綜上所述，金葡菌SCC遺傳元件的分類是按它們被發(fā)現(xiàn)的順序使用羅馬體數(shù)字來命名的。各型SCC遺傳元件中的和基因簇的組成也有區(qū)別，通常使用數(shù)字來區(qū)分基因簇，使用大寫字母來區(qū)分基因簇的組成。如Ⅰ型SCC元件包含Type-1和class B基因簇，人類流行MRSA菌株的主要SCC元件之基因簇構(gòu)成見表1所示。在各不同類型的SCC元件中，除主要組分基因簇和基因簇外，在J區(qū)也發(fā)現(xiàn)存在結(jié)構(gòu)多樣性，包含不同類型的轉(zhuǎn)座子和插入序列。因此，根據(jù)J區(qū)的多態(tài)性，SCC元件還可以更深入地分為不同的亞型[32]。SCC元件亞型的區(qū)分主要根據(jù)J區(qū)上特征性遺傳序列確定，例如是否含有特定功能的基因，有否假基因，以及是否含有可移動的遺傳因子及其類型，例如轉(zhuǎn)座子、插入序列和質(zhì)粒的種類和數(shù)量等。通常，SCC元件攜帶的遺傳因子多數(shù)含有耐藥決定簇的編碼基因，故SCC元件中攜帶的遺傳因子愈多，耐藥譜就會愈廣，當(dāng)然SCC元件中攜帶的遺傳因子愈多，元件也就愈大。

圖3 11種SCCmec元件的結(jié)構(gòu)

在已發(fā)現(xiàn)的SCC元件中，Ⅲ型最大，約67 kb，由SCC元件和一個Ⅲ型SCC元件整合后形成[16]。從臨床耐藥表型上看，Ⅰ型、IV型、V型、VI型、VII型MRSA菌株通常只對β-內(nèi)酰胺類抗生素耐藥，而Ⅱ型和Ⅲ型分離株通常表現(xiàn)為多重耐藥，這可能與較大的SCC元件中整合了除之外的耐藥基因有關(guān)[32,33]。例如，II型MRSA菌株通常攜帶的耐藥基因會比Ⅰ型多，除基因外，Ⅱ型菌攜帶的PUB110質(zhì)粒可編碼對氨基糖苷類抗生素的耐藥性，攜帶的Tn554型轉(zhuǎn)座子則含有紅霉素耐藥基因。在目前發(fā)現(xiàn)的SCC元件中，III型是含耐藥基因種類最多者，該型元件中整合的前噬菌體φTn554可編碼對重金屬鎘的抗性，基因可編碼汞抗性，質(zhì)粒pT181能編碼對四環(huán)素抗性，轉(zhuǎn)座子Tn554則攜帶紅霉素和大觀霉素的抗性基因。故Ⅱ型和Ⅲ型MRSA菌株通常表現(xiàn)為多重耐藥性，也是我國的主要流行株[34,35]。新發(fā)現(xiàn)的VIII型SCC元件攜帶有紅霉素等耐藥基因[27]。從目前已有的分子流行病學(xué)證據(jù)來看，Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型SCC元件主要存在于醫(yī)院獲得型MRSA(HA-MRSA)分離株中；IV型、V型SCC元件則主要存在于CA-MRSA中。由于IV型和V型元件的長度相對較短，移動更為輕便，故相對容易在不同遺傳背景的流行菌株間轉(zhuǎn)移，每一次成功轉(zhuǎn)移，往往造成新耐藥菌的出現(xiàn)和流行，甚至造成暴發(fā)流行[25]。

表1 MRSA中已發(fā)現(xiàn)的SCCmec類型

4 異型SCCmec元件

經(jīng)典的SCC元件含有一個基因簇、一個基因簇和3個J區(qū)。近年來，發(fā)現(xiàn)少數(shù)特殊的SCC元件可攜帶2個基因簇，稱為異型SCC(SCCvariant)。例如，金黃色葡萄球菌ZH47株攜帶的SCC元件是由1個5型的基因簇()、1個2型的基因簇(和)、1個Class B2基因簇和1個與IV型SCC元件有同源性的J1區(qū)共同組成[23]。當(dāng)1個SCC元件攜帶2個基因簇時，通常懷疑該元件是否隱藏了某個或某些SCC元件的組成元素，如基因簇，其形成過程也許是復(fù)雜的。有研究者推測，當(dāng)一個SCC元件與另外一個類似元件發(fā)生整合時，部分同源序列發(fā)生重組交換，而基因簇卻保留了下來，進而在一個SCC元件中出現(xiàn)了2個基因簇；也有可能這兩個基因簇是由2個含有正向重復(fù)序列的SCC元件在整合時缺失了包含一個基因簇的起始結(jié)合區(qū)而產(chǎn)生[34]?；虼氐闹饕δ苁秦撠?zé)SCC元件的整合與切離，至于含兩個基因簇的SCC元件的形成，以及兩個基因簇是否會增加元件的切離和重組效率均有待進一步進行深入探討。

5 SCCmec元件在MRSA分子分型中的應(yīng)用

病原菌的分子分型是進行流行病學(xué)調(diào)研和菌株溯源的重要手段。目前，針對MRSA菌株的分子分型方法主要包括SCC分型、脈沖場凝膠電泳分型(Pulsed-field gel electrophoresis, PFGE)、多位點序列分型(Multilocus sequence typing, MLST)和葡萄球菌A蛋白基因(Staphylococcal protein A gene,)分型等[31]。在這些常用的分子分型方法中，MLST和均是基于對MRSA菌株特定靶基因的序列分析，有公共的數(shù)據(jù)庫做參考(http:\www.mlst.net，http:\server.ridom.de)，有利于世界范圍內(nèi)不同實驗室間的結(jié)果比較，因此被廣泛應(yīng)用；PFGE分型法則對全基因組進行分析，分辨率高，需要脈沖場電泳儀，操作較繁瑣，費時，僅限于對本實驗室檢測結(jié)果的分析；SCC檢測是MRSA分型的基本方法之一，分辨率中等，操作相對簡便、快速，便于規(guī)模化分型分析[36]。金葡菌常用分子分型方法的比較見表2。一般而言，有條件的實驗室，往往可采用2種以上方法對MRSA進行檢測分型，這對于揭示MRSA的進化路線、確定暴發(fā)流行菌株間關(guān)系、追蹤基因的水平轉(zhuǎn)移與播散有重要意義。

針對MRSA菌株SCC元件進行分型的基本方法是：首先利用一對PCR擴增引物檢測菌株是否存在基因簇的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)基因；然后再依據(jù)SCC元件中兩個基因簇(和)的結(jié)構(gòu)和型別設(shè)計特異性PCR引物進行擴增鑒定，通過PCR擴增產(chǎn)物的有無以及大小來區(qū)分不同的SCC元件類型。在人源MRSA分離株中，8種主要的SCC元件型別的PCR檢測引物如表3所示(共9對引物)[37]，這些PCR產(chǎn)物對待檢基因組DNA擴增產(chǎn)物的有和無，以及擴增片段的大小均對MRSA菌SCC型別的鑒定有實際意義(表4)。

表2 金葡菌不同分子分型方法的優(yōu)劣比較

表3 SCCmec元件基本型別PCR鑒別引物

表4 耐甲氧西林金黃色葡萄球菌SCCmec基本型別的PCR鑒定結(jié)果

注：a(+)表示也存在于SCCⅢ元件的SCC組件中。

基于HA-MRSA和CA-MRSA在菌株致病性、流行特征及耐藥性方面的明顯差異，正確區(qū)分HA-MRSA和CA-MRSA對臨床MRSA感染的治療和疾病預(yù)后有重要指導(dǎo)意義。目前，國際上對HA-MRSA和CA-MRSA的區(qū)分主要采用美國CDC的標(biāo)準(zhǔn)[38]，即對有下列醫(yī)院MRSA感染危險因素之一的患者體內(nèi)分離的菌株定義為HA-MRSA，這些因素包括：(1)在就診或入院時，體內(nèi)至少有一種植入性醫(yī)療器具，如導(dǎo)管、支架、固定架等；(2)有MRSA感染和定植的病史；(3)在獲得培養(yǎng)菌株的前一年內(nèi)有過住院、手術(shù)、透析等記錄；(4)在入院48 h之后從正常無菌部位采集的標(biāo)本中分離出MRSA菌。反之，從入院48 h之內(nèi)，且不具有上述MRSA感染危險因素的患者體內(nèi)分離的菌株定義為CA-MRSA。從定義可以看出，詳細而準(zhǔn)確的記錄是判斷HA-MRSA和CA-MRSA的關(guān)鍵，然而在臨床實踐中，很多菌株會因病歷資料不全而難以區(qū)分。通過對MRSA進行SCC分型的研究，發(fā)現(xiàn)全球范圍內(nèi)HA-MRSA菌株主要為SCCI、II和III型，而CA-MRSA主要為SCCIV和V型，這種特定的SCC型別特征為臨床HA-MRSA和CA-MRSA的區(qū)分提供了重要的分子水平證據(jù)，相對更客觀。因此，有研究者提議對HA-MRSA和CA-MRSA的區(qū)分采用臨床資料加SCC分型相結(jié)合的方法[39]。

對MRSA進行SCC分型的研究還發(fā)現(xiàn)，不同地區(qū)存在特定遺傳背景的主要流行克隆，包括HA-MRSA和CA-MRSA，這為MRSA的流行病學(xué)監(jiān)控提供了重要證據(jù)。如在歐洲，德國和比利時主要流行的HA-MRSA為Iberian和Southern Germany克隆，均為SCCI型[40]；英國流行的EMRSA-16克隆為SCCII型[41]；在亞洲，韓國和日本主要流行的New York/Japan克隆為SCCII型，而在印度及我國流行的Brazilian/Hungarian克隆為SCCIII型[42]。對CA-MRSA流行克隆而言，美國流行的USA300、荷蘭流行的USA1000和USA300、韓國流行的USA700以及我國香港流行的USA1100和USA1000均為SCCIV型，而英國流行的EMRSA-15克隆為SCCV型[41]。

6 結(jié) 語

SCC染色體盒是在耐甲氧西林金葡菌中普遍存在的一種可移動遺傳元件，大小在21~67 kb之間，和基因簇是該元件的兩個重要組分。依據(jù)兩個基因簇的組成不同，目前已發(fā)現(xiàn)11種SCC型別，其中人源分離株以SCCI~VIII型為主。SCC元件可自主從染色體上切離、環(huán)化，以一定的方式在葡萄球菌菌株間轉(zhuǎn)移，通過在受體菌染色體上的成功重組，使受體菌獲得新的耐藥性，是金葡菌耐藥性傳遞的重要方式之一。SCC元件的轉(zhuǎn)移、重組與整合，以及與外源插入序列、轉(zhuǎn)座子、質(zhì)粒的序列交換是SCC元件具有高度多態(tài)性的重要原因，也正因為這些遺傳事件的存在，不斷會有新的SCC型別產(chǎn)生，需要建立MRSA監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，對各地流行的菌株進行持續(xù)的SCC分型分析，同時聯(lián)合已有的MRSA分子分型方法，以達到探索菌株變遷、進化及溯源的目的，為MRSA感染性疾病控制措施的制定提供重要借鑒。

[1] Holland TL, Arnold C, Fowler VG Jr. Clinical management ofbacteremia: a review., 2014, 312(13): 1330–1341.

[2] Hepburn L, Prajsnar TK, Klapholz C, Moreno P, Loynes CA, Ogryzko NV, Brown K, Schiebler M, Hegyi K, Antrobus R, Hammond KL, Connolly J, Ochoa B, Bryant C, Otto M, Surewaard B, Seneviratne SL, Grogono DM, Cachat J, Ny T, Kaser A, T?r?k ME, Peacock SJ, Holden M, Blundell T, Wang L, Ligoxygakis P, Minichiello L, Woods CG, Foster SJ, Renshaw SA, Floto RA. A Spaetzle-like role for nerve growth factor β in vertebrate immunity to., 2014, 346(6209): 641–646.

[3] Wan MT, Chou CC. Spreading of β-lactam resistance gene () and methicillin-resistantthrough municipal and swine slaughterhouse wastewaters., 2014, 64: 288–295.

[4] Wilcox MH. MRSA new treatments on the horizon: current status., 2011, 42(Suppl 5): S42–S44.

[5] Deurenberg RH, Stobberingh EE. The evolution of., 2008, 8(6): 747–763.

[6] David MZ, Cadilla A, Boyle-Vavra S, Daum RS. Replacement of HA-MRSA by CA-MRSA infections at an academic medical center in the midwestern United States, 2004–5 to 2008., 2014, 9(4): e92760.

[7] Byrne FM, Wilcox MH. MRSA prevention strategies and current guidelines., 2011, 42( Suppl 5): S3–S6.

[8] Rossolini GM, Arena F, Pecile P, Pollini S. Update on the antibiotic resistance crisis., 2014, 18: 56–60.

[9] Reardon S. Antibiotic resistance sweeping developing world.,2014, 509(7499): 141–142.

[10] Hede K. Antibiotic resistance: An infectious arms race.,2014, 509(7498): S2–S3.

[11] International Working Group on the Classification of Staphylococcal Cassette Chromosome Elements (IWG-SCC). Classification of staphylococcal cassette chromosome(SCC): guidelines for reporting novel SCCelements., 2009, 53(12): 4961–4967.

[12] Garza-González E, Morfín-Otero R, Llaca-Díaz JM, Rodriguez-Noriega E. Staphylococcal cassette chromosome(SCC) in methicillin-resistant coagulase-negative staphylococci. A review and the experience in a tertiary-care setting., 2010, 138(5): 645–654.

[13] Haque N, Bari MS, Bilkis L, Haque S, Sultana S. Methicillin resistant- an overview., 2011, 20(1): 159–164.

[14] Oliveira DC, de Lencastre H. Methicillin-resistance inis not affected by the overexpression in trans of thegene repressor: a surprising observation., 2011, 6(8): e23287.

[15] 孫丹丹, 馬笑雪, 胡建, 羅恩杰. 耐甲氧西林金黃色葡萄球菌染色體盒的研究進展. 微生物學(xué)雜志, 2011, 31(3): 73–80.

[16] Berglund C, Ito T, Ikeda M, Ma XX, S?derquist B, Hiramatsu K. Novel type of staphylococcal cassette chromo-somein a methicillin-resistantstrain isolated in Sweden., 2008, 52(10): 3512–3516.

[17] Leski TA, Tomasz A. Role of penicillin-binding protein 2 (PBP2) in the antibiotic susceptibility and cell wall cross- linking of: evidence for the coop-erative functioning of PBP2, PBP4, and PBP2A., 2005, 187(5): 1815–1824.

[18] Berger-B?chi B, Rohrer S. Factors influencing methicillin resistance in staphylococci., 2002, 178(3): 165–171.

[19] Arêde P, Milheiri?o C, de Lencastre H, Oliveira DC. The anti-repressorpromotes the proteolysis of therepressor and enables optimal expression of β-lactam resistance in MRSA., 2012, 8(7): e1002816.

[20] Arêde P, Oliveira DC. Proteolysis ofrepressor is essential for expression of methicillin resistance by Staphylococcus aureus., 2013, 57(4): 2001–2002.

[21] Rolo J, de Lencastre H, Miragaia M. High frequency and diversity of cassette chromosome recombinases (ccr) in methicillin-susceptible Staphylococcus sciuri., 2014, 69(6): 1461–1469.

[22] Lindsay JA. Genomic variation and evolution of., 2010, 300(2–3): 98–103.

[23] Heusser R, Ender M, Berger-Bachi B, McCallum N. Mosaic staphylococcal cassette chromosomecontaining two recombinase loci and a newcomplex, B2., 2007, 51(1): 390–393.

[24] Malachowa N, DeLeo FR. Mobile genetic elements of., 2010, 67(18): 3057–3071.

[25] Deurenberg RH, Stobberingh EE. The molecular evolution of hospital- and community-associated methicillin-resistant., 2009, 9(2): 100–115.

[26] Takano T, Higuchi W, Zaraket H, Otsuka T, Baranovich T, Enany S, Saito K, Isobe H, Dohmae S, Ozaki K, Takano M, Iwao Y, Shibuya M, Okubo T, Yabe S, Shi D, Reva I, Teng LJ, Yamamoto T. Novel characteristics of community- acquired methicillin-resistantstrains belonging to multilocus sequence type 59 in Taiwan., 2008, 52(3): 837–845.

[27] Zhang K, McClure JA, Elsayed S, Conly JM. Novel staphylococcal cassette chromosometype, tentatively designated type VIII, harboring class Aand type 4 ccr gene complexes in a Canadian epidemic strain of methicillin-resistant., 2009, 53(2): 531–540.

[28] Li S, Skov RL, Han X, Larsen AR, Larsen J, S?rum M, Wulf M, Voss A, Hiramatsu K, Ito T. Novel types of staphylococcal cassette chromosomeelements identified in clonal complex 398 methicillin-resistantstrains., 2011, 55(6): 3046–3050.

[29] García-álvarez L, Holden MTG, Lindsay H, Webb CR, Brown DFJ, Curran MD, Walpole E, Brooks K, Pickard DJ, Teale C, Parkhill J, Bentley SD, Edwards GF, Girvan EK, Kearns AM, Pichon B, Hill RLR, Larsen AR, Skov RL, Peacock SJ, Maskell DJ, Holmes MA. Meticillin-resistantwith a novelhomologue in human and bovine populations in the UK and Denmark: a descriptive study., 2011, 11(8): 595–603.

[30] Harrison EM, Paterson GK, Holden MTG, Morgan FJE, Larsen AR, Petersen A, Leroy S, De Vliegher S, Perreten V, Fox LK, Lam TJGM, Sampimon OC, Zadoks RN, Peacock SJ, Parkhill J, Holmes MA. Aisolate with a newallotype., 2013, 57(3): 1524–1528.

[31] Cheng H, Yuan WC, Zeng FY, Hu QW, Shang WL, Tang DH, Xue WC, Fu JF, Liu J, Liu N, Zhu JM, Yang J, Hu Z, Yuan JZ, Zhang X, Li S, Chen ZJ, Hu XM, Rao XC. Molecular and phenotypic evidence for the spread of three major methicillin-resistantclones associated with two characteristic antimicrobial resistance pro?les in China., 2013, 68(11): 2453–2457.

[32] Milheirico C, Oliveira DC, de Lencastre H. Multiplex PCR strategy for subtyping the staphylococcal cassette chro-mosometype Ⅳ in methicillin-resistant: 'SCCⅣ multiplex'., 2007, 60(1): 42–48.

[33] Mohammadi S, Sekawi Z, Monjezi A, Maleki MH, Soroush S, Sadeghifard N, Pakzad I, Azizi-Jalilian F, Emaneini M, Asadollahi K, Pourahmad F, Zarrilli R, Taherikalani M. Emergence of SCCtype Ⅲ with variable antimicrobial resistance profiles andtypes among methicillin-resistantisolated from healthcare- and community-acquired infections in the west of Iran., 2014, 25: 152–158.

[34] Zong ZY, Lü XJ. Characterization of a new SCCelement in., 2010, 5(11): e14016.

[35] Turlej A, Hryniewicz W, Empel J. Staphylococcal cass-ette chromosome(Scc) classification and typing methods: an overview., 2011, 60(2): 95–103.

[36] Struelens MJ, Hawkey PM, French GL, Witte W, Tacconelli E. Laboratory tools and strategies for methicillin-resistantscreening, surveillance and typing: state of the art and unmet needs., 2009, 15(2): 112–119.

[37] Chen L, Mediavilla JR, Oliveira DC, Willey BM, de Lencastre H, Kreiswirth BN. Multiplex real-time PCR for rapid Staphylococcal cassette chromosometyping., 2009, 47(11): 3692–3706.

[38] Klevens RM, Morrison MA, Nadle J, Petit S, Gershman K, Ray S, Harrison LH, Lyn?eld R, Dumyati G, Townes JM, Craig AS, Zell ER, Fosheim GE, McDougal LK, Carey RB, Fridkin SK, Active Bacterial Core Surveillance (ABCs) MRSA Investigators. Invasive methicillin-resistantinfections in the United States., 2007, 298(15): 1763–1771.

[39] Hu QW, Cheng H, Yuan WC, Zeng FY, Shang WL, Tang DH, Xue WC, Fu JF, Zhou RJ, Zhu JM, Yang J, Hu Z, Yuan JZ, Zhang X, Rao Q, Li S, Chen ZJ, Hu XM, Wu XG, Rao XC. Panton—valentine leukocidin (PVL)-positive healthcare-associated methicillin-resistantisolates are associated with skin and soft tissue infections and colonized mainly by infective PVL-encod-ing bacteriophages.–.

[40] Schulte B, Bierbaum G, Pohl K, Goerke C, Wolz C. Diversification of clonal complex 5 methicillin-resistantstrains (Rhine-Hesse clone) within Germany., 2013, 51(1): 212–216.

[41] Miller RR, Price JR, Batty EM, Didelot X, Wyllie D, Golubchik T, Crook DW, Paul J, Peto TEA, Wilson DJ, Cule M, Ip CLC, Day NPJ, Moore CE, Bowden R, Llewelyn MJ. Healthcare-associated outbreak of meticillin-resistantbacteraemia: role of a cryptic variant of an epidemic clone., 2014, 86(2): 83–89.

[42] Khokhlova O, Tomita Y, Hung WC, Takano T, Iwao Y, Higuchi W, Nishiyama A, Reva I, Yamamoto T. Elderly infection in the community due to ST5/SCCⅡ methicillin-resistant(the New York/Japan clone) in Japan: Panton-Valentine leukocidin-negative necrotizing pneumonia.,, 2012, doi: 10.1016/j.jmii.2012.09.004. (in Press)

(責(zé)任編委: 謝建平)

Application of the SCCelement in the molecular typing of methicillin-resistant

Yancheng Yang1, Hang Cheng1, Renjie Zhou2, Xiancai Rao1

Acquisition of the staphylococcal chromosome cassette(SCC) is one of the key reasons for the resistance of methicillin-resistant(MRSA). SCCis composed of agene complex encoding the PBP2a determinant that is responsible for the β-lactam resistance of MRSA, and agene complex encoding recombinases that mediate the integration of SCCinto and its excision from the recipient chromosome, and so-called three junkyard (J) regions of different sizes. The SCCelements carried by MRSA from different geographic locations are diverse, and each type contains characteristic DNA fragments in size. These characteristics of SCCelement may facilitate the usage of SCCin the molecular typing of MRSA strains. In this review, we summarize the structure and function of SCCelecments, and discuss the application of SCCelements in the molecular typing of MRSA.

; drug resistance; SCCelement; molecular typing

2014-11-14;

2014-12-04

國家自然科學(xué)基金項目(編號：81171622)和重慶市自然科學(xué)基金項目(編號：CSTC 2012jjA10066)資助

楊延成，碩士研究生，專業(yè)方向：金黃色葡萄球菌的分子分型研究。Tel：023-68771915; E-mail: yancheng.y@163.com

饒賢才，教授，博士導(dǎo)師，研究方向：金葡菌耐藥性與致病機理。E-mail: raoxiancai@126.com

10.16288/j.yczz.14-397

2015-2-9 11:46:19

http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1913.R.20150209.1146.001.html