Significance Klebsiella pneumoniae is rapidly becoming untreatable using last-line antibiotics. It is especially problematic in hospitals, where it causes a range of acute infections. To approach controlling such a bacterium, we first must define what it is and how it varies genetically. Here we have determined the DNA sequence of K . pneumoniae isolates from around the world and present a detailed analysis of these data. We show that there is a wide spectrum of diversity, including variation within shared sequences and gain and loss of whole genes. Using this detailed blueprint, we show that there is an unrecognized association between the possession of specific gene profiles associated with virulence and antibiotic resistance and the differing disease outcomes seen for K . pneumoniae .

Isolates of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) belonging to a single lineage are often indistinguishable by means of current typing techniques. Whole-genome sequencing may provide improved resolution to define transmission pathways and characterize outbreaks.

As of March 5, 2020, there has been sustained local transmission of coronavirus disease 2019 (COVID-19) in Hong Kong, Singapore, and Japan.1WHOCoronavirus disease 2019 (COVID-19) situation report—44.https://www.who.int/docs/default-source/coronaviruse/situation-reports/20200304-sitrep-44-covid-19.pdf?sfvrsn=783b4c9d_2Date: March 4, 2020Date accessed: March 5, 2020Google Scholar Containment strategies seem to have prevented smaller transmission chains from amplifying into widespread community transmission. The health systems in these locations have generally been able to adapt,2Hanefeld J Mayhew S Legido-Quigley H et al.Towards an understanding of resilience: responding to health systems shocks.Health Policy Plan. 2018; 331144Crossref PubMed Scopus (13) Google Scholar, 3Blanchet K Nam SL Ramalingam B Pozo-Martin F Governance and capacity to manage resilience of health systems: towards a new conceptual framework.Int J Health Policy Manag. 2017; 6: 431-435Crossref PubMed Scopus (191) Google Scholar but their resilience could be affected if the COVID-19 epidemic continues for many more months and increasing numbers of people require services. We outline some of the core dimensions of these resilient health systems4WHOMonitoring the building blocks of health systems: a handbook of indicators and their measurement strategies. World Health Organization, Geneva2010Google Scholar and their responses to the COVID-19 epidemic. First, after variable periods of adaptation, the three locations took actions to manage the outbreak of a new pathogen. Surveillance systems were readjusted to identify potential cases while public health staff identified their contacts. National laboratory networks developed diagnostic tests once the COVID-19 genetic sequences were published5Chan JF Kok KH Zhu Z et al.Genomic characterization of the 2019 novel human-pathogenic coronavirus isolated from a patient with atypical pneumonia after visiting Wuhan.Emerg Microbes Infect. 2020; 9: 221-236Crossref PubMed Scopus (2104) Google Scholar and laboratory testing capacity was increased in all three locations, although expansion of the diagnostic capacity to university and large private laboratories in Japan is still ongoing. In Hong Kong, initially, only pneumonia patients without a microbiological diagnosis were tested, but surveillance has been broadened to include all inpatients with pneumonia and a purposively sampled proportion of outpatients and emergency attendees totalling about 1500 per day (Leung GM, unpublished). Japan's testing strategy has also evolved with diagnostic tests now offered to all suspected cases irrespective of their travel history; however, there are reports of cases that should have been tested but were not. Different strategies were used to selectively control travellers entering these locations. In Singapore, there was a stepwise series of decisions to restrict entry for anyone from mainland China and, more recently, from northern Italy, Iran, and South Korea. Hong Kong has imposed mandatory 14-day quarantine for everyone who enters from the mainland, and denies entry to non-local visitors from South Korea and Iran as well as the most affected parts of Italy. In Japan, there were travel restrictions on citizens from Hubei and Zhejiang provinces, and cruise ships with cases of COVID-19 were quarantined. Second, intragovernmental coordination was improved because health authorities drew on their experiences of severe acute respiratory syndrome during 2002–03 in Hong Kong and Singapore, H5N1 avian influenza in 1997 in Hong Kong, and the 2009 influenza H1N1 pandemic in all three locations. Hong Kong and Singapore began interministerial coordination within the first week, whereas Japan did this in early February when the operation to quarantine passengers on the Diamond Princess cruise ship was heavily criticised as inadequate, resulting in the widespread infections among crew and passengers. Third, all locations adapted financing measures so that all direct costs for treating patients are borne by the governments. In Singapore, the government pays the cost of hospitalisation, irrespective of whether the patient is from Singapore or abroad. In Japan, funding has been provided through routine financing and contingency funds. Meanwhile, Hong Kong is using routine financing that already pays for all such care. Fourth, the three health systems developed plans to sustain routine health-care services, but the integration of services has been problematic. In Japan, as the capacity at designated hospitals becomes overstretched, the coordination between hospitals and local government will be a major challenge. In Singapore, at the beginning of the outbreak, there were difficulties with disseminating information to the private sector. In all locations, intensive-care unit bed capacity is limited. Fifth, in all locations, critical care treatment and medicines have been available for patients with COVID-19, but adequate supplies of personal protective equipment in hospitals and face masks in the community are a key concern. In Japan and Hong Kong, hospital supplies are running low but have not yet impacted clinical management. In all locations, pressure on critical care treatment is likely if there is a sustained increase in cases of COVID-19. Sixth, in all three locations training and adherence to infection prevention and control measures in hospitals have largely been appropriate, but Japan could face a shortage of infectious disease specialists. Health-care staff are stretched in all localities, especially in selected designated hospitals. Long-term escalation in the need for health services will place pressures on health-care workers, and could at some point compromise the clinical management of people with COVID-19 and other patients. Seventh, management of information systems is comprehensive in all locations. In Singapore, there are almost daily meetings between Regional Health System managers, hospital leaders, and the Ministry of Health. However, in Japan information sharing across prefectures could be improved. The interoperability of systems between the government health department and public hospitals in Hong Kong is not optimal. Timely, accurate, and transparent risk communication is essential and challenging in emergencies because it determines whether the public will trust authorities more than rumours and misinformation.6Vinck P Pham PN Bindu KK Bedford J Nilles EJ Institutional trust and misinformation in the response to the 2018–19 Ebola outbreak in North Kivu, DR Congo: a population-based survey.Lancet Infect Dis. 2019; 19: 529-536Summary Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (340) Google Scholar Singapore health authorities provide daily information on mainstream media, the Ministry of Health has Telegram and WhatsApp groups set up with doctors in the public and private sectors where more detailed clinical and logistics information is shared, and authorities use websites to debunk circulating misinformation. Risk communications to establish trust in authorities has been less successful in Japan and Hong Kong. Finally, the political environment and differences in communities and their moods and values are important. The ongoing social unrest in Hong Kong has led to a breakdown of public trust with the government7Ni MY Yao XI Leung KSM et al.Depression and post-traumatic stress during major social unrest in Hong Kong: a 10-year prospective cohort study.Lancet. 2020; 395: 273-284Summary Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (184) Google Scholar and affected front-line health-care staff and the reception and acceptance of government information.8Lau C Coronavirus: Hong Kong hospital workers vow to press on with strike as union rejects city leader's quarantine plan for travellers from mainland China.South China Morning Post. Feb 5, 2020; Google Scholar In Hong Kong and Singapore, rumours led to panic purchasing to the extent that shops ran out of some food and supplies.9Peckham R The COVID-19 outbreak has shown we need strategies to manage panic during epidemics.BMJ. Feb 21, 2020; https://blogs.bmj.com/bmj/2020/02/21/robert-peckham-covid-19-outbreak-need-strategies-manage-panic-epidemics/Date accessed: March 3, 2020Google Scholar In Japan, concerns related to the Diamond Princess cruise ship and the sudden announcement of school closures fuelled increased public anxiety. The three locations introduced appropriate containment measures and governance structures; took steps to support health-care delivery and financing; and developed and implemented plans and management structures. However, their response is vulnerable to shortcomings in the coordination of services; access to adequate medical supplies and equipment; adequacy of risk communication; and public trust in government. Moreover, it is uncertain whether these systems will continue to function if the requirement for services surges. Three important lessons have emerged. The first is that integration of services in the health system and across other sectors amplifies the ability to absorb and adapt to shock.2Hanefeld J Mayhew S Legido-Quigley H et al.Towards an understanding of resilience: responding to health systems shocks.Health Policy Plan. 2018; 331144Crossref PubMed Scopus (13) Google Scholar The second is that the spread of fake news and misinformation constitutes a major unresolved challenge. Finally, the trust of patients, health-care professionals, and society as a whole in government is of paramount importance for meeting health crises. GML is an expert adviser to the Hong Kong Special Administrative Region and Chinese Governments and served as a member of the WHO-China Joint Mission on COVID-19. HO is a temporary adviser for the COVID-19 response team of the Japanese Government. We declare no other competing interests. The authors alone are responsible for the views expressed in this Comment and they do not necessarily represent the decisions or policies of WHO.

The widespread use of antibiotics in association with high-density clinical care has driven the emergence of drug-resistant bacteria that are adapted to thrive in hospitalized patients. Of particular concern are globally disseminated methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) clones that cause outbreaks and epidemics associated with health care. The most rapidly spreading and tenacious health-care-associated clone in Europe currently is EMRSA-15, which was first detected in the UK in the early 1990s and subsequently spread throughout Europe and beyond. Using phylogenomic methods to analyze the genome sequences for 193 S. aureus isolates, we were able to show that the current pandemic population of EMRSA-15 descends from a health-care-associated MRSA epidemic that spread throughout England in the 1980s, which had itself previously emerged from a primarily community-associated methicillin-sensitive population. The emergence of fluoroquinolone resistance in this EMRSA-15 subclone in the English Midlands during the mid-1980s appears to have played a key role in triggering pandemic spread, and occurred shortly after the first clinical trials of this drug. Genome-based coalescence analysis estimated that the population of this subclone over the last 20 yr has grown four times faster than its progenitor. Using comparative genomic analysis we identified the molecular genetic basis of 99.8% of the antimicrobial resistance phenotypes of the isolates, highlighting the potential of pathogen genome sequencing as a diagnostic tool. We document the genetic changes associated with adaptation to the hospital environment and with increasing drug resistance over time, and how MRSA evolution likely has been influenced by country-specific drug use regimens.

The efficacy of virus-specific T cells in clearing pathogens involves a fine balance between antiviral and inflammatory features. SARS-CoV-2–specific T cells in individuals who clear SARS-CoV-2 without symptoms could reveal nonpathological yet protective characteristics. We longitudinally studied SARS-CoV-2–specific T cells in a cohort of asymptomatic (n = 85) and symptomatic (n = 75) COVID-19 patients after seroconversion. We quantified T cells reactive to structural proteins (M, NP, and Spike) using ELISpot and cytokine secretion in whole blood. Frequencies of SARS-CoV-2–specific T cells were similar between asymptomatic and symptomatic individuals, but the former showed an increased IFN-γ and IL-2 production. This was associated with a proportional secretion of IL-10 and proinflammatory cytokines (IL-6, TNF-α, and IL-1β) only in asymptomatic infection, while a disproportionate secretion of inflammatory cytokines was triggered by SARS-CoV-2–specific T cell activation in symptomatic individuals. Thus, asymptomatic SARS-CoV-2–infected individuals are not characterized by weak antiviral immunity; on the contrary, they mount a highly functional virus-specific cellular immune response.

Hospital-acquired pneumonia (HAP) and ventilator-associated pneumonia (VAP) remain important causes of morbidity and mortality. Increasing antimicrobial resistance has aroused the concern of the failure of antibiotic treatment.To determine the distribution of the bacterial isolates of HAP and VAP, their antimicrobial resistance patterns, and impact of discordant antibiotic therapy on clinical outcome in Asian countriesA prospective surveillance study was conducted in 73 hospitals in 10 Asian countries from 2008-2009. A total of 2,554 cases with HAP or VAP in adults were enrolled and 2,445 bacterial isolates were collected from 1,897 cases. Clinical characteristics and antimicrobial resistance profiles were analyzed.Major bacterial isolates from HAP and VAP cases in Asian countries were Acinetobacter spp., Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, and Klebsiella pneumoniae. Imipenem resistance rates of Acinetobacter and P. aeruginosa were 67.3% and 27.2%, respectively. Multidrug-resistant rates were 82% and 42.8%, and extensively drug-resistant rates were 51.1% and 4.9%. Multidrug-resistant rate of K. pneumoniae was 44.7%. Oxacillin resistance rate of S. aureus was 82.1%. All-cause mortality rate was 38.9%. Discordant initial empirical antimicrobial therapy increased the likelihood of pneumonia-related mortality (odds ratio, 1.542; 95% confidence interval, 1.127-2.110).Acinetobacter spp., P. aeruginosa, S. aureus, and K. pneumoniae are the most frequent isolates from adults with HAP or VAP in Asian countries. These isolates are highly resistant to major antimicrobial agents, which could limit the therapeutic options in the clinical practice. Discordant initial empirical antimicrobial therapy significantly increases the likelihood of pneumonia-related mortality.

An antibacterial and antifouling surface is obtained by simple one-step immersion of a catheter surface with brush-like polycarbonates containing pendent adhesive dopamine, antifouling polyethylene glycol (PEG), and antibacterial cations. This coating demonstrates excellent antibacterial and antifouling activities against both Gram-positive (S. aureus) and Gram-negative (E. coli) bacteria, proteins, and platelets, good stability under simulated blood-flow conditions, and no toxicity. As a service to our authors and readers, this journal provides supporting information supplied by the authors. Such materials are peer reviewed and may be re-organized for online delivery, but are not copy-edited or typeset. Technical support issues arising from supporting information (other than missing files) should be addressed to the authors. Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.

Abstract Background Antibodies and T cells cooperate to control virus infections. The definition of the correlates of protection necessary to manage the COVID-19 pandemic, require both immune parameters but the complexity of traditional tests limits virus-specific T cell measurements. Methods We test the sensitivity and performance of a simple and rapid SARS-CoV-2 Spike-specific T cell test based on stimulation of whole blood with peptides covering the SARS-CoV-2 Spike protein followed by cytokine (IFN-γ, IL-2) measurement in different cohorts including BNT162b2 vaccinated (n=112; 201 samples), convalescent asymptomatic (n=62; 62 samples) and symptomatic (n=68; 115 samples) COVID-19 patients and SARS-CoV-1 convalescent individuals (n=12; 12 samples). Results The sensitivity of the rapid cytokine whole blood test equates traditional methods of T cell analysis (ELISPOT, Activation Induced Markers). Utilizing this test we observed that Spike-specific T cells in vaccinated preferentially target the S2 region of Spike and that their mean magnitude is similar between them and SARS-CoV-2 convalescents at 3 months after vaccine or virus priming respectively. However, a wide heterogeneity of Spike-specific T cell magnitude characterizes the individual responses irrespective of the time of analysis. No correlation between neutralizing antibody levels and Spike-specific T cell magnitude were found. Conclusions Rapid measurement of cytokine production in whole blood after peptide activation revealed a wide dynamic range of Spike-specific T cell response after vaccination that cannot be predicted from neutralizing antibody quantities. Both Spike-specific humoral and cellular immunity should be tested after vaccination to define the correlates of protection necessary to evaluate current vaccine strategies.

Klebsiella pneumoniae clonal complex (CC) 258/11, comprising sequence types (STs) 258, 11 and closely related STs, is associated with dissemination of the K. pneumoniae carbapenemase (KPC). Hospital outbreaks of KPC CC258/11 infections have been observed globally and are very difficult to treat. As a consequence there is renewed interest in alternative infection control measures such as vaccines and phage or depolymerase treatments targeting the K pneumoniae polysaccharide capsule. To date, 78 immunologically distinct capsule variants have been described in K. pneumoniae. Previous investigations of ST258 and a small number of closely related strains suggested capsular variation was limited within this clone; only two distinct ST258 capsular synthesis (cps) loci have been identified, both acquired through large-scale recombination events (>50 kbp). Here we report comparative genomic analysis of the broader K. pneumoniae CC258/11. Our data indicate that several large-scale recombination events have shaped the genomes of CC258/11, and that definition of the complex should be broadened to include ST395 (also reported to harbour KPC). We identified 11 different cps loci within CC258/11, suggesting that capsular switching is actually common within the complex. We also observed several insertion sequences (IS) within the cps loci, and show further diversification of two loci through IS activity. These findings suggest the capsular loci of clinically important K. pneumoniae are under diversifying selection, which alters our understanding of the evolution of this important clone and has implications for the design of control measures targeting the capsule.