高毒力肺炎克雷伯菌莢膜血清型、毒力基因分布的研究進展

王剛 孔亞飛 王云超

肺炎克雷伯菌（klebsiella pneumoniae，KP）是一種臨床常見的感染致病菌，在醫院集中收治的病例中，尤其是在重癥醫學科（intensive care unit，ICU）和院內感染（hospital acquired pneumonia，HAP）的病例中檢出率很高。研究報道第1例高毒力肺炎克雷伯菌（hypervirulent klebsiella pneumoniae，hvKP）引起的新綜合征病例，其主要特征是在年輕和免疫功能強的宿主中引起嚴重感染的能力；其毒力可以通過高效鐵攝取和莢膜增厚來解釋，這賦予了其特有的高黏滯表型。大多數病例來自亞洲，隨后逐漸傳播到美洲和歐洲，但發病率較低。SáNCHEZ-LóPEZ等［1］對4例hvKP引發敗血癥和肝膿腫的社區獲得性感染病例進行分析后認為，亞洲以外，hvKP感染病例報道不多見，然而發病率正在增加，為了優化治療結果和避免潛在的危險并發癥，提高對hvKP分離株的檢測能力很重要。

1 hvKP臨床分型

臨床上根據肺炎克雷伯菌感染病例治療的難度、非感染器官受損情況、耐藥性和病情進展速度等指標，把肺炎克雷伯菌經驗性分為經典型（或普通型）肺炎克雷伯菌（classic klebsiella pneumoniae，CKP）和hvKP；因臨床上未明確區分指標，有些學者根據臨床進行定義。于昌萍等［2］進行的一項肺炎克雷伯菌臨床表型及莢膜血清型和多位點序列分型（multisite sequence typing，MLST）的研究中，將無膽道基礎疾病的社區獲得性化膿性肝膿腫伴肝外共感染部位或血流感染患者分離到的肺炎克雷伯菌臨床定義為hvKP；但見諸于報道的相關文獻，大多把“拉絲”試驗陽性的肺炎克雷伯菌定義為hvKP，故hvKP在一些研究報道中被稱為高黏滯性肺炎克雷伯菌（hypermucoviscous klebsiella pneumoniae，HMKP）。ZHANG等［3］對我國10個城市近230株KP莢膜血清型、毒力基因分布的研究中，通過好氧肌動蛋白檢測定義了87株hvKP；SHI等［4］通過對56 株不同序列肺炎克雷伯菌毒力水平表型采用“拉絲”試驗、莢膜血清分型、MLST、毒力基因檢測、血清抗性測定等方法進行研究后認為，MLST是一種比較可靠的鑒別hvKP毒力水平的評價方法；俞云松等［5］基于MLST對肺炎克雷伯菌核心基因組等位基因進行了一項前瞻性研究，共收集了中國20家醫院共272株肺炎克雷伯菌，按照臨床標準分為hvKP組和非高毒力肺炎克雷伯菌（nonhypervirulent klebsiella pneumoniae，nhvKP）組，進行臨床資料比較、全基因組測序、毒力譜分析和核心基因組多位點序列分型（core genome MLST，cgMLST）。在此基礎上，建立了基于cgMLST方案的隨機森林預測模型，對hvKP進行前瞻性識別；最后得出結論，基于核心基因組等位基因譜的隨機森林算法預測模型能夠準確識別hvKP菌株。

2 hvKP莢膜血清型、毒力基因

對hvKP臨床識別和診斷的研究還在不斷進展中，目前臨床和研究報道中常用聚合酶鏈氏反應（PCR）和基因測序檢測hvKP莢膜血清型、毒力基因，采用MLST對菌株進行細菌的同源性分析。因hvKP在亞洲多發，目前相關研究報道大多來自于亞洲，以中國最多。

程莉［6］、吳華［7］、徐水寶等［8］研究中，常見的KP莢膜血清型為K1、K2、K5、K20、K54、K57和K206等，毒力基因為wcaG、rmpA、rmpA2、magA、fimH、mrkD、uge、wabG、aero、iucB、iutA、iroNB、ybtA、kfuBC、ureA、allS、aerobatin、cf29a等，MLST為ST23、ST65、ST86、ST412、ST29、ST1660、ST380、ST1364、ST700、ST2159型等。也有研究報道一些較少見的hvKP莢膜血清型、毒力基因和MLST。陳潔等［9］對57株KP毒力因子及其對小鼠致死性進行的一項跨地域合作研究中，報道了iucA毒力基因。孫凱莉等［10］一項對hvKP莢膜血清分型、毒力基因的研究中，報道了kfu毒力基因。邱炳峰等［11］對hvKP莢膜血清K1型毒力基因的研究中，除常見分型外，還報道了1株ST600。SáNCHEZLóPEZ等［1］對4例hvKP引發敗血癥和肝膿腫的社區獲得性感染病例中，報道了wzx毒力基因以及ST375、ST881序列分型。

目前對hvKP莢膜血清型、毒力基因以及MLST的研究報道，仍以亞洲居多。SIU等［12］在2011年對中國臺灣、中國香港及新加坡577株KP感染病例進行研究，分離出47株K1莢膜血清型，其中MLST以ST23型為主，ST163、ST138、ST249比例較少，另外還分離出新的STs，367、425、426。LIN等［13］在2014年仍對這三個地區26株KP莢膜血清型為K2的感染患者進行分析，結果顯示MLST以ST65、ST86型為主，所有分離株都包含rmpA毒力基因，且幾乎都帶有好氧肌動蛋白基因。

SHI等［14］歷時15個月進行了一個多中心針對KP pks基因簇的研究，收集了我國22個省市28個三級醫院共571株KP，其中117個為pks陽性的KP分離株，ST23和ST65為優勢序列類型，多數為毒力基因；該研究未對KP的莢膜血清型進行檢測。汪強等［15］在導致肝膿腫hvKP的研究報道中，112高毒力株中102株檢出毒力基因，其余10株未檢出，K1莢膜血清型和毒力基因rmpA、wcaG為分離hvKP所攜帶的主要毒力基因型，而K1+rmpA+wcaG為優勢毒力基因型攜帶模式。葉璟等［16］同樣對導致肝膿腫的27株拉絲試驗陽性的hvKP進行分析，K1為主要血清分型，ST23為主要MLST分型，其次為ST86和ST65。趙金云等［17］對血源性感染分離的31株hvKP進行了分析，以莢膜血清型以K1、K2型為主，rmpA、icuA、iroN、ybtS和allS為主要毒力基因。

魏丹丹等［18］報道了12株hvKP莢膜血清分型和毒力基因的研究，莢膜血清型全部為K1、K2，毒力基因為magA、rmpA，kfu、mrkD、wabG、allS檢出率也很高；王蓮慧等［19］在hvKP的毒力和耐藥研究中，分離出57株hvKP，莢膜血清型以K1、K2、K57、K20為主，MLST則以與K1密切相關的ST23、ST29菌株為主。杜芳玲等［20］對18株hvKP（CRHMKP）進行相關研究，莢膜血清分型以wzi64-K14.64為主，毒力基因以mrkD、rmpA、iroN、rmpA2、aerobactin為主，MLST以ST11為主。

林佛君等［21-22］先后對血流感染hvKP和血流感染產ESBLs-KP的毒力基因和分子分型進行研究，第1項研究得出的結論是，hvKP普遍帶有rmpA、rmpA2、wcag毒力基因，莢膜血清型以K1、K2為主，分子序列分型ST23、ST65和ST86為主；第2項研究結果認為產ESBLs-KP主要流行ST型別為ST23、ST65、ST37和ST29。湯翠霞等［23］關于hvKP的研究報道中，莢膜血清分型以K57、K1、K2為主。LIN等［24］對收集的428株KP通過好氧肌動蛋白檢測定義了124例hvKP，其中莢膜血清型K1（magA）、毒力基因rmpA、高粘黏度為常見，分子序列分型以ST23為主。

田李均等［25］對上海瑞金醫院分離的128株hvKP進行毒力基因流行分布分析，莢膜血清型以K1、K2、K57，所有hvKP均含imH、wabG和ureA基因，p-rmpA和p-rmpA2基因檢出率分別為91.4%、82.8%，kfuBC和allS基因檢出率分別為41.4%和27.3%，與K1型相關。徐水寶等［8］對hvKP標志物的探索研究中，血清型K1在hvKP組中的陽性率為60%，毒力基因uge檢出率達100%；其次是fimH，占96%；wabG和ybtA也在90%以上，且認為rmpA2、magA、fimH、aero、iutA、kfuBC可作為hvKP的分子標志物，尤其是iutA。

沈定霞等［26］對HMKP的莢膜分型、毒力基因進行檢測，178株KP中，83株通過拉絲試驗定義為HMKP，莢膜為分型以K1、K2、K57為主，其中77株檢測出毒力基因rmpA。LIU等［27］對北京朝陽醫院22株hvKP分析，認為血清型以K1、K2、K20和K57為主，分子序列以ST23多見。YAO等［28］對北醫三院CR-hvKP臨床和分子特征進行研究，得出結論認為hvKP分子分型以ST65、ST25為主，而CR-hvKP則以ST11為主。

3 小結

hvKP在中國地區流行趨勢明顯，但其高毒力的識別方法以及主要致病的莢膜血清型、毒力基因和MLST尚無相關研究；另外，浙江地區關于hvKP尚無相關的流行病學調查數據，故浙江省地區的hvKP莢膜分型、毒力基因分布是否有自身特點，也待進一步分析研究。