高毒力肺炎克雷伯菌对下呼吸道感染患者临床结局更佳:打破传统认知的关键发现

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:BMC Microbiology 4

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  为探究高毒力肺炎克雷伯菌(hvKp)和经典肺炎克雷伯菌(cKp)引起的下呼吸道感染(LRTIs)临床结局及微生物学特征,研究人员收集菌株进行实验评估。结果显示,hvKp 患者 ICU 入院率和死亡率更低,cKp-ST11 亚组预后最差,这对临床诊疗有重要意义。

  在医学的微观战场上,肺炎克雷伯菌一直是个 “麻烦制造者”。它能引发社区获得性感染和医院获得性感染,让不少患者深受其害。临床上,肺炎克雷伯菌分为经典肺炎克雷伯菌(cKp)和高毒力肺炎克雷伯菌(hvKp) 。但目前对于 hvKp 的定义还存在争议,而且 cKp 和 hvKp 感染患者的临床结局也不明确,已有的研究结果还相互矛盾。此外,ST11 肺炎克雷伯菌作为中国的主要流行菌株,其在 LRTI 患者中的临床结局也不清楚。为了弄清楚这些问题,中国中日友好医院等机构的研究人员展开了深入研究。该研究成果发表在《BMC Microbiology》上,对临床治疗肺炎克雷伯菌感染有着重要意义。
研究人员采用了多种关键技术方法:一是收集 2022 年 1 月 1 日至 2023 年 6 月 20 日期间,18 岁及以上 LRTIs 患者的下呼吸道标本,从中分离出肺炎克雷伯菌,构建样本队列;二是进行抗菌药敏试验(AST),依据临床和实验室标准协会(CLSI)指南,用 Vitek 2 系统测定菌株对抗生素的敏感性;三是对菌株进行全基因组测序(WGS),分析多位点序列分型(MLST)、毒力基因、抗菌耐药基因(ARGs)和荚膜血清型(KL) ;四是开展小鼠感染实验,选用特定血清型的菌株感染小鼠,监测死亡率来判断菌株毒力。

研究结果如下:

  • 小鼠感染模型中毒力验证:对 141 株菌株进行小鼠感染实验,发现 K1、K2 和 K20 型肺炎克雷伯菌表现出高毒力表型,感染小鼠大多在 72 小时内死亡,而 cKp 菌株感染的小鼠 7 天内无死亡。基于此,研究将 K1、K2 和 K20 型肺炎克雷伯菌定义为 hvKp,在 287 株菌株中,70 株为 hvKp,217 株为 cKp。
  • 表型和基因型特征:AST 结果表明,除替加环素外,cKp 对多种抗生素的耐药率显著高于 hvKp。hvKp 组阳性拉丝试验率明显高于 cKp 组。在 287 株分离株中,共鉴定出 46 种 KL 和 71 种序列类型(STs) ,最常见的 KL 是 K64,最常见的 ST 是 ST11。hvKp 组携带耶尔森菌素(ybt)、气杆菌素(iuc)、沙门菌素(iro)、黏液表型调节因子(rmpA/A2)和大肠杆菌素(clb)等毒力基因的比例更高,而 cKp 组携带超广谱 β - 内酰胺酶(ESBL)基因 blaCTX-M-14、blaCTX-M-15、blaCTX-M-65和碳青霉烯酶基因 blaKPC-2的比例更高。
  • 人口统计学特征:hvKp 感染患者的平均年龄显著低于 cKp 感染患者。hvKp 与社区获得性肺炎(CAP)和肝脓肿的关联更密切。cKp-ST11 和 cKp-nonST11 亚组在人口统计学特征上,除了 cKp-nonST11 亚组更常出现在无基础疾病患者中且与 CAP 关联更密切外,其余无显著差异。
  • 临床结局:hvKp 组患者的 ICU 入院率、院内死亡率更低,平均住院时间更短。在 cKp 组中,cKp-ST11 亚组的临床结局比 cKp-nonST11 亚组更差,包括更高的 ICU 入院率、院内死亡率、感染性休克发生率和菌血症发生率。
  • 美罗培南对感染肺炎克雷伯菌小鼠的作用:给感染 hvKp 的小鼠使用美罗培南,腹腔注射虽未降低死亡率,但显著延长了生存时间;滴鼻给药则显著延长生存时间并降低死亡率。
  • LRTI 合并肝脓肿患者的微生物学特征:287 例患者中有 8 例发生肝脓肿,其中 6 例由 hvKp 引起。hvKp 分离株的 KL 为 K1、K2 和 K20 ,cKp 分离株为 K38 和 K64。多数菌株携带 iuc 和 rmpA/A2毒力基因,hvKp 菌株拉丝试验多为阳性且无 ARGs,cKp 菌株拉丝试验为阴性并携带耐药基因,但两组患者临床特征和结局无显著差异。

研究结论和讨论部分指出,通过荚膜血清型定义 hvKp 并经小鼠实验验证,发现 hvKp 患者临床结局优于 cKp 患者,这与以往部分研究结果不同,可能是研究人群、hvKp 定义及其他因素差异导致。此外,小鼠感染模型与患者临床结局存在差异,可能是 hvKp 对多数抗生素敏感及患者宿主因素影响。cKp-ST11 亚组患者预后较差,需进一步探究 ST11 肺炎克雷伯菌的致病机制。不过该研究也存在局限性,如数据来自单中心回顾性收集、仅纳入 LRTIs 患者、未对所有菌株进行小鼠实验验证毒力、未深入探究毒力机制等。总体而言,该研究揭示了不同类型肺炎克雷伯菌感染的临床结局差异,为临床治疗和后续研究提供了重要依据,提醒临床医生对 ST11 肺炎克雷伯菌引起的 LRTIs 要保持警惕。
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