孔海芳 胡志东

天津医科大学总医院医学检验科 300052

1986年，高毒力肺炎克雷伯菌（hvKP）在我国台湾首次被发现[1]，它可导致免疫正常机体发生如肝脓肿、化脓性脑膜炎和化脓性眼内炎等感染，甚至还可引起原发性骨髓炎[2]。 与普通肺炎克雷伯菌感染不同，hvKP 感染在形成单一脓肿病灶后，可继续向其他组织器官迁徙[3]。由于hvKP 的高致病性，且检出率呈现日益上升的趋势，应引起临床广泛关注。 为提高临床医生对hvKP 的认识，现将hvKP 的流行病学特征以及主要的致病性毒力因子的研究进展进行综述。

一、hvKP 的流行病学特征

hvKP 可引起免疫力正常个体发生严重的器官及其他部位感染，并且耐药性不断增强。 目前为止，CC23 是最常见的hvKP 克隆群， 其次为CC65 （主要包括ST65 和ST375）和CC86[4-6]。 中国、越南和老挝的研究表明，CC23 与肺炎克雷伯菌血流感染相关，其在hvKP 中的比例超过10%[7]。 在亚洲以外的地区有关CC23 的研究非常有限， 大部分研究集中在多重耐药肺炎克雷伯菌，而CC23 通常为敏感菌株，临床分离率小于2%[8-9]。

大量研究表明，hvKP 在亚洲地区的分离率较高。 我国一项多中心研究收集了10 个城市导致血流感染、 肺部感染和腹腔内感染的230株肺炎克雷伯菌， 其中37.8%为hvKP，各城市间分离率各不相同，其中最高的是武汉（73.9%），最低的是杭州（8.3%），研究还发现糖尿病是导致hvKP 感染的独立危险因素[10]。另有研究表明，糖尿病不会显著影响中性粒细胞对hvKP 的吞噬作用，但会影响机体产生细胞因子/趋化因子及外周单核细胞对hvKP 的杀伤作用[11]。 因此，糖尿病患者血糖控制不佳，一旦发生hvKP 感染，往往会发生转移性感染，预后较差。 hvKP 主要引起社区获得性感染，可导致医院获得性感染。 我国一项研究发现， 从肺炎患者中分离出来的276株肺炎克雷伯菌，131株为hvKP，hvKP 在社区获得性肺炎和医院获得性肺炎中所占比例分别为79.4%和41.0%，39株导管相关性肺炎分离出的肺炎克雷伯菌中17株为hvKP[12]。hvKP 除了能引起肝脓肿外，还可以引起包括眼部、肺部以及中枢神经系统等远处部位的转移[13]。广州曾报道1 例58岁中年男性患者， 他因肺炎克雷伯菌引起的肺脓肿和菌血症入院，确诊后给予抗菌药物治疗，1 周后出现转移性化脓性脑膜炎，虽然分离出hvKP 和新生隐球菌，最终因脑疝死亡[14]。 因此一旦发现hvKP 感染，医生应引起高度重视，防止其他部位的转移。

二、hvKP 的主要毒力因子特征

1.菌毛

在肺炎克雷伯菌致病过程中，菌毛发挥重要作用。 引起机体致病的首要条件是细菌的黏附与定植，菌毛利用菌毛尖端的黏附素黏附在宿主细胞黏膜上皮细胞上，进而侵入宿主的组织器官，这是细菌侵入宿主的关键步骤。 肺炎克雷伯菌具有Ⅰ型和Ⅲ型菌毛，其中绝大多数菌株表达Ⅲ型菌毛[15]。

2.荚膜多糖

hvKP 在血琼脂平板上呈高黏稠性、 与相邻菌株相互融合的形态，所以被称为高黏液肺炎克雷伯菌，此黏液性与其致病性密切相关。 实验室可用拉丝实验测试菌株的高黏液表型，用取菌环挑起待测菌落，若黏液丝＞5 mm，可初步鉴定此菌落为hvKP[16]。 hvKP 产生高黏液性的主要原因是含有大量荚膜多糖，可以有效地抵御宿主血清补体的杀伤作用和中性粒细胞的吞噬作用，hvKP 在中性粒细胞中可以存活， 间接地促进细菌的转移性传播[17]。 肺炎克雷伯菌荚膜血清型可分成82 个血清型，其中K1 和K2 型与hvKP 的致病性相关[18]。

参与编码荚膜多糖的毒力基因主要有黏液表型调节基因A（rmpA）和黏液相关基因A（magA）。rmpA基因为荚膜合成的重要调节因子， 促进荚膜的合成和高黏液菌落的形成，hvKP 携带的rmpA基因有3 种，包括染色体携带的c-rmpA，质粒携带的p-rmpA和p-rmpA2。有研究表明，当rmpA/rmpA2基因发生突变后，hvKP 菌株的高黏液表型将会消失， 并且将会影响hvKP 对实验动物的半数致死量[19]。magA基因全长1.2 kb，仅存在于K1 型hvKP 菌株中，编码荚膜合成的Wzy聚合酶，是hvKP 菌株高黏液表型重要原因之一[20]。

3.铁摄入系统

临床致病菌的生存和感染宿主都需要铁离子，由于铁离子不能透过细胞膜主动转运到细胞内，细菌在进化过程中产生了一系列摄取铁的系统，细菌铁摄取系统在克服宿主缺铁环境中起到关键性作用。 研究发现，hvKP 区别与传统肺炎克雷伯菌的因素主要在于前者含有合成种类更多、生物活性更强的铁摄取系统[21]。 肺炎克雷伯菌铁摄取系统主要包括气杆菌素、肠杆菌素、沙门菌素和耶尔森杆菌素，其中气杆菌素是最重要的铁摄取系统，它由iucABCD操纵子编码，其转运体由iutA基因编码，是一种柠檬酸异羟肟酸铁载体，不能被脂质转运而抑制[22]。 总之，铁摄取系统使hvKP 即使在铁缺乏的条件下也有充足的铁离子，是hvKP 的重要致病机制，为临床治疗研究提供了靶向治疗位点。

4.脂多糖

脂多糖又称为内毒素， 是革兰阴性菌细胞壁的组成部分，脂多糖由O 抗原、脂质A 和核心多糖组成，O 抗原通过阻止C3b 与细菌结合，从而抑制补体激活系统。在hvKP 中最常见的O 抗原是O1 型，与传统肺炎克雷伯菌相比，O1 型hvKP菌株高达90%，同时，O1 血清型对抗体的抵抗性更强[23]。核心多糖的减少可降低肺炎克雷伯菌的定植能力，有助于抵抗肺泡巨噬细胞的吞噬作用。 脂质A 为脂多糖的重要组成部分，是脂多糖主要的毒力成分，有助于肺炎克雷伯抵抗宿主的天然免疫，也有助于肺炎克雷伯菌抵抗肺泡吞噬细胞的吞噬作用。 脂多糖具有抗吞噬，抗杀伤，刺激宿主产生败血性休克的免疫应答作用，可作用于巨噬细胞及白细胞，使之产生细胞因子，引起发热反应和白细胞反应[24]。

三、hvKP 的耐药现状

传统的观点认为，hvKP 和抗菌药物耐药肺炎克雷伯菌是两个独立进化的菌群，hvKP 具有高致病性但对临床常用抗菌药物敏感，抗菌药物耐药肺炎克雷伯菌具有较高的耐药性但致病性较低。 但是，近年来不断有报道称从临床分离的hvKP 具有耐药性， 这就表明两种肺炎克雷伯菌有逐渐融合的趋势[25]。 我国于2015年首次报道了碳青霉烯类耐药hvKP（CR-hvKP），该菌株分离自血液样本，荚膜血清型为K2型， 主要的耐药机制为产超广谱β 内酰胺酶以及膜孔蛋白ompK35/36 的低表达，与同期分离的其他菌株相比，此菌株表型出较高的血清抗性和小鼠的致死能力[26]。目前，我国有多个地区报道分离出CR-hvKP， 有学者在56 个多中心医院中对碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌（CRKP）进行回顾性研究，共在1052株CRKP 菌株中分离出55株CR-hvKP ，80%菌株为产KPC-2 碳青霉烯酶，且为K64-ST11 的菌株，CR-hvKP 菌株在各地区的分离率有很大差别， 分离率最高的为海南省，其次为山东省[27]。 我国台湾地区一项报道称，在1 例87岁女性患者的腹腔脓液中分离出1株泛耐药hvKP，此株hvKP 不仅对碳青霉烯类药物耐药， 对替加环素和多粘菌素同样耐药， 该菌为产KPC-2 碳青霉烯酶， 荚膜血清型为K47，ST11的菌株[28]。 全球其他地区也不断有CR-hvKP 感染的病例报道[29]。

四、结语

综上所述，hvKP 的高致病性已经给人类健康造成重大威胁。虽然大多数hvKP 除对氨苄西林耐药外，对其他抗菌药物均敏感，但是CR-hvKP 已经出现。 CR-hvKP 具有高耐药、高致病性的双重特性，一旦在临床广泛传播，其将成为新一代的“超级细菌”，后果不堪设想。 由于CRKP 可通过获取毒力基因转变成CR-hvKP，hvKP 可获取耐药基因转变成CRhvKP，临床医生若发现有患者感染CRKP 或hvKP，一定要做好隔离，防止CRKP 和hvKP 接触而进化成CR-hvKP。临床微生物工作人员要加强对hvKP， 特别是CR-hvKP 的细菌耐药监测，积极研究其进化发生机制，有效阻断hvKP 高耐药性以及CRKP 高致病性的进化； 同时积极配合医院感染控制部门，与临床医生做好交流和沟通，一旦发现CR-hvKP 第一时间通知临床，做好隔离措施以及严格遵守手卫生操作。

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