席健峰，劉效伊，姜良勇，李 強(qiáng)，鄒佳賀,王 勇*

(1.佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院,黑龍江 佳木斯 154003；2.深圳市龍崗區(qū)婦幼保健院，廣東 深圳 518172；3.佳木斯市中心醫(yī)院，黑龍江 佳木斯 154003)

肺炎克雷伯菌(KP)是一種極為常見的病原菌，它屬于腸桿菌科克雷伯氏菌屬，其所導(dǎo)致的疾病在克雷伯氏菌屬中居于首位?，F(xiàn)已成為繼大腸埃希菌后，臨床排名第二位導(dǎo)致感染性疾病的腸桿菌科細(xì)菌。肺炎克雷伯菌根據(jù)毒力特點(diǎn)的不同可化分為毒力較弱的普通型肺炎克雷伯菌(cKP)和毒力較強(qiáng)的高毒力肺炎克雷伯菌(hvKP)。cKP主要定殖于宿主的上呼吸道和消化道，當(dāng)宿主免疫功能低下的時候可引起肺部、血液、腹部、泌尿道、傷口和軟組織的感染，為臨床主要的條件致病菌。hvKP于我國臺灣地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)后，整個亞洲地區(qū)對這種菌的報道相繼增多，隨后在美國的南部地區(qū)、美國的北部地區(qū)、中東地區(qū)、歐洲地區(qū)、非洲地區(qū)以及澳大利亞陸續(xù)發(fā)現(xiàn)相關(guān)病例，其中以臺灣地區(qū)最為多見。

1 hvKP的流行現(xiàn)狀

20世紀(jì)80年代時我國臺灣地區(qū)學(xué)者首次報道了肺炎克雷伯菌導(dǎo)致原發(fā)性肝膿腫并且發(fā)生了遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的特殊病例，從而引起了廣大科研學(xué)者的注意。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)這種肺炎克雷伯菌的毒力明顯強(qiáng)于cKP，并將其命名為高毒力肺炎克雷伯菌(hvKP)[1]。自臺灣首次發(fā)現(xiàn)這種hvKP后，整個亞洲地區(qū)對這種菌的報道越來越多，隨后在美國的南部地區(qū)、美國的北部地區(qū)、中東地區(qū)、歐洲地區(qū)、非洲地區(qū)以及澳大利亞，其中以臺灣地區(qū)最為多見。hvKP主要引發(fā)侵襲性感染，如血流感染和化膿性肝膿腫(PLAs)，主要感染免疫功能正常的年輕個體。hvKP的毒力因子包括：莢膜多糖，菌毛，脂多糖和鐵的攝入[2]，這些特征導(dǎo)致其具有獨(dú)特的致病能力。

盡管近年來世界各地都有關(guān)于hvKP感染的相關(guān)報道，但所幸并未發(fā)生區(qū)域性的流行，因而學(xué)界并未對其流行特點(diǎn)加以關(guān)注。有學(xué)者對非患病的華裔志愿者的KP腸道攜帶情況進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，有23%的志愿者攜帶有K1和K2血清型，并對其進(jìn)行相關(guān)序列分析，結(jié)果顯示這些K1型的菌株屬于ST23型，而hvKP的重要流行型就是ST23型[3]。與K2血清型相關(guān)的型有ST65，ST66，ST86，ST374，ST375和ST380等，其中最為常見的是ST65型[4]。hvKP已經(jīng)從中國臺灣地區(qū)、韓國等局部地區(qū)擴(kuò)散為全球性的流行性疾病。

2 hvKP的毒力因素

2.1 莢膜多糖

研究表明，hvKP的毒力一部分來源于其特殊的莢膜結(jié)構(gòu)，這種特殊的結(jié)構(gòu)決定了細(xì)菌的抗吞噬、黏附、抗血清殺菌和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的特征，根據(jù)莢膜多糖可以把肺炎克雷伯菌分為82個血清型[5],到目前為止已有報道與hvKP有關(guān)的8個血清型包括K1、K2、K5、K6、K20、K54和K57以及最新發(fā)現(xiàn)的KN1[6]。其中以K1、K2型最為常見且毒力相對較強(qiáng)。近年來該流行趨勢越發(fā)的嚴(yán)重，現(xiàn)已成為臨床細(xì)菌性肝膿腫的重要致病菌，這一現(xiàn)象首先發(fā)生在亞洲地區(qū)，其中K1血清型常繼發(fā)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。對大部分社區(qū)獲得性肝膿腫(CA-PLA)患者標(biāo)本的檢測顯示，CA-PLA患者的致病菌中hvKP菌株莢膜分型均為K1和K2,因此最初將這兩種血清型認(rèn)為是感染CA-PLA的關(guān)鍵毒力因子[7]。

2.2 毒力基因

(1)黏液表型調(diào)節(jié)基因A(rmpA):rmpA基因是調(diào)控黏液性菌落的重要因子。rmpA無論是位于染色體上還是質(zhì)粒上，都能夠編碼RmpA/RmpA2蛋白，參與KP黏液表型的調(diào)控。對來源于不同地區(qū)的30株hvKP的全基因組測序結(jié)果顯示rmpA基因在所有菌株均被表達(dá)[8]。盡管hvKP多數(shù)菌株均攜帶rmpA基因，但也并不是所有超黏性菌株都能檢測出rmpA基因[9]。由于其在高黏性表型肺炎克雷伯菌中的陽性率達(dá)到了92.8%，因此rmpA基因可作為鑒定hvKP的重要標(biāo)志[10]。Yu等[11]認(rèn)為致肺炎克雷伯菌引起肝膿腫和其他部位膿腫的菌株均為rmpA陽性。但也有研究者認(rèn)為rmpA基因并非導(dǎo)致肝膿腫的獨(dú)立因素[7],Shen等[12]在對101名肺炎克雷伯菌性肝膿腫患者的菌株研究時發(fā)現(xiàn)rmpA基因攜帶率高達(dá)81% ,這一結(jié)果提示在肝膿腫中其他毒力因子也起到了一定的作用。

(2)黏液相關(guān)基因A(magA):magA基因與hvKP的莢膜合成有關(guān)，但magA基因僅存在于K1型菌中，編碼特異性的聚合酶(wzy-K1)參與莢膜合成[13]。magA被認(rèn)為是hvKP的重要的毒力基因，如果位于同一基因簇上的wcaG、rfbP基因缺失，菌株則會失去高黏液表型且毒力也會相應(yīng)的下降[14]。

(3)鐵是細(xì)菌生長繁殖所必須的物質(zhì)。細(xì)菌感染人體后，由于人體內(nèi)大部分的鐵與轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合，因此游離狀態(tài)的鐵很少，從而抑制細(xì)菌的生長。由于KP通過分泌鐵載體系統(tǒng)，使其對鐵的親和力大大增加進(jìn)而和宿主競爭鐵，從而使KP迅速生長繁殖。鐵載體是細(xì)菌在低鐵的情況下合成的一種低分子量的化合物。研究發(fā)現(xiàn)，hvKP比cKP對鐵的攝取能力提升了6～10倍[15]。KP的重要鐵載體包括需氧菌素(aerobactin)，腸菌素(enterobactin)，沙門菌素(salmochelin)和耶爾森腸桿菌素(yersiniabactin)。在小鼠感染模型中Aerobactin使hvKP的毒力增強(qiáng)100倍，是hvKP中最重要的鐵載體[16]。根據(jù)數(shù)據(jù)的對比顯示，鼠疫耶爾森桿菌素在hvKP中表達(dá)得更加明顯[17]。這些數(shù)據(jù)證實(shí)了在hvKP中廣泛存在Alls因子和鐵離子獲取因子Kfu。所以跟cKP相比hvKP獲取鐵的能力更強(qiáng)，同時使hvKP的毒力更強(qiáng)。然而，唯有K1型菌株中存在Alls和Kfu,在其他血清型的菌株中并不攜帶這2種毒力因子。故而有觀點(diǎn)認(rèn)為，在肝膿腫K1血清型所占的優(yōu)勢估計是因?yàn)樗鶖y帶了這2種毒力因子[5]。

(4)一般認(rèn)為與KP的粘附有關(guān)的菌毛是Ⅰ型和Ⅲ型，菌毛被認(rèn)為是另一類較為重要的毒力基因。Ⅰ型菌毛是細(xì)菌表面上的線狀突起，由fimA-H基因編碼。Ⅲ型菌毛是螺旋狀的細(xì)絲，在KP中由mrkABCD基因簇編碼。有研究顯示，KP利用環(huán)境因素來調(diào)節(jié)Ⅰ型菌毛的表達(dá)，Ⅰ型菌毛在泌尿道中表達(dá)，但未在胃腸道或肺中表達(dá)，有助于編碼Ⅰ型菌毛的hvKP在泌尿道的粘附，引起尿道炎和膀胱炎[18]。有報道稱無論是hvKP還是cKP均攜有Ⅰ型和Ⅲ型菌毛，但也有mrkD基因僅在hvKP中檢出，并與K2血清型密切相關(guān)的報道[19]。編碼Ⅰ型和Ⅲ型菌毛的基因是否在特定的KP中檢出，尚需要進(jìn)一步的研究。

3 肺炎克雷伯菌攜帶質(zhì)粒分析

近年來隨著基因組測序技術(shù)的不斷發(fā)展和普及化，肺炎克雷伯菌全基因組測序數(shù)量公布也隨之大大增加。根據(jù)英國Sanger測序中心對300多株來自全球各地的肺炎克雷伯菌做了全基因組測序并進(jìn)行了比對分析，驚奇的發(fā)現(xiàn)從肝膿腫膿液中分離出的肺炎克雷伯菌幾乎都攜帶1個220 kb左右的大質(zhì)粒，推測該質(zhì)粒是肺炎克雷伯菌高毒力所必需的[20]。但這一假說并未有實(shí)驗(yàn)支持。

4 hvKP的臨床特征及耐藥性分析

HvKP不同于cKP在于可以引起健康的年輕人患社區(qū)獲得性肝膿腫，并且具有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的能力，主要包括眼內(nèi)炎，腦膜炎，皮膚軟組織化膿感染，腹腔炎，壞死性筋膜炎，關(guān)節(jié)膿腫等疾病，其預(yù)后比cKP引起的感染更差。盡管hvKP常感染無基礎(chǔ)疾病的年輕人，但患者的死亡率仍不容忽視達(dá)到3%～42%[21-22]。糖尿病被認(rèn)為是hvKP感染的另一危險因素，可以導(dǎo)致侵襲性眼內(nèi)炎加重，血糖控制不佳會導(dǎo)致K1和K2型hvKP對眼部的侵害，導(dǎo)致視力下降[23]。近年來隨著抗菌藥物的不合理使用，普通肺炎克雷伯菌(cKP)的耐藥性逐步增強(qiáng)，多重耐藥現(xiàn)象已成為臨床抗感染治療的棘手問題。1996年，KPC基因首次在美國東部被鑒定出來，隨后在意大利、希臘、以色列、哥倫比亞、中國、歐洲和南美國家等都相繼檢測出KPC基因的存在[24]。而hvKP對除氨芐青霉素以外的普通抗菌藥物均表現(xiàn)出敏感。然而，隨著肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶KPC、NDM等的水平傳播，已經(jīng)出現(xiàn)了碳青霉烯耐藥的高毒力肺炎克雷伯菌(cr-hvKP)，其具有高水平耐藥性、高度侵襲性并能夠逃避宿主的免疫反應(yīng)，使得臨床治療更具有挑戰(zhàn)性。

5 結(jié)語

當(dāng)前有許多地區(qū)對hvKP所致疾病進(jìn)行相應(yīng)的研究。目前已發(fā)現(xiàn)莢膜多糖，菌毛，脂多糖和鐵載體是hvKP的重要毒力因素，但是hvKP目前還有很多致病機(jī)制尚未被發(fā)現(xiàn)，需要進(jìn)一步研究。只有對hvKP進(jìn)一步研究，才能更好的認(rèn)識hvKP所致的疾病，從而把hvKP所引起的危害降到最低。