解析产酸克雷伯菌血流感染：临床特征、分子流行病学与潜在威胁

　　本文聚焦产酸克雷伯菌（Klebsiella variicola ）血流感染（BSI）。通过回顾性研究，对比其与肺炎克雷伯菌（K. pneumoniae ）感染特征，发现二者临床结局无显著差异，但产酸克雷伯菌毒力基因携带率低。研究为感染防控和诊疗提供关键依据。

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引言

肺炎克雷伯菌物种复合体包含七个系统发育群，其中产酸克雷伯菌是新发现的病原体。它与肺炎克雷伯菌类似，可引发多种感染性疾病，如血流感染（BSI）、呼吸道感染和尿路感染等。已有研究表明，肺炎克雷伯菌物种复合体内不同物种的临床特征存在差异，但产酸克雷伯菌的临床和微生物学特征仍不明确，本研究旨在填补这一知识空白。

材料和方法

1. 参与者和细菌分离株：回顾性队列研究纳入 2018 - 2021 年日本两所医院中被诊断为肺炎克雷伯菌物种复合体引起的 BSI 患者。若患者在 90 天内多次血培养为同一菌株，仅采用首次阳性血培养数据。利用临床微生物实验室信息系统识别菌株和患者，通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI - TOF MS）进行物种鉴定。
2. 临床数据收集：从病历中收集患者临床数据，包括年龄、性别、生命体征、实验室检查结果、基于查尔森合并症指数（Charlson Comorbidity Index）的合并症、血液透析状态、BSI 来源、开始适当抗菌治疗的时间和 30 天死亡率等。感染来源分为社区获得性和医院获得性，合适的抗菌治疗指使用体外药敏试验显示菌株敏感的抗菌药物。
3. 微生物学和分子分析
   • 多重聚合酶链反应（PCR）鉴定肺炎克雷伯菌物种复合体：采用多重 PCR 检测肺炎克雷伯菌物种复合体。制备 DNA 模板后，配置 PCR 混合物，在特定条件下进行 PCR 反应，产物经琼脂糖凝胶电泳分析。
   • 阿东醇水解试验：将相关试剂混合制成培养基，接种测试菌株后 37℃孵育，观察颜色变化判断结果。
   • 拉丝试验：用接种环从菌落上挑取黏液脓性丝，在羊血琼脂平板上培养过夜，黏液脓性丝长度至少 5mm 为阳性。
   • 黏液黏度测定试验：对拉丝试验阳性的产酸克雷伯菌分离株，经离心、重悬后再次离心，测量上清液的光密度（OD₆₀₀）评估沉降程度。
   • 抗菌药物敏感性试验：使用 MicroScan WalkAway 系统进行药敏试验，用 AmpC/ESBL 鉴别纸片确认潜在的超广谱 β - 内酰胺酶（ESBL）和 / 或 AmpC 产生菌，根据临床和实验室标准协会（CLSI）指南确定最低抑菌浓度。
   • 毒力因子基因检测：通过 PCR 检测与毒力相关的基因，如peg - 344、iucA和rmpA，携带一个或多个这些基因的菌株被定义为推定高毒力（p - hv）菌株。
   • 产酸克雷伯菌分离株的多基因座序列分型（MLST）和系统发育分析：运用产酸克雷伯菌 MLST 方案分析七个管家基因，确定菌株的序列类型（ST），并构建最大似然系统发育树。
   • 携带关键毒力基因的产酸克雷伯菌菌株的全基因组测序：对 p - hv 产酸克雷伯菌菌株进行全基因组测序，提取 DNA、制备文库后测序，利用相关工具分析基因组特征和毒力基因。
   
   
4. 统计分析：分类变量以比例（%）表示，组间比较采用 Fisher 精确检验；连续变量以中位数和四分位数间距（IQR）表示，组间比较采用 Wilcoxon 秩和检验。多变量逻辑回归分析评估独立危险因素与死亡率的关系，P<0.05 为差异有统计学意义。

结果

1. 临床特征：252 例患者的中位年龄为 77 岁，男性占 66.3%。常见基础疾病有实体瘤和糖尿病，主要感染源为胆道感染或胆囊炎、尿路感染。多数患者在 24 小时内接受了适当的抗菌治疗，30 天死亡率为 19.1%。产酸克雷伯菌感染患者与其他克雷伯菌属感染患者在多数临床特征上无显著差异，但产酸克雷伯菌感染患者的 qPITT 评分显著较低。
2. 细菌特征：通过多重 PCR 分析，178 株（70.6%）为肺炎克雷伯菌，60 株（23.8%）为产酸克雷伯菌，14 株（5.6%）为准肺炎克雷伯菌。阿东醇水解试验中，肺炎克雷伯菌阳性率高，产酸克雷伯菌阳性率低。p - hv 菌株在肺炎克雷伯菌中的检出率显著高于产酸克雷伯菌。高黏液表型在三种菌中的差异不显著。感染 p - hv 菌株与多种临床特征相关，如 C 反应蛋白升高、糖尿病、肝脓肿等。
3. 30 天死亡率危险因素分析：单因素分析显示，中性粒细胞减少、腹腔内感染、呼吸道感染等是 30 天死亡率的危险因素；多因素分析确定中性粒细胞减少、腹腔内感染、呼吸道感染和 qPITT 评分是显著预测因素，医院获得性感染不是独立危险因素，p - hv 菌株与死亡率无显著关联。
4. 抗菌药物敏感性试验：肺炎克雷伯菌中有 ESBL 和 AmpC 产生菌，产酸克雷伯菌和准肺炎克雷伯菌中未检测到。产酸克雷伯菌对多种抗菌药物的敏感性较高。
5. 产酸克雷伯菌菌株的多基因座序列分型：60 株产酸克雷伯菌代表了 48 种不同的 ST，其中 30 种为新发现的 ST。
6. p - hv 产酸克雷伯菌菌株的基因组特征：对两株 p - hv 产酸克雷伯菌菌株进行全基因组测序，它们携带bla_LEN基因，具有相同的荚膜基因型，但毒力基因谱不同。

讨论

本研究是日本最大规模的产酸克雷伯菌 BSI 研究。产酸克雷伯菌与其他克雷伯菌属在患者特征和临床表现上无显著差异，但 p - hv 菌株的流行率在肺炎克雷伯菌物种复合体中存在显著差异。尽管产酸克雷伯菌 p - hv 菌株流行率低，但肝脓肿的发现提示其潜在风险。
MALDI - TOF MS 和多重 PCR 在鉴定克雷伯菌属时存在差异，基因检测方法存在局限性，目前 MALDI - TOF MS 仍是常规鉴定的有效方法。阿东醇水解试验在鉴别产酸克雷伯菌和肺炎克雷伯菌时存在不确定性。本研究中，产酸克雷伯菌 BSI 患者的 30 天死亡率与其他克雷伯菌属无显著差异，但 qPITT 评分较低。
部分产酸克雷伯菌高黏液表型菌株的高黏液特性可能与rmpA基因无关，这体现了该物种的表型多样性和遗传可塑性。产酸克雷伯菌高毒力菌株的出现构成公共卫生威胁，虽本研究未检测到多重耐药菌株，但 p - hv 菌株的存在提示感染的潜在严重性。本研究存在地理局限性和 p - hv 产酸克雷伯菌病例样本量小的问题，未来需更大规模研究评估其临床和微生物学特征。总体而言，产酸克雷伯菌与其他克雷伯菌属 BSI 的临床差异不显著，虽多数菌株毒力基因携带率低，但高毒力菌株引发肝脓肿的案例凸显其潜在临床意义，持续监测该病原体至关重要。

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