亚洲地区高毒力肺炎克雷伯菌(hvKp)与高风险多重耐药菌株的流行特征及分子流行病学研究

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Infection and Public Health 4.7

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  本研究针对高毒力肺炎克雷伯菌(hvKp)与多重耐药(MDR)菌株的全球流行问题,通过分析55,684株肺炎克雷伯菌(K. pneumoniae)基因组数据,揭示了亚洲地区hvKp的高流行率(29.9%)及其与ST23、ST65、ST86等高风险序列型的关联。研究发现KL64荚膜型与高毒力显著相关,而hvKp菌株携带的耐药基因(如KPC-1、NDM-5)虽少于经典菌株(cKp),但仍构成严重威胁。该研究为全球耐药菌防控提供了关键分子流行病学依据。

  

肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)是医院和社区获得性感染的重要病原体,被世界卫生组织列为优先防控的耐药细菌之一。随着高毒力(hypervirulent, hvKp)和碳青霉烯耐药(CRKP)菌株的涌现,其引发的肝脓肿、败血症等侵袭性感染死亡率高达22.9%,而亚洲地区尤为严重。然而,现有研究多局限于局部区域,缺乏整合大数据的全球流行病学分析,且对hvKp的分子亚型(如STs、荚膜型)与毒力关联的探索不足。

为填补这一空白,来自首都儿科研究所等机构的研究团队在《Journal of Infection and Public Health》发表了一项大规模基因组监测研究。该研究分析了NCBI数据库中截至2023年的55,684株肺炎克雷伯菌基因组,覆盖六大洲120个国家,通过fastANI和Prokka进行基因组注释,MLST和Kaptive工具分型,并利用CARD数据库鉴定耐药基因。研究首次绘制了全球肺炎克雷伯菌分布图谱,揭示了亚洲hvKp流行率(29.9%)显著高于其他大洲(欧洲6.67%,北美9.56%),且ST23、ST65、ST86菌株中hvKp占比超90%。

主要研究结果

  1. 全球分布特征:亚洲贡献了67.7%的hvKp菌株,中国占比最高(43.8%)。KL64荚膜型在亚洲hvKp中占38.7%,与高毒力评分显著相关(P<0.001)。
  2. 分子亚型关联:ST11(14.5%)是亚洲主导型别,其携带耐药基因数量最多(如β-内酰胺酶基因平均4.5个),而高毒力STs(如ST23)则表现出更强的铁载体(aerobactin)合成能力。
  3. 耐药特征:hvKp对氨基糖苷类和β-内酰胺类耐药率最高,但整体耐药基因数量少于cKp(P<0.001)。值得注意的是,hvKp与KPC-1和NDM-5碳青霉烯酶基因显著关联。

讨论与意义
该研究首次系统揭示了亚洲hvKp的流行优势及其分子基础:KL64荚膜型和特定STs(如ST23)可能是毒力进化的关键标志。尽管hvKp耐药基因负荷较低,但碳青霉烯耐药-hvKp(CR-hvKp)的涌现仍构成重大威胁。研究为区域化防控提供了靶点——例如针对KL64的疫苗开发或aerobactin通路的抑制剂设计。数据偏差(如非洲样本不足)提示需加强全球监测协作。这项研究不仅为国际抗微生物耐药(AMR)行动提供了证据链,也为临床早期识别高风险菌株制定了分子标准。

作者团队强调,未来需平衡hvKp鉴定方法的敏感性与特异性,并关注质粒介导的毒力-耐药共传播机制。该成果对指导抗生素合理使用、优化感染控制策略具有里程碑意义,尤其为亚洲高负担国家的公共卫生决策提供了科学依据。

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