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肺炎患者中分离的类肺炎克雷伯菌亚种全基因组测序分析及多重耐药机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月02日 来源:Current Microbiology 2.6
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本研究通过全基因组测序(WGS)技术,首次报道了波兰肝癌患者感染类肺炎克雷伯菌亚种(Klebsiella quasipneumoniae subsp. similipneumoniae)的致死病例。研究人员鉴定出该菌株携带blaSHV-18等耐药基因和多种毒力因子,揭示其多重耐药(MDR)特性与临床治疗困境,为精准识别K. pneumoniae复合体病原体提供了分子诊断依据。
在微生物感染领域,克雷伯菌属(Klebsiella)一直是临床关注的焦点,但其中类肺炎克雷伯菌(K. quasipneumoniae)因其与肺炎克雷伯菌(K. pneumoniae)的高度相似性而常被误诊。这种"隐形威胁"在免疫功能低下的癌症患者中可能导致致命后果,而传统生化检测方法难以准确鉴别。更严峻的是,该类病原体可能携带多重耐药基因,使临床治疗陷入"无药可用"的困境。
波兰尼古拉·哥白尼大学(Nicolaus Copernicus University)的Alicja Sekowska团队在《Current Microbiology》发表的研究,首次报道了波兰肝癌患者感染类肺炎克雷伯菌亚种similipneumoniae的致死病例。研究人员采用全基因组测序技术,揭示了该菌株独特的耐药基因谱和毒力因子组合,为临床精准识别和治疗这类"伪装者"病原体提供了重要依据。
研究主要采用三项关键技术:1) MALDI-TOF MS和VITEK MS质谱技术进行初步鉴定;2) Illumina NovaSeq平台进行全基因组测序(2×150 bp);3) 基于CARD、Resfinder等数据库的生物信息学分析耐药基因和毒力因子。样本来源于67岁肝癌患者的支气管肺泡灌洗液(BAL)和血液标本。
患者为合并多种基础疾病的肝癌术后病例,实验室指标显示严重感染(CRP 261 mg/L)。最初通过质谱将病原体误判为K. variicola,经WGS确认为K. quasipneumoniae subsp. similipneumoniae ST489型。该案例揭示了常规鉴定技术在此类病原体识别中的局限性。
菌株呈现典型ESBL阳性表型,携带blaSHV-18、blaOXA-2和染色体编码的blaOKP-B-6基因。特别值得注意的是,尽管未检出碳青霉烯酶基因,但ompK36孔蛋白变异导致了对碳青霉烯类药物的耐药性。基因组还检出介导氨基糖苷类耐药的ant(2")-Ia基因,与表型测试结果一致。
研究发现了包括铁载体(entA/B、fepC)、黏附素(ompA)和生物膜相关基因(ykgK)在内的毒力基因簇。系统发育分析显示该菌株与匈牙利2012年分离株高度同源,提示可能的跨国传播链。质粒分析检出IncFIB(K)等接合质粒,增加了耐药基因水平转移的风险。
这项研究首次系统描绘了K. quasipneumoniae subsp. similipneumoniae的基因组特征与临床意义。其最重要的发现在于:1) 证实WGS是区分K. pneumoniae复合体的金标准;2) 揭示了染色体blaOKP-B-6可作为该亚种的分子标记;3) 发现ompK36变异导致的非酶介导碳青霉烯耐药新机制。这些发现为临床实验室提供了精准诊断路径,也为理解耐药菌株的进化传播提供了重要线索。
该研究同时警示:随着测序技术的普及,原先被低估的"罕见病原体"可能被重新认识其临床重要性。特别是在免疫抑制患者中,这类病原体可能通过质粒介导的耐药基因传播,成为医院感染的潜在威胁。未来需要建立更完善的K. pneumoniae复合体监测网络,以应对这一新兴的公共卫生挑战。
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