利用长读长测序技术分析高黏液型肺炎克雷伯菌分离株毒力因子的基因组特征

《BMC Microbiology》：Genomic characterization of virulence factors in hypermucoviscous Klebsiella pneumoniae isolates using long-read sequencing

　　

摘要

背景

肺炎克雷伯菌的致病性由多种遗传决定因子介导，这些因子参与免疫逃逸、铁获取、定植和侵袭性疾病过程。这些与致病性相关的特征促使其被确认为血流感染和医疗相关感染的重要原因。本研究旨在利用全基因组测序分析，表征表现出高粘滞表型的肺炎克雷伯菌分离株的致病基因、序列型、荚膜型和O抗原型。

方法

从血培养中获得的5株高粘滞肺炎克雷伯菌分离株使用牛津纳米孔MinION平台进行全基因组测序。序列型、荚膜型和O抗原型分别通过CGE、BIGSdb和Kaptive数据库进行鉴定。致病基因通过VFDB和BacWGSTdb进行检测，而质粒图谱使用PLSDB和PlasmidFinder进行表征。

结果

在筛查的244株肺炎克雷伯菌血流分离株中，有10株通过拉丝试验被鉴定为高粘滞型。其中，5株代表性分离株被选进行全基因组测序。DEUKp9961_18分离株被鉴定为ST1322，DEUKp1212_19为ST268，DEUKp4822_20为ST461，DEUKp6718_20为ST14，DEUKp5889_19为ST29。这些分离株分别携带KL139、K20、K62、K2和K54荚膜型，且均表现为O2a抗原型。所有分离株均携带编码III型菌毛、I型菌毛、外排泵、气杆菌素、肠杆菌素、沙门菌素及与T6SS相关的致病因子基因。此外，两株分离株携带质粒编码的致病决定因子。荚膜调节基因（rmpA/rmpA2）和气杆菌素相关基因（iucABCD和iutA）位于DEUKp6718_20的IncFIB(pNDM_Mar)–IncHI1(pNDM_MAR)–IncR质粒上，而这些基因连同沙门菌素相关基因（iroBCDN）则位于DEUKp5889_19的repB质粒上。

结论

尽管两株分离株携带与高致病性相关的基因组决定因子，但这些发现不应被解读为已确认高致病性表型的证据，因为没有进行功能性致病性检测。确认高致病性需要来自侵袭性临床疾病的证据，以及功能性致病性和/或体内致病性研究的支持。