《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》:Retrospective single-center study of endogenous endophthalmitis, Northeastern China, 2010-2023
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目的:探讨内源性眼内炎(endogenous endophthalmitis, EnE)的流行病学特征及肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae, KP)的分子特征。方法:研究人员复苏了40株KP,利用全基因组测序(whole-genome s
目的:探讨内源性眼内炎(endogenous endophthalmitis, EnE)的流行病学特征及肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae, KP)的分子特征。方法:研究人员复苏了40株KP,利用全基因组测序(whole-genome sequencing, WGS)技术了解其分子流行病学特征。结果:在103例EnE患者中(69.90%为男性,56.31%为左眼受累),视力下降是主要主诉(96.12%)。63.11%的患者存在眼外感染,最常见的是肝脓肿(45.00%)。KP占培养阳性病例的81.82%。在分析的40株KP菌株中,82.5%为高毒力肺炎克雷伯菌(hypervirulent KP, hvKP)。系统发育分析显示ST23-K1谱系占优势。玻璃体腔注射与不良视觉预后风险显著降低相关(RR = 0.061,95%CI:0.005–0.442),并成为独立的保护因素。结论:EnE的发病率呈上升趋势,主要由hvKP ST23-K1驱动。全面寻找全身感染灶,尤其是肝脓肿,至关重要。阴性的拉丝试验结果不能排除hvKP。及时玻璃体腔注射抗微生物药物是改善视觉预后的关键可调控因素。
**论文解读:东北地区内源性眼内炎的临床与分子特征研究**
**一、研究背景与目的**
内源性眼内炎(endogenous endophthalmitis, EnE)是病原体通过血流播散至眼内引起的转移性感染,通常预后较差且易发生临床误诊或漏诊。近年来,由革兰阴性菌尤其是肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae, KP)引起的EnE发病率逐渐上升,已成为东亚地区EnE的重要类型。肺炎克雷伯菌相关内源性眼内炎(Klebsiella pneumoniae-related endogenous endophthalmitis, EKE)常合并肝脓肿等远处侵袭性病灶,其不良预后多与菌株的高毒力特征相关。全基因组测序(whole-genome sequencing, WGS)可全面分析此类菌株的遗传背景和毒力特征。然而,现有EnE研究多聚焦于一般人群分析,针对EKE的临床-分子整合研究仍较缺乏;EKE与非EKE病例的临床差异、眼部侵入性治疗的预后价值及不良结局的危险因素尚未系统阐明。因此,研究人员开展多维度分析,涵盖流行病学、临床特征、分离株分子表型、系统发育、干预策略及预后危险因素,以刻画EKE的特异性临床-分子特征,为EnE尤其EKE的临床诊断、治疗和预后评估提供依据。
**二、主要技术方法**
本研究为单中心回顾性研究,纳入2010年6月至2023年6月中国东北某三级医院收治的103例EnE住院患者。研究人员采用法国生物梅里埃VITEK 2全自动细菌鉴定及药敏分析系统进行药敏试验和拉丝试验(string test);对40株KP菌株进行全基因组测序,使用fastp软件进行数据质控、SPAdes软件进行基因组从头组装、Pilon软件进行单碱基校正;利用全球基因组监测平台(https://pathogen.watch/)获取ST分型、血清型、铁载体及相关毒力调控基因分布;基于单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)采用邻接法构建系统发育树。另从NCBI GenBank数据库选取31株全球KP完整基因组序列作为背景比较。
**三、研究结果**
**3.1 EnE的流行病学特征**
共纳入320例眼内炎病例,其中外源性眼内炎217例(67.81%),EnE 103例(32.19%)。2010至2023年间EnE病例数总体呈上升趋势,2018年后EnE占比多次超过40%,2021年和2023年达50%以上。103例EnE中55例培养阳性,其中KP 45例(81.82%)。切除眼组织标本培养阳性率最高(69.23%),肝脓肿穿刺引流液阳性率为64.29%,血培养阳性率为32.29%。63.11%的EnE患者存在眼外感染灶,以两个感染灶最常见(29.13%);肝脓肿是最常见的眼外病灶(45.00%),其次为肺部感染(29.17%)。
**3.2 EnE患者的临床特征**
103例EnE患者中男性占69.90%,平均年龄59.6±11.964岁,左眼受累占56.31%,双眼同时受累占9.71%。糖尿病是最常见的基础疾病(59.22%),视力下降是最常见的首发症状(96.12%)。将患者分为EKE组与非EKE组比较发现,EKE组白细胞计数、中性粒细胞比例、肝酶和胆红素水平均高于非EKE组,而血小板计数和白蛋白水平相对较低,发热症状在EKE组更常见。
**3.3 EKE的微生物学特征**
45例EKE患者中成功复苏40株KP。药敏试验显示仅1株为产超广谱β-内酰胺酶(extended-spectrum beta-lactamase, ESBL)耐药菌株。多位点序列分型(multilocus sequence typing, MLST)显示ST23占优势(67.5%),荚膜血清型以K1为主(72.5%),wzi分型以wzi1为主(65%)。共检出高毒力肺炎克雷伯菌(hypervirulent KP, hvKP)33株(82.5%),拉丝试验阳性36株(90%)。33株hvKP中30株拉丝试验阳性(30/33),36株拉丝试验阳性菌株中30株为hvKP(30/36)。ICEKp1阳性7株(17.5%),ICEKp10阳性31株(77.5%),KpVP-1阳性33株(82.5%)。
**3.4 KP菌株的系统发育分析**
基于SNP的系统发育树显示,71株KP(40株EKE菌株和31株公共数据库菌株)主要分为6个克隆群(A-F)。A-E分支共31株均为ST23-K1型,其中E分支包含来自台湾、浙江、新加坡等亚洲地区肝脓肿标本的菌株,提示ST23-K1型KP在东亚地区存在共同遗传背景。F分支包含40株,分子分型多样,MLST包括ST11、ST258、ST65、ST86、ST25等,荚膜血清型包括K64、K1、K2等;其中ST11多与K64相关,ST11-K64型是公认的碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌(carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae, CRKP)流行型别。部分EKE菌株与公共数据库中的ST11-K64菌株亲缘关系密切。
**3.5 眼内侵入性干预**
接受单纯玻璃体腔注射者21例(20.39%),单纯玻璃体切割术者36例(34.95%),单纯眼球摘除术者32例(31.07%),联合治疗者共14例(13.59%)。卡方分析显示,接受玻璃体腔注射的患者眼球摘除率(12.50%)显著低于未接受者(41.77%)(P=0.008);接受玻璃体切割术的患者眼球摘除率(2.70%)显著低于未接受者(53.03%)(P<0.001)。37例接受玻璃体切割术的患者中36例(97.3%)成功保留眼球,其中34例出院时具有有效视力。
**3.6 不良视觉预后相关危险因素分析**
103例患者中98例(95.15%)最终视力预后不良,其中36例行眼球摘除术。单因素分析显示,存在三个眼外病灶(OR=0.132,95%CI:0.20-0.871,P=0.035)、左眼受累(OR=6.829,P=0.085)、玻璃体腔注射(OR=0.049,95%CI:0.005-0.442,P=0.007)、初始视力(OR=2.576,95%CI:1.054-6.294,P=0.038)、血红蛋白(P=0.079)、血小板(P=0.062)和丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase, ALT)(OR=0.983,P=0.048)与预后相关。多因素分析中玻璃体腔注射显示OR=0.104(95%CI:0.008-1.310,P=0.080)。接受玻璃体腔注射者不良预后比例为79.2%,未接受者为98.7%,相对危险度RR=0.061(95%CI:0.005-0.442)。
**四、讨论与结论**
本研究中EnE占所有眼内炎的32.19%,高于既往文献报道的3%~19%,且近年来占比呈上升趋势。培养阳性标本中KP占81.82%,与全球hvKP感染增加的趋势一致。眼外感染灶中肝脓肿占比最高(45.00%),提示临床对仅有眼部症状的EnE患者应常规进行全身感染灶筛查,尤其应重视腹部和胸部影像学检查;反之,对诊断为肝脓肿尤其是KP相关肝脓肿的患者,应主动询问并监测眼部症状。本研究中4株KP拉丝试验阴性,其中3株具有极强侵袭性,且患者均有肝脓肿,提示阴性拉丝试验不能排除hvKP感染,不应仅依据拉丝试验阴性而停止针对高毒力菌株的经验性抗感染治疗。ST23-K1型是本研究优势型别,且系统发育分析显示该克隆群在东亚地区存在共同遗传背景,临床遇及KP感染(如肝脓肿、眼内炎)时应高度警惕ST23-K1型hvKP。此外,部分EKE菌株与ST11-K64型CRKP亲缘关系密切,即使体外药敏显示敏感,也应警惕其耐药背景。治疗方面,初始视力低下是不良视觉预后的危险因素;玻璃体腔注射可直接作用于病灶,是改善预后的关键可调控因素;玻璃体切割术在控制感染和保留眼球方面具有重要价值。
**研究结论**:EnE的发病率在全球范围内呈上升趋势,KP是主要病原体。诊断方面,仅表现为眼部症状的患者应常规进行全身筛查,包括胸部及腹部影像学检查;反之,诊断为肝脓肿尤其是KP相关肝脓肿的患者,应积极评估和监测眼部症状以发现潜在EnE。临床上,阴性拉丝试验不能排除hvKP感染,不应仅据此停止针对高毒力菌株的经验性抗感染治疗。治疗KP相关感染时,需警惕高毒力ST23-K1菌株(hvKP),即使体外药敏结果敏感也应考虑其潜在耐药性。治疗方面,初始视力低下是不良视觉预后的危险因素;玻璃体腔注射可显著改善预后,应积极实施;玻璃体切割术在感染控制和保留眼球方面也具有重要价值。