eBioMedicine：新研究发现导致肺炎克雷伯菌成为破坏性的超级细菌的潜在罪魁祸首

十多年前，世界各地的医生开始报告肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）的一种新菌株引起的病例。这种菌株可能感染并使原本健康的人严重患病。

布法罗大学医学博士Thomas A. Russo就是其中的医生之一。2011 年，他在布法罗大学治疗了第一个这样的病例：一名没有其他合并症的年轻人因感染这种高致病性细菌而住院数月。

这名患者完全康复了，但Russo对这种高致病性细菌产生了好奇，同时也感到震惊，因为这种细菌能够感染社区中原本健康的人，而且随着时间的推移，还可能产生耐药性。

病例越多，耐药性越强

这一警报是有根据的。这种高致病性细菌已在全球蔓延。它能引起组织侵入性感染，对健康人的器官和生命造成威胁。一些菌株对抗菌剂产生了耐药性；这些菌株被称为“真正可怕的超级细菌”。

今年早些时候，欧盟疾病控制预防中心报告称，高致病性肺炎克雷伯菌病例数量大幅增加，这些病例对碳青霉烯类抗生素产生耐药性，而碳青霉烯类抗生素通常是治疗细菌感染的 “最后手段”。

如今，在发表了大量有关该细菌的论文后，Russo确定了将典型肺炎克雷伯菌（通常只感染医疗机构中的病人和/或免疫力低下者）转变为高致病性肺炎克雷伯氏菌（也可感染社区中原本健康的人群）的遗传因子。他们首次确定了几个关键遗传因子对这种细菌高致病性的相对贡献。相关研究结果发表在2024年9月的eBioMedicine期刊上，论文标题为“Deciphering the relative importance of genetic elements in hypervirulent Klebsiella pneumoniae to guide countermeasure development”。

破译高致病性

Russo说，“我们这项研究的目标是破译几种遗传因子是如何导致这种高致病性的，从而指导针对高高致病性肺炎克雷伯菌的预防疗法、治疗方法和控制策略的开发。”

研究者对四种具有代表性的高致病性肺炎克雷伯菌临床菌株进行了系统调查。他们构建并测试了其中的一些细菌突变体，在这些突变体中，pVir（高致病性肺炎克雷伯菌菌株所拥有的大型质粒）和其他毒力因子被单独或组合移除。

Russo 解释说，质粒是独立于染色体的遗传元素。它们含有多个基因，其中一些基因可能会增强毒性和/或赋予对特定抗菌剂的耐药性。

图片来自eBioMedicine, 2024, doi:10.1016/j.ebiom.2024.105302

Russo 说，“虽然pVir对肺炎克雷伯菌的高致病性是众所周知的，但它的相对作用以及这种质粒或染色体上编码的特定毒力因子的相对作用并没有得到很好的界定。”

这些研究结果有力地证明，pVir 是将典型肺炎克雷伯菌菌株的基本毒力潜能转变为高致病性肺炎克雷伯菌菌株中观察到的毒力潜能的主要遗传决定因素。数据还支持 pVir 编码的其他毒力因子的存在，但这些因子尚未被确定。Russo说，“这些被确定为最重要的遗传因子可能是开发应对措施的潜在治疗靶标。”

他的研究团队之前在mBio期刊上发表的研究已发现，如果一种菌株含有位于这种质粒上的五个特定基因，那么该菌株就可能具有超强致病性（mBio, 2024, doi:10.1128/mbio.02867-23）。这可能是开发高致病性肺炎克雷伯菌诊断测试的关键。目前，临床微生物实验室无法区分经典肺炎克雷伯菌和高致病性肺炎克雷伯菌。（生物谷Bioon.com）

参考资料：

Thomas A. Russo et al. Deciphering the relative importance of genetic elements in hypervirulent Klebsiella pneumoniae to guide countermeasure development. eBioMedicine, 2024, doi:10.1016/j.ebiom.2024.105302.