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高毒力肺炎克雷伯菌(hvKp)的鉴定,目前尚无统一的标准,往往需要综合表型筛查、基因检测与体内毒力实验等多个环节。在实际研究中,通常先进行拉丝试验,基于高粘性表型初步筛选出可疑菌株;随后进行全基因组测序,从基因组数据中识别毒力相关基因或载体,进而推测其高毒力潜质。
在这一过程中,毒力基因分析的价值,在于提供了一种从基因组数据出发、快速推断毒力潜质的间接证据,为后续是否需要开展体内毒力实验提供依据。但需要强调的是,基因层面的证据不等同于毒力水平的高低,更不能仅凭基因数据轻易作出“高毒力”、“低毒力”菌株的结论。
那么,从基因层面推断毒力潜质,主要应该关注哪些标志基因呢?综合近年来的临床与流行病学研究,以下五个基因被广泛用作评估肺克菌株高毒力潜质:iucA、iroB、peg-344、rmpA和rmpA2。
2018年,Russo团队以临床定义的hvKp与cKp菌株为研究对象,评估了多项候选标志物的区分能力[1]。结果发现,iucA、iroB、peg-344、rmpA和rmpA2中的任一基因,在区分hvKp与cKp的准确率上均超过95%,提示这5个基因可作为区分hvKp与cKp的生物标志物。
但果真如此吗?许多研究显示,携带这些基因的菌株并不表现出高毒力表型,说明仅依赖标志基因可能存在较高的假阳性风险。
图1 各生物标记的准确率表
2024年,Russo团队基于小鼠感染模型,对49株携带获得性耐药的肺炎克雷伯菌(覆盖28种ST型,同时包含高毒力和多重耐药谱系)进行了评估[2]。
结果显示,只有当上述5个基因全部同时为阳性时,准确率才能达到94%;而一旦将标准放宽至≥4个基因时,准确率将显著下降。
这说明可能只有严格的5个基因联合筛查才具有参考价值。但即便如此,五个基因全部携带,仍只能作为“高毒力潜质”的证据,不能直接等同于高毒力表型本身。
值得注意的是,我国目前主要流行的ST11-KL64和ST11-KL25克隆中,有相当一部分菌株是通过获得毒力质粒的方式转变为高毒力碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌(hv-CRKP)的。
例如,2018年Gu等最早报道的国内ST11 hv-CRKP研究中,这些菌株在获得pLVPK样毒力质粒的同时缺失了iroBCDN基因簇,但大蜡螟感染模型仍证实其具备高致死性毒力表型[3]。这意味着,iroB阴性并不能作为排除hvKp的依据,上述五基因的筛查方法在这种情况下并不适用,此时,最终的毒力判断就应该回归到体内毒力实验。
总结
基因筛查告诉我们“可能有什么”,毒力实验告诉我们“实际是什么”。
如果您手上的菌株已经完成了测序、发现了毒力基因,但不确定它的毒性怎么样,体内毒力实验可以给您一个明确的答案。
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GMT+8, 2026-8-20 14:36
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