《Infection and Drug Resistance》：Clinical Characteristics and Whole-Genome Sequencing Analysis of Carbapenem- and Colistin-Resistant Hypervirulent Klebsiella pneumoniae
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背景：耐多粘菌素高毒力耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌（ColR-hv-CRKP）已成为严峻的临床挑战，然而其临床与基因组特征仍知之甚少。方法：2021年至2024年间，研究人员在中国一家三甲医院收集了326株经确诊临床感染的非重复hv-CRKP分离株。采用肉汤微量稀
背景：耐多粘菌素高毒力耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌（ColR-hv-CRKP）已成为严峻的临床挑战，然而其临床与基因组特征仍知之甚少。方法：2021年至2024年间，研究人员在中国一家三甲医院收集了326株经确诊临床感染的非重复hv-CRKP分离株。采用肉汤微量稀释法测定抗菌药物敏感性，回顾性分析临床数据，并通过logistic回归确定ColR-hv-CRKP感染的危险因素。进行全基因组测序（WGS）以表征分子特征及耐多粘菌素相关突变。结果：92株分离株（92/326, 28.22%）经肉汤微量稀释法确认为耐多粘菌素。ColR-hv-CRKP感染患者更易有ICU住院史、住院时间长、接受过侵入性操作、菌株分离自痰标本，且既往暴露于多粘菌素更为频繁（均P < 0.05）。多变量分析确定既往使用多粘菌素（OR = 4.58, 95% CI 2.41–8.69）和痰液标本来源（OR = 2.44, 95% CI 1.35–4.42）为ColR-hv-CRKP感染的独立危险因素。全基因组测序显示，大多数ColR-hv-CRKP分离株属于ST11（90/92, 97.83%），主要为KL64（52/92, 56.52%）或KL25（36/92, 39.13%）。耐碳青霉烯类主要由blaKPC-2（91/92, 98.91%）介导，未检测到mcr基因。全基因组测序分析表明，大多数ColR-hv-CRKP分离株（81/92, 88.04%）携带耐多粘菌素相关突变。pmrB改变最为常见，占45.65%（42/92），主要为Thr157Pro（18/42）和Ser205Pro（8/42）替换。mgrB突变占35.87%（33/92），主要由ISKpn26和IS903B元件介导的插入失活引起（27/33, 81.82%）。系统发育分析显示，所有ST11-KL25 ColR-hv-CRKP分离株聚集成高度同质的群组，群内多样性极小，且显示出比ST11-KL64/KL107分离株显著更小的成对SNP距离（P < 0.0001）。结论：hv-CRKP的多粘菌素耐药性主要与优势ST11-KL25和ST11-KL64谱系中的pmrB和mgrB突变有关。既往多粘菌素暴露是关键临床危险因素，凸显了多粘菌素使用的选择压力及加强抗菌药物管理的迫切需求。
论文解读：耐多粘菌素高毒力耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌的临床与基因组特征研究
研究背景与意义
肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）是肠杆菌科中的重要机会致病菌。传统上分为经典肺炎克雷伯菌（cKP）和高毒力肺炎克雷伯菌（hvKP），前者易获得耐药基因导致耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌（CRKP）流行，后者则因携带peg-344、rmpA、iroB、iucA等毒力基因而具有高侵袭性。近年来，兼具高毒力与碳青霉烯类耐药的菌株（hv-CRKP）成为“双重威胁”，极大增加了治疗难度与死亡率。多粘菌素（Colistin）作为治疗耐药革兰阴性菌的最后防线，其耐药性的出现进一步加剧了临床负担。尽管已知革兰阴性菌对多粘菌素的耐药机制主要涉及脂多糖（LPS）修饰、双组分调节系统（TCSs）激活及mcr基因获得，但针对耐多粘菌素高毒力耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌（ColR-hv-CRKP）的临床特征与染色体突变机制的系统性研究尚属空白。因此，本研究旨在识别ColR-hv-CRKP感染的临床危险因素，并利用全基因组测序（WGS）解析其分子特征与耐药机制。
关键技术方法
研究人员于2021年至2024年从中国南昌大学第一附属医院收集了326株非重复hv-CRKP临床分离株。细菌鉴定采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS），耐药表型通过肉汤微量稀释法确证。临床数据通过电子病历回顾性收集。全基因组测序在Illumina NovaSeq 6000平台进行，利用SPAdes组装，并通过MLST、Kaptive、ResFinder、Virulence Factor Database等工具进行生物信息学分析。系统发育分析基于核心基因组SNP，使用Snippy和IQ-TREE2构建系统发育树。
研究结果
1. ColR-Hv-CRKP感染患者的临床特征
在326株hv-CRKP中，92株（28.22%）被确证为多粘菌素耐药（ColR-hv-CRKP）。统计分析显示，ColR-hv-CRKP组患者ICU入住率、住院时长超过30天比例、侵入性操作比例及痰标本分离率均显著高于敏感组。多因素分析最终确定既往多粘菌素用药史（OR = 4.58）和痰标本来源（OR = 2.44）为独立危险因素。
2. ColR-Hv-CRKP分离株的分布与分子特征
92株ColR-hv-CRKP分离株在2021至2024年间呈散发分布，主要分离自ICU（53.26%）和神经外科，标本类型以痰液为主（78.26%）。全基因组测序显示，绝大多数菌株属于ST11型（97.83%），主要荚膜血清型为KL64（56.52%）和KL25（39.13%）。所有菌株均携带rmpA2和iucABCD/iutA毒力基因簇，Kleborate分析显示97.83%菌株毒力评分≥3。IncFII（pHN7A8）型质粒为主要载体。
3. ColR-Hv-CRKP分离株的系统发育分析
核心基因组系统发育树显示，ST11-KL25分支形成高度同质且单系起源的集群，群内遗传多样性极低，且主要于2023年从ICU和神经外科检出。相比之下，KL64菌株表现出更高的遗传异质性。成对SNP距离热图分析进一步证实，KL25菌株间的遗传距离显著小于KL64/KL107菌株（中位数15 vs 24，P < 0.0001），提示存在近期医院内传播事件。
4. ColR?hv?CRKP分离株的耐药表型与耐药基因谱
药敏试验显示，所有分离株对多种β-内酰胺类、氟喹诺酮类及氨基糖苷类药物普遍耐药，但对替加环素（TGC）仍有较高敏感性（82.61%）。基因型分析表明，碳青霉烯类耐药主要由blaKPC-2（98.91%）介导，同时广泛携带blaCTX-M-65、rmtB、qnrS1、tet(A)等耐药基因。重要的是，所有92株菌均未检测到mcr-1至mcr-9基因，表明多粘菌素耐药源于染色体突变。
5. MgrB和双组分调节系统突变
在92株ColR-hv-CRKP中，88.04%的菌株携带已知的耐多粘菌素相关突变。具体机制包括：mgrB基因的插入序列（IS）介导的失活（35.87%，主要为ISKpn26和IS903B）；以及pmrB基因的点突变（45.65%），其中Thr157Pro（19.57%）和Ser205Pro（8.70%）最为常见。此外，还检测到pmrA的Gly53Ser等突变。
讨论与结论
本研究首次系统揭示了ColR-hv-CRKP在临床与基因组层面的特征。研究发现，中国南昌地区hv-CRKP的多粘菌素耐药率高达28.22%，显著高于全球多数报道，这与该地区多粘菌素使用的选择压力密切相关。基因组分析表明，耐药克隆以ST11型为主，且出现了KL25亚型相对于KL64的潜在流行趋势。值得注意的是，多粘菌素耐药并非由可移动的mcr基因介导，而是主要通过染色体上的mgrB失活和pmrB/pmrA双组分系统的功能获得性突变实现，这解释了为何在动物源菌株中常见的mcr基因在本研究的人源菌株中缺席——可能与我国2017年起禁止多粘菌素作为饲料添加剂的政策有关。
研究结论指出，ColR?hv?CRKP的流行主要由ST11?KL64和ST11?KL25谱系驱动，其多粘菌素耐药性主要归因于mgrB和双组分调节系统的染色体突变。既往多粘菌素暴露是最强的独立预测因子。这一发现强调了加强抗菌药物管理（Antimicrobial Stewardship）以减少多粘菌素滥用的重要性，同时也警示临床需警惕高毒力与泛耐药菌株的医院内传播风险，亟需采取严格的感染控制措施。该项研究成果已发表于《Infection and Drug Resistance》。
