高毒力肺炎克雷伯菌肝脓肿临床研究进展

刘义思， 高 燕

1882年Friedlander从肺炎患者的组织中分离出一种具有荚膜的杆菌，命名为Friedlander杆菌，1886年更名为肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）。1986年，我国台湾首次报道了一种可引起多部位脓肿的肺炎克雷伯菌，定义为高毒力肺炎克雷伯菌（hypervirulentKlebsiella pneumoniae，hvKP）[1]。此后，由肺炎克雷伯菌导致的细菌性肝脓肿（pyogenic liver abscess，PLA）已成为严重威胁患者健康的感染类型，特别是在亚洲地区具有较高的发病率，须引起足够重视[2-4]。hvKP与普通肺炎克雷伯菌（classicKlebsiella pneumoniae，cKP）主要区别在于： ① cKP多发生在长期卧床或住院的免疫功能低下的患者，而hvKP可以感染无基础疾病的年轻人群；② hvKP感染多以原发性肝脓肿为首要症状，并可以导致其他组织的迁徙性感染灶，包括脾脓肿、肺脓肿、眼内炎、脑膜炎等；③hvKP培养后的菌落多为高黏性，实验室用黏丝试验来测定肺炎克雷伯菌是否具有高黏性。现就国外和国内的高毒力肺炎克雷伯菌肝脓肿（Klebsiella pneumoniaeliver abscess，KPLA）临床特点的研究进展予以综 述。

1 流行病学特征

我国台湾首次报道了hvKP后，由该菌引起的感染先后在北美、南美、欧洲、澳大利亚、南非等世界多个地区见诸报道[5-9]，但仍主要集中在亚太地区[3，10]。近30年，克雷伯菌属已逐渐成为亚洲地区PLA的主要病原体，这可能与亚洲人群中该菌较高的K1、K2荚膜血清型流行率有关。据报道，在我国台湾地区和新加坡，肝脓肿中克雷伯菌属感染率甚至超过了80%[11-12]。与cKP相比，hvKP可感染既往健康且年轻的社区人群，故hvKP肝脓肿多见于医院门诊就诊者。男性多于女性，男女比例为1.5∶1～2.5∶1[13]。KPLA更常见于糖尿病患者[14-15]，而且高毒力菌株易通过血流造成迁徙性感染（如中枢神经系统感染及眼内炎），已被视为全球性的公共健康问题[16]。

2 病原学特征

2.1 荚膜血清型分型

目前已确定了78个荚膜血清型别的肺炎克雷伯菌。K1、K2、K4、K5、K16、K20、K54、K57和KN1型菌株在动物实验中表现出较强的毒力特征，并与人类各种侵袭性感染密切相关[3，17-18]。在引起PLA的各种常见血清型中，K1型菌株所占比例最高（29%～63%），其次是K2型菌株（14%～23%），K1和K2型菌株总和可占52%～78%，其他一些非K1/K2型菌株也占有相当的比例[19-20]。

2.2 hvKP的高黏性

hvKP的一个常见表现就是高黏性，临床分析表明，具有高黏表型的肺炎克雷伯菌的侵袭力和毒力明显更强[19，21]。有报道发现引起KPLA的菌株中，85%～95%为高黏菌株[19]。Struve等[22]分析了从社区获得性肝脓肿中分离的30株具有高黏性的肺炎克雷伯菌，并进行荚膜血清型分析，绝大多数（28/30）属于K1血清型，另2株属于K2血清型。黏丝试验是以接种环轻轻接触血琼脂平皿上过夜培养的新鲜菌落后向外牵拉，如果有黏液丝形成，并且长度＞5 mm，判为高黏性菌株[23]。Tan等[24]分析了造成肝脓肿的菌株，发现将拉丝试验的判定标准提高到＞10 mm时阳性预测率会提高。但并非所有hvKP的黏丝试验都是阳性[19]。因此不能仅凭高黏性特征或血清型别鉴定高毒力菌株，而应明确菌株的表型和基因型特性是否符合hvKP的特性以鉴定菌株的毒力[17]。

3 感染途径

3.1 胃肠道来源

目前认为胃肠道是hvKP的主要感染途径，由于胃肠道是肺炎克雷伯菌定植的场所，其可侵犯正常的黏膜进而通过门静脉进入肝脏[25]。有证据表明，健康成年人粪便中K1、K2型肺炎克雷伯菌的携带率达23%[26]，且粪便携带的K1型肺炎克雷伯菌与引起肝脓肿的肺炎克雷伯菌在序列分型上密切相关[25]，另外肠道分离的与肝脓肿分离的肺炎克雷伯菌携带一致的毒力基因，且半致死量相同[27]。另外，Samuelson等[28]通过小鼠模型研究发现，长期饮酒会扰乱正常肠道菌群的微生态，导致肠道免疫反应的改变，从而增加小鼠对肺炎克雷伯菌的易感性。因此，对于乙醇或者胃肠道菌群失调是否可以增加人类对于hvKP的易感性，若能在分子生物学基础上明确其机制，对于预防或是治疗hvKP的感染将会有很大的帮助。

3.2 血流来源

血流来源是另一个现在比较被认可的感染途径，由于hvKP的抗中性粒细胞吞噬能力，其可随血液循环流向身体各个组织和器官进而导致感染[29]。对于K1/K2血清型，不仅是高黏表型比例，其rmpA基因、铁载体、kfu基因和allS基因的检出率均较高[19]，使其在血液中对于血清的抵抗力大大增强，而荚膜多糖可以保护肺炎克雷伯菌抵抗血清的杀菌作用和中性粒细胞的吞噬和杀伤[30-33]。Lin等[34]的研究表明，即使hvKP被中性粒细胞吞噬后仍能抵抗胞内的杀菌作用，吞噬了hvKP的中性粒细胞可随血流到达肝脏，并有助于肝脓肿的形 成。

4 临床特征

4.1 临床特点

高热、寒战、肝肿大及肝区疼痛等全身脓毒性反应是其主要的临床症状，其中高热和寒战是最常见也是最早出现的症状[35]，也有患者会出现厌食、腹泻、黄疸、右侧胸腔积液等症状，但这些表现都缺乏特异性。另外有25%左右的患者会出现恶心、呕吐[2]。有研究认为， KPLA的患者腹痛及腹部压痛比例不到50%[36]，分析原因可能为糖尿病并发微血管及周围神经病变，导致痛觉迟钝。

4.2 实验室检查

KPLA患者会出现血液中白细胞计数及中性粒细胞比例升高、C反应蛋白升高、白蛋白降低、肝功能受损等[37]，与其他PLA大致相似。Liu等[38]分析了80例hvKP培养阳性和cKP培养阳性的患者，相比于cKP组，hvKP组的患者平均年龄更低 [（83.2±8.8）岁 对 （86.2±8.0）岁]、合并糖尿病的比例更高（76.3% 对 54.7%）、血白细胞计数更高 [（12.9±4.2）×109/L对（10.3±3.0）×109/L]、血中性粒细胞比例更高 [（78.9±4.2）% 对（74.2±7.8）%]，也从侧面说明相比于cKP，hvKP的毒力更强、能造成更严重的炎性反应。

4.3 基础疾病

糖尿病是hvKP肝脓肿最常见的基础疾病，hvKP肝脓肿合并糖尿病的比例可高达76.3%[38]。目前最被认可的机制是，较高的血糖水平不仅降低了中性粒细胞的功能，包括黏附、趋化、吞噬和杀菌活性，也可以选择性地损害糖尿病患者中性粒细胞对K1/K2血清型的吞噬作用[39-41]。胆道疾病也是另一个被公认的肝脓肿的基础疾病，尤其是肝内胆管结石、肝外胆管结石、胆肠吻合或者胆道支架等患者[42]。近年也有临床病例分析显示，相比于其他类型的PLA，肺炎克雷伯菌所致的肝脓肿往往较少伴有胆道疾病[11，36，38]，这可能与hvKP肝脓肿多为社区发病有关，胆系疾病与hvKP肝脓肿的关系有待进一步研究。

5 影像学特点

腹部超声和CT是用于诊断肝脓肿的影像学诊断方法，肝脓肿常发生于单叶（多为右叶），表现为单个并且为多房的囊实性脓肿[36]。研究显示，B超诊断的灵敏度可达96%，而CT诊断灵敏度则高达100%[43]。脓肿的超声特点是脓液量较少，边缘模糊或不规则。CT表现为低密度影，脓肿比周围正常肝实质的信号衰减，无边缘增强现象，CT增强扫描时脓肿壁呈边缘增强。Lee等[36]分析了129例PLA患者腹部增强CT，其中59例为肺炎克雷伯菌引起，70例由非肺炎克雷伯菌引起，KPLA的脓肿倾向于薄壁（＜2 mm）、囊腔中有坏死灶，但两组在脓肿的数量、大小、位置、形态均无明显差异。KPLA多形成不成熟的肝脓肿，且液化不良，原因可能是KPLA侵袭和破坏的速度较快，使得炎症组织尚未完全分解成均匀的脓液，可能会在脓肿内产生不成熟的脓液和碎片的混合物。KPLA的另一个影像学特点是脓肿内常有气体生成[44]，其气体生成的比例明显高于非KPLA[45]。Law等[46]认为PLA的CT影像如果提示肝脓肿内有气体存在，则可初步判断其致病菌为肺炎克雷伯菌。这可能与脓肿内为无氧环境，肺炎克雷伯菌可使体内组织中的葡萄糖发酵产生二氧化碳有 关。

6 常见并发症

hvKP肝脓肿常见的并发症包括菌血症、脑膜炎、脑脓肿、眼内炎、坏死性筋膜炎、脊膜外脓肿、肺脓肿、感染性肺栓塞、脾脓肿和感染性关节炎等[37，47-52]。hvKP肝脓肿患者同时存在肝外迁徙性感染灶目前被称为侵袭性肺炎克雷伯菌肝脓肿综合征（invasiveKlebsiella pneumoniaeliver abscess syndrome，IKLAS）。相比于医院获得性肺炎克雷伯菌感染，社区获得性患者更易合并侵袭综合征[21]。Fung等[48]报道了中国台湾从1997-2005年共177例KPLA患者，发现血清型K1是出现并发症最重要的危险因素。另外通过控制糖尿病患者的血糖，可以改善中性粒细胞功能，减少感染发生、提高患者对抗生素治疗的反应[53]。

眼内炎是最常见、最严重的并发症[21]，可导致视力严重受损甚至失明。眼睑肿胀、发红和视力突然模糊是眼内炎最常见的症状，检查可看到眼前房积脓和眼压升高，另有13%～25%患者可出现双眼受累[54-57]。迁徙感染导致的眼内炎发病率虽然只占KPLA的3.3%～10.0%，但其进展快，预后差，即使采取积极的抗菌治疗也难避免失明的风险[58]，因此建议对于诊断为hvKP肝脓肿的患者，应该常规行眼科检查，以明确有无迁徙性眼部感染。对于眼内炎的治疗，应首选玻璃体内注射或全身应用万古霉素、头孢他啶等对于玻璃体穿透性好的抗生素，对头孢菌素过敏者，可选用庆大霉素、阿米卡星等药物替代[59-60]。

7 细菌耐药现状及抗菌药物治疗

7.1 细菌耐药现状

hvKP虽然毒力强，除了对氨苄西林天然耐药，对多种抗生素是敏感的，这种现象可能是因为其很难获得耐药相关的质粒，或者耐药基因与毒力基因的不兼容性有关，而从肝脓肿分离出的K1型相比其他型别耐药率更低[3，61]。近年来，产ESBL的hvKP逐渐被报道，检出率为10.42%～17.9%[28，62]，远低于cKP。Zhang等[23]分析11例产ESBL的hvKP菌株，发现中性粒细胞减少、全身糖皮质激素治疗病史、多种抗生素联合治疗的患者更容易检出产ESBL的hvKP。由此可见，免疫功能低下是出现hvKP耐药菌株感染的重要因素。Li等[13]发现，随着时间的推移，hvKP对抗生素的耐药率有上升趋势。碳青霉烯类抗生素作为治疗产ESBL及多重耐药肺炎克雷伯菌感染的首选药物受到关注，但随着近年来临床上对该类药物应用的增加，耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌（carbapenem-resistantKlebsiella pneumoniae，CRKP）已出现全球性的播散，目前我国的耐碳青霉烯类hvKP菌株检出率为1.1%～3.6%，对目前临床感染的治疗造成了极大的威胁[23，28-29，63]。

7.2 抗菌药物治疗

根据《热病》[60]、美国感染病学会（IDSA）复杂性腹腔内感染诊治指南[64]建议，轻中症感染多选用第三代头孢菌素（头孢曲松、头孢哌酮等）、哌拉西林-他唑巴坦或氟喹诺酮类治疗，而重症患者可直接选用碳青霉烯类治疗。对于产ESBL的菌株，临床上通常用碳青霉烯类抗生素治疗，因其能够不受这些耐药机制的影响[65]。而对于耐碳青霉烯类的菌株，替加环素是目前临床治疗有效药物之一[66-67]。国外一项研究表明，在持续的静脉应用抗菌药物后，对于体温控制正常或者血常规中白细胞计数下降至正常的肝脓肿患者，可序贯为口服抗生素治疗[68]，这样不仅明显缩短住院时间，也减少患者医疗费用。目前对于抗菌药物治疗的总疗程，指南并没有统一规定，但比较被认可的总疗程应持续4～6周[68-70]。

8 肝脓肿穿刺引流

适当的抗菌治疗联合经皮肝脓肿穿刺引流可提高患者生存率[71]。穿刺治疗具有操作简便、创伤小、恢复快、易耐受等优势，目前已成为肝脓肿治疗的主要方式[72-74]。但穿刺治疗仅适用于脓肿液化好、部位适合穿刺的患者[75]。对于直径＜5 cm的单个脓肿，可选用经皮穿刺抽吸术或穿刺置管引流术，但如果经皮穿刺抽吸时没有留置引流管，多达一半的患者可能需要进行重复的穿刺抽吸治疗[72，76-78]。而对于直径＞5 cm的单个脓肿者，置管引流则优于穿刺抽吸[78]。但也有研究表明，对于肝脓肿直径＞5 cm的患者，对比经皮穿刺引流和外科手术引流两种治疗手段，在治疗成功率、二次手术次数、恢复至正常体温时间方面，外科手术均优于经皮引流[79]。Lo等[80]研究表明，对于年龄＞55岁患者应尽早考虑脓肿穿刺引流。而且穿刺引流时需注意hvKP的高黏特性可能会导致引流管的阻塞，另外高血压或总胆红素升高，会增加经皮穿刺引流治疗预后不良的风险，治疗时应根据病灶位置和大小以及患者一般情况慎重选择穿刺引流治疗[80]。

9 小结

虽然当前的研究发现hvKP的耐药率没有cKP严重，但hvKP可导致健康青壮年发生社区获得性感染，更易发生迁徙性感染。而且研究提示85%以上的hvKP肝脓肿合并眼内炎可发生终生视力受损[14]。尽管现在医疗技术已经有了长足进步，但hvKP肝脓肿出现多种并发症时，预后通常不佳，需引起临床医师的高度重视。目前对hvKP的了解有限，且检测手段又具有局限性。所以进一步明确高毒力KPLA致病机制，研究更加灵敏特异的检测方法，有助于提高临床的病原学诊断。