肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）是一类主要的机会性致病菌，可引发医院及社区获得性感染，涵盖呼吸道感染、尿路感染、脑膜炎及肝脓肿等多种疾病。在其新兴亚型中，高毒力肺炎克雷伯菌（hvKp）因毒力显著增强、可在健康人群中导致重症感染而受到全球关注。hvKp在临床表型上与经典肺炎克雷伯菌（cKp）存在差异，常表现为转移性感染、无胆道基础疾病的肝脓肿及多部位受累。尽管早期hvKp菌株对抗生素普遍敏感，但近年来其毒力特征与抗菌药物耐药基因发生融合，尤其是携带多重耐药（MDR）及碳青霉烯耐药基因的菌株，给临床治疗带来严峻挑战。本综述阐述了hvKp与cKp在流行病学及临床特征上的差异，强调了拉丝试验（string test）等传统诊断标志物的局限性，并探讨了常规抗生素之外的新型治疗策略，重点关注噬菌体疗法与抗菌肽（AMPs）等具有潜力的替代方案。已有研究显示，PSKP16、vB_Kpn_F13等多种噬菌体及噬菌体鸡尾酒疗法，对hvKp（包括生物膜形成株及碳青霉烯耐药株）表现出强效杀菌活性；同时，Osmin、AA139纳米制剂及蝎毒来源Cm38等抗菌肽在动物模型中亦显示出良好疗效。这些新兴疗法有望用于应对日益严重的高毒力耐药肺炎克雷伯菌威胁，尤其是广泛耐药（XDR）菌株感染。未来仍需持续投入研究，推动相关成果向临床应用转化，以实现对该类病原体的有效防控。
引言
肺炎克雷伯菌属于肠杆菌目革兰阴性杆菌，可表现为广泛耐药（XDR）及全耐药（PDR）表型，是全球多重耐药微生物流行的重要组成部分，在发展中国家威胁尤为突出。该菌是医院感染的重要病原体，可引起呼吸道、脑膜、血流及尿路感染；同时在社区环境中也可感染健康人群，导致肝脓肿、眼内炎及脑膜炎等疾病。凭借可移动遗传元件的获取，肺炎克雷伯菌演化出cKp与hvKp两大主要亚型，分别关联不同的临床问题。首例hvKp致肝脓肿合并眼内炎病例于20世纪80年代在中国台湾地区报道，此后30年间hvKp感染在全球范围内显著上升，尤其在亚太地区更为常见。hvKp被认定为独立致病型，以毒力强、病情重、病死率高为主要特征，多为社区获得性感染，可在无基础疾病的各年龄段健康人群中引发重症，并常出现多部位感染或转移播散，典型表现为无胆道疾病的肝脓肿，亦可侵犯几乎所有解剖部位。早期研究认为拉丝试验阳性所提示的高黏液表型是hvKp的特征标志，但后续证实该指标缺乏特异性与敏感性，部分cKp也可呈阳性，部分hvKp则为阴性。染色体基因如气杆菌素受体编码基因iutA或iroE同样见于部分cKp，无法单独用于判定高毒力。hvKp通常携带位于大质粒（如pK2044、pLVPK）或整合性接合元件（ICEs）上的一组毒力基因，包括rmpA、iucA、iroB及peg-344等，其中毒力质粒编码的特异性生物标志物是目前区分hvKp与cKp最可靠的指标。
高毒力与碳青霉烯耐药的融合已成为全球性新问题。目前已报道两起高毒力碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌（hvCRKP）暴发事件：ST65-KL2在3个月内导致5例移植患者感染，ST11-KL64在10个月内导致10例患者感染。菌株K22877（携带NDM-5）与K56649（携带KPC-2与NDM-13）均表现出强碳青霉烯耐药性与高毒力，其中K22877毒力更强。进化分析显示，ST65-KL2起源于hvKp获得耐药基因（CR-hvKp），而ST11-KL64则源于耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌（CRKP）获得毒力基因（hv-CRKP）。中国5036株基因组分析（2005–2023年）鉴定出1538株CR hvKp，主要携带blaKPC、blaNDM或blaOXA-48-like基因，多数携带气杆菌素（aerobactin）与耶尔森菌素（yersiniabactin）毒力基因，属于高风险序列型（ST11、ST15、ST23）；ST11耐药性最强，ST23毒力最高。核心基因组分析显示克隆传播广泛，尤其在中国东部地区。CR hvKp携带多种质粒（IncF、IncH、IncR），包括40种同时携带耐药与毒力基因的融合质粒，blaKPC-2与高毒力基因在染色体上的整合及1类整合子的存在进一步增强了稳定性与多重耐药性。另有研究显示，中国某医院76株多重耐药肺炎克雷伯菌中鉴定出6株MDR-hvKp，基因组与表型分析证实其携带多个质粒，含超广谱β-内酰胺酶（ESBL）基因（blaCTX-M-65、blaSHV-12、blaSHV-158）与碳青霉烯酶基因（blaKPC-2）及毒力基因（rmpA、rmpA2、iucABCD、iutA），并检测到同时携带耐药与毒力基因的融合质粒。2024年初世界卫生组织报告，ST23型肺炎克雷伯菌已在六大区域多个国家检出，携带碳青霉烯酶基因，对最后一线抗生素耐药，亟需加强实验室诊断、分子监测与防控体系。
hvKp与cKp在流行病学及临床特征上差异显著：hvKp多为社区起源，可感染各年龄段健康人群，在亚裔、太平洋岛民及西班牙裔人群中更常见，常导致无胆道疾病的肝脓肿、多部位感染及眼内炎、脑膜炎、脑脓肿、坏死性筋膜炎等严重综合征，多为单一病原菌感染；cKp则多见于医疗机构，好发于老年且有基础疾病者，感染多为单部位，常合并其他病原体。早期拉丝试验曾被广泛用于识别hvKp，但后续证实其可靠性不足。一项针对埃及坦塔大学医院ICU的研究显示，57株肺炎克雷伯菌中36.8%为hvKp，cKp耐药性更高，hvKp生物膜形成能力更强，iucA、rmpA2及K1基因与hvKp高度相关，提示应联合高黏液表型检测与毒力基因检测以提高诊断准确性。
发病机制
肺炎克雷伯菌可定植于人与动物胃肠道及环境。定植是感染的必要前提，但并非所有定植者均发病。健康人群hvKp定植后感染风险显著高于cKp。定植后是否进展为感染的影响因素尚不明确，细菌负荷、宿主易感性及菌株毒力水平的相对贡献仍需深入研究。虽然hvKp多为社区获得性，但近年来院内感染报道增多，原因包括对抗菌药物敏感的hvKp所致院内感染认知提高、耐药hvKp在医院环境中生存与传播能力增强，以及XDR cKp通过获得毒力质粒演化为hvKp。糖尿病是hvKp感染的明确危险因素，男性略易感，反复hvKp菌血症与患者IgG2水平降低相关。
hvKp入侵途径部分明确：口咽部定植可通过微吸入或宏吸入导致肺炎；结肠或会阴定植可经上行途径引起尿路感染，但在hvKp感染中较少见。部分隐源性肝脓肿与结直肠癌相关，推测hvKp可能经门静脉血行播散至肝脏。肠道血管屏障通常阻止菌群易位，hvKp可能具备突破该屏障的机制。细胞实验与小鼠模型证实，hvKp可主动侵袭肠上皮细胞，经跨细胞途径穿过极化Caco-2单层，不破坏紧密连接蛋白ZO-1与闭锁蛋白（occludin）的定位及跨上皮电阻，该过程依赖肌动蛋白与微管细胞骨架，并受Rho家族GTP酶、PI3K/Akt信号通路调控。此外，Sap转运蛋白（Sap transporter）可促进hvKp在肠道定植及跨上皮易位，sapA基因缺失株在小鼠模型中肝脏、脾脏及肠道细菌负荷显著降低，肝脓肿形成与死亡率下降。
毒力相关因子
荚膜：荚膜是高黏液表型的主要决定因素，可帮助细菌逃避吞噬、补体激活、抗菌肽及抗体结合，发挥防御作用。hvKp荚膜通常厚于cKp，脑脊液分离株荚膜厚度常超过2 μm，与高黏液表型及体内存活相关。荚膜厚度也可能阻碍DNA摄取，限制水平基因转移，部分解释hvKp耐药基因携带率低于cKp的现象。目前已鉴定79种荚膜（K）血清型，其中K1、K2、K5、K16、K20、K54、K57及KN1与hvKp高度相关，K1与K2最常见。K1型多与ST23相关，K2型分布较广，与ST25、ST86、ST375、ST380相关。地理分布上，K1多见于亚洲，K2多见于欧美；中国流行的MDR-hvKp以K64与K47（多属ST11）为主。K1与K2荚膜因缺乏甘露糖与鼠李糖，难以被巨噬细胞甘露糖结合凝集素识别，且含唾液酸成分，可抑制免疫识别，增强抗吞噬能力与致病性。
铁载体：铁是人体与细菌必需的微量营养素，但细胞外液中可利用铁极少。hvKp铁载体产量通常为cKp的6–10倍，可分泌肠杆菌素、耶尔森菌素、沙门菌素与气杆菌素四类铁载体，高效摄取铁离子以支持快速生长与高毒力。
脂多糖（LPS）：LPS由脂质A、寡糖核心与O抗原组成。O抗原通过与补体C3b结合干扰膜攻击复合物形成，介导补体抵抗。目前已鉴定8种O抗原血清型，O1最常见，与高毒力相关，可干扰巨噬细胞活化并促进菌血症。
菌毛与黏附结构：1型与3型菌毛是研究最深入的黏附因子，3型菌毛可促进生物被膜形成。hvKp参考株NTUH-K2044携带7个新菌毛基因簇（kpa–kpf、kfg），其中kpc与K1血清型高度相关。铁限制环境下，3型菌毛表达受抑制，其在hvKp致病中的作用有限。高黏液K1株因荚膜过厚，可掩盖菌毛结构，导致初始黏附能力较低。非菌毛黏附素CF29K与肝脓肿发生相关，多由毒力质粒编码。
外膜蛋白（OMPs）：OmpA、肽聚糖相关脂蛋白（Pal）与胞壁脂蛋白（LppA）参与免疫逃逸与定植。NTUH-K2044的pal与lppA缺失株毒力显著下降，但对K1与O1抗原的表达未受影响，具有疫苗开发潜力。孔蛋白OmpK35与OmpK36下调或缺失可增强耐药性，但会降低毒力与定植能力。新发现的孔蛋白KpnO缺失可减少荚膜合成并减弱毒力。
VI型分泌系统（T6SS）：T6SS为类似噬菌体尾部的收缩性纳米机器，可将效应蛋白注入靶细胞，杀伤真核细胞或竞争菌株。hvKp中T6SS基因簇频率显著高于肠道定植株，可增强其在肠外环境中的适应性。T6SS相关效应蛋白PLD1是肺炎模型中的重要毒力因子，其编码基因pld1缺失可显著降低菌株毒力。T6SS还可能参与铁摄取。
hvKp感染的临床谱
hvKp既可致社区感染，也可引起院内感染，如呼吸机相关性肺炎，并可并发脓胸、肺脓肿及脓毒性肺栓塞，目前已是社区获得性脓胸的首要病因。腹部感染以肝脓肿最具代表性，是hvKp菌血症的最常见原发灶。菌血症常伴发脓毒性血栓栓塞，累及局部或远处器官。眼内炎自1986年起被确认为hvKp的严重并发症，可导致不可逆视力损伤。hvKp还可引起社区获得性脑膜炎、肌肉脓肿、坏死性筋膜炎及尿路感染，并几乎可侵犯所有解剖部位。研究显示，肺炎克雷伯菌脑膜炎中66.7%为hvKp，其中36.1%为hv-CRKP，后者患者病死率高达92.3%。中国某教学医院曾暴发ST859-K19 CR-hvKp克隆传播，所有菌株仅对多黏菌素、替加环素及头孢他啶/阿维巴坦敏感，携带全套耐药与毒力基因。rmpA与rmpA2可上调荚膜合成，促进抗吞噬与血流存活；iucA介导气杆菌素合成，支持铁摄取；iroBCDN编码沙门菌素，可逃逸脂质运载蛋白-2的免疫清除。新发现的毒力因子PEG344为内膜转运蛋白，可增强hvKp在腹水环境中的生长能力。
抗菌药物耐药性
MDR-hvKp被称为新型“超级细菌”，其耐药机制包括：①获得携带耐药基因的接合性质粒；②ICEs整合耐药基因至染色体或毒力质粒；③孔蛋白编码基因突变；④MDR/XDR cKp获得hvKp毒力质粒。CRISPR/Cas系统可抵御外源遗传物质入侵，其缺失与高水平耐药密切相关，可促进耐药基因水平转移。hvKp耐药获得速度慢于cKp，可能与荚膜致密阻碍DNA摄取及CRISPR/Cas系统存在有关。
肺炎克雷伯菌固有耐药于氨苄西林与替卡西林。ESBLs（如CTX-M、SHV、TEM）可水解第三代头孢菌素与氨曲南，合并孔蛋白突变时可进一步降低碳青霉烯类药物渗透性。AmpC β-内酰胺酶高表达可介导对头孢西丁等头霉素类的耐药。碳青霉烯酶（KPC、NDM、VIM、IMP、OXA型）可水解包括碳青霉烯在内的几乎所有β-内酰胺类药物。多黏菌素耐药机制包括mcr-1质粒介导耐药、PhoP-PhoQ-Arn信号通路激活导致脂质A阳离子化修饰，以及mgrB基因插入失活。替加环素耐药常与acrR与ramA外排泵基因过表达相关。
诊断
目前临床微生物实验室尚无法可靠区分hvKp与cKp，限制了精准诊疗。准确识别hvKp有助于提示隐匿性转移感染，指导影像学评估与感染源控制。眼内炎早期表现隐匿，确诊后需尽早眼科干预以保护视力。
拉丝试验与高黏液菌落观察是最常用的初筛方法，但准确性有限。拉丝试验通过接种环牵拉菌落形成超过5 mm黏液丝判定阳性，操作简便但无法区分高黏液表型与高毒力。联合检测rmpA、rmpA2、iucA等毒力基因可提高准确性。气杆菌素产量＞30 μg/mL，或同时携带iucA与rmpA/rmpA2，是目前最可靠的毒力标志物。peg-344、iroB等生物标志物的发现也为诊断试剂开发提供了依据。CRISPR技术在未来快速诊断中具有应用前景。
抗生素替代治疗
噬菌体疗法：噬菌体M198对肺炎克雷伯菌裂解活性强，与甲氧苄啶、头孢吡肟或氯霉素联用具协同效应。PSKP16噬菌体可有效降低β-内酰胺酶产hvKp肺炎模型中小鼠细菌负荷与炎症，改善生存率。靶向多荚膜型的噬菌体鸡尾酒（ΦK2044、ΦKR1、ΦKR8）可抑制生物被膜、延缓耐药并提升动物存活率。vB_Kpn_F13与vB_Kpn_F14噬菌体对耐药株裂解活性强，生理条件下稳定。针对CR-hvKp的新型裂解性噬菌体vB_KpnA_SCNJ1-Z、vB_KpnS_SCNJ1-C与vB_KpnM_SCNJ1-Y在小鼠模型中显著提高存活率（70–80%）。
抗菌肽（AMPs）：目前仅有少量AMP专利处于临床前阶段。蜂毒肽Osmin对耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌（CRKP）具有强效杀菌与抗生物被膜活性，毒性低、稳定性好。AMP AA139经聚合物纳米粒或脂质核胶束制剂改造后，在肺炎-脓毒症大鼠模型中延长肺部滞留时间、降低毒性并提高存活率。AMP KLA在体外与小鼠肺炎模型中抗菌效果最强。蝎毒来源AMP Cm38对肺炎克雷伯菌的最小抑菌浓度为64 μM，兼具神经活性。
抗生素联合治疗：针对产金属β-内酰胺酶（MBL）菌株，利福平-美罗培南-多黏菌素三联方案协同杀菌效果最佳，多黏菌素联合氨曲南、磷霉素或利福平亦具协同作用。CR-hvKp对头孢他啶/阿维巴坦、多黏菌素及替加环素敏感性高（MIC90≤1 μg/mL）。高剂量碳青霉烯联合治疗可降低血流感染患者14天病死率。针对呼吸机相关肺炎的多重耐药株，多黏菌素-美罗培南与多黏菌素-阿米卡星分别在浮游与生物被膜状态下表现出高协同活性。双碳青霉烯方案（美罗培南+厄他培南）对低MIC株有一定协同效果。
讨论与结论
hvKp已从亚太地区扩散至全球，其肠道定植与跨上皮易位机制逐步明确，但仍需深入研究。耐药与毒力的融合使其防控形势更加严峻。未来需开发快速、低成本的诊断试剂，整合基因组监测与临床数据以预测演化趋势，并通过多学科合作推进噬菌体、抗菌肽及纳米制剂等新疗法的临床转化。提高临床认知、实现早诊早治与个体化治疗，是降低hvKp相关发病率与病死率的关键。
