高黏液性肺炎克雷伯菌毒力基因檢出情況的薈萃分析

楊勝真，武康寧，蔡成森，于健健，邢介鋒，王珺

我國(guó)臺(tái)灣學(xué)者首次報(bào)道了一種具有高黏液表型且易導(dǎo)致轉(zhuǎn)移性、侵襲性感染的肺炎克雷伯菌，其典型的臨床表現(xiàn)是導(dǎo)致化膿性肝膿腫、腦膜炎、眼內(nèi)炎等重癥感染［1］。因其在瓊脂平板上生長(zhǎng)時(shí)具有明顯的高黏液黏膜表型，有研究者將其定義為高黏液性肺炎克雷伯菌（hypermucoviscous Klebsiella pneumoniae，HMKP）［2］。隨著對(duì)細(xì)菌導(dǎo)致這種重癥感染的毒力基因的深入研究，關(guān)于HMKP毒力基因測(cè)定的報(bào)道越來(lái)越多，但缺乏系統(tǒng)性的分析。本研究旨在薈萃分析HMKP毒力基因檢出情況，以期說(shuō)明HMKP的毒力特點(diǎn)，引起醫(yī)生的重視，為臨床防控提供參考。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）有關(guān)HMKP與非HMKP毒力基因檢出情況的原始研究；（2）發(fā)表在核心期刊上；（3）至少檢測(cè)2個(gè)及以上毒力基因；（4）觀察指標(biāo)：HMKP毒力基因檢出率。文獻(xiàn)排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）無(wú)法獲取全文的文獻(xiàn)；（2）重復(fù)發(fā)表的文獻(xiàn)；（3）會(huì)議記錄、Meta分析、綜述；（4）研究對(duì)象不符、數(shù)據(jù)無(wú)法應(yīng)用的文獻(xiàn)。

1.2 文獻(xiàn)檢索策略 在萬(wàn)方數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)、中國(guó)知網(wǎng)、PubMed上進(jìn)行系統(tǒng)檢索，檢索時(shí)限為建庫(kù)至2022年2月。中文檢索詞為：高黏液性肺炎克雷伯菌、毒力基因；英文檢索詞為：hypermucoviscous Klebsiella pneumoniae、virulence gene。

1.3 文獻(xiàn)篩選及內(nèi)容提取 根據(jù)文獻(xiàn)納入與排除標(biāo)準(zhǔn)，由兩名研究員通過(guò)閱讀文獻(xiàn)的題目及摘要進(jìn)行初步篩選，之后通過(guò)閱讀全文進(jìn)行復(fù)篩，最終選出符合納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)。提取的內(nèi)容包括：第一作者、發(fā)表時(shí)間、菌株數(shù)、研究時(shí)間、毒力基因及其數(shù)量、地域分布。

1.4 文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià) 由兩名研究者按照紐卡斯?fàn)?渥太華量表（Newcastle-Ottawa Scale，NOS）［3］獨(dú)立評(píng)價(jià)納入文獻(xiàn)的質(zhì)量，NOS包括研究對(duì)象的選擇（4個(gè)條目：病例確定是否恰當(dāng)、病例的代表性、對(duì)照的選擇、對(duì)照的確定）（4分）、組間可比性（2個(gè)條目：控制主要混雜因素、控制次要混雜因素）（2分）、結(jié)果測(cè)量或暴露因素測(cè)量（3個(gè)條目：暴露因素的確定、相同方法確定兩組暴露因素、應(yīng)答率）（3分），總分9分，評(píng)分≤6分為低質(zhì)量研究，評(píng)為B級(jí)；評(píng)分＞6分為高質(zhì)量研究，評(píng)為A級(jí)。文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)過(guò)程中，如意見(jiàn)不一致，則由兩名研究者協(xié)商或第三名研究者仲裁。

1.5 質(zhì)量控制方法 為保證錄入數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性，由兩位研究員進(jìn)行文獻(xiàn)篩選和數(shù)據(jù)錄入。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用RevMan 5.4軟件進(jìn)行Meta分析。分類變量以RR及其95%CI表示。采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析，如文獻(xiàn)間有統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性（P＜0.10、I2≥50%），則采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)篩選結(jié)果 初步檢出相關(guān)文獻(xiàn)92篇，其中萬(wàn)方數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)9篇、中國(guó)知網(wǎng)17篇、PubMed 66篇；剔除重復(fù)文獻(xiàn)7篇，閱讀題目和摘要及全文剔除文獻(xiàn)75篇，最終共納入文獻(xiàn)10篇［4-13］，其中中文文獻(xiàn)7篇［5-8，10-12］、英文文獻(xiàn)3篇［4，9，13］；共涉及HMKP 432株（其中浙江省184株、廣東省78株、江西省54株、四川省47株、拉瓦爾品第和伊斯蘭堡43株、河南省26株）（HMKP組）、非HMKP 998株（非HMKP組）。文獻(xiàn)篩選流程見(jiàn)圖1，納入文獻(xiàn)的基本特征見(jiàn)表1。

表1 納入文獻(xiàn)的基本特征Table 1 Basic features of the involved literature

圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖Figure 1 Literature screening flow chart

2.2 納入文獻(xiàn)的質(zhì)量評(píng)價(jià) 10篇文獻(xiàn)［4-13］中，6篇［4，6，9-12］的質(zhì)量評(píng)為A級(jí)，4篇［5，7-8，13］的質(zhì)量評(píng)為B級(jí)，見(jiàn)表2。

表2 納入文獻(xiàn)的質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果Table 2 Quality assessment of the involved literature

2.3 Meta分析結(jié)果

2.3.1 rmpA基因 10篇文獻(xiàn)［4-13］報(bào)道了rmpA基因檢出率，各文獻(xiàn)間有統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性（P＜0.000 01，I2=87%），采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析，結(jié)果顯示，HMKP組rmpA基因檢出率高于非HMKP組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔RR=6.91，95%CI（4.18，11.43），P＜0.000 01〕，見(jiàn)圖2。

圖2 HMKP組與非HMKP組rmpA基因檢出率比較的森林圖Figure 2 Forest plot for comparison of detection rate of rmpA gene between HMKP group and non-HMKP group

2.3.2 mrkD基因 6篇文獻(xiàn)［4-5，7-8，10，13］報(bào)道了HMKP組與非HMKP組mrkD基因檢出率，各文獻(xiàn)間有統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性（P＜0.000 01，I2=97%），采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析，結(jié)果顯示，HMKP組與非HMKP組mrkD基因檢出率比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔RR=1.37，95%CI（0.99，1.91），P=0.06〕，見(jiàn)圖3。

圖3 HMKP組與非HMKP組mrkD基因檢出率比較的森林圖Figure 3 Forest plot for comparison of detection rate of mrkD gene between HMKP group and non-HMKP group

2.3.3 aerobactin基因 6篇文獻(xiàn)［4，6-8，10，12］報(bào)道了HMKP組與非HMKP組aerobactin基因檢出率，各文獻(xiàn)間有統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性（P＜0.000 01，I2=91%），采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析，結(jié)果顯示，HMKP組aerobactin基因檢出率高于非HMKP組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔RR=4.87，95%CI（2.12，11.15），P=0.000 2〕，見(jiàn)圖4。

圖4 HMKP組與非HMKP組aerobactin基因檢出率比較的森林圖Figure 4 Forest plot for comparison of detection rate of aerobactin gene between HMKP group and non-HMKP group

2.3.4 rmpA2基因 5篇文獻(xiàn)［6-8，10-11］報(bào)道了HMKP組與非HMKP組rmpA2基因檢出率，各文獻(xiàn)間有統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性（P=0.03，I2=63%），采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析，結(jié)果顯示，HMKP組rmpA2基因檢出率高于非HMKP組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔RR=5.99，95%CI（3.55，10.11），P＜0.000 01〕，見(jiàn)圖5。

圖5 HMKP組與非HMKP組rmpA2基因檢出率比較的森林圖Figure 5 Forest plot comparing the detection rate of rmpA2 gene in HMKP group and non-HMKP group

2.3.5 magA基因 6篇文獻(xiàn)［4，6-9，11］報(bào)道了HMKP組與非HMKP組magA基因檢出率，各文獻(xiàn)間有統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性（P＜0.000 1，I2=83%），采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析，結(jié)果顯示，HMKP組magA基因檢出率高于非HMKP組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔RR=4.24，95%CI（1.30，13.87），P=0.02〕，見(jiàn)圖6。

圖6 HMKP組與非HMKP組magA基因檢出率比較的森林圖Figure 6 Forest plot comparing the detection rate of magA gene between HMKP group and non-HMKP group

2.3.6 wcaG基因 6篇文獻(xiàn)［4，6-8，10-11］報(bào)道了HMKP組與非HMKP組wcaG基因檢出率，各文獻(xiàn)間有統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性（P＜0.000 01，I2=86%），采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析，結(jié)果顯示，HMKP組與非HMKP組wcaG基因檢出率比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔RR=1.97，95%CI（0.82，4.74），P=0.13〕，見(jiàn)圖7。

圖7 HMKP組與非HMKP組wcaG基因檢出率比較的森林圖Figure 7 Forest plot comparing the detection rate of wcaG gene between HMKP group and non-HMKP group

2.3.7 iroN基因 4篇文獻(xiàn)［4-5，7-8］報(bào)道了HMKP組與非HMKP組iroN基因檢出率，各文獻(xiàn)間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性（P=0.25，I2=27%），采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析，結(jié)果顯示，HMKP組iroN基因檢出率高于非HMKP組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔RR=6.41，95%CI（4.60，8.92），P＜0.000 01〕，見(jiàn)圖8。

圖8 HMKP組與非HMKP組iroN基因檢出率比較的森林圖Figure 8 Forest plot comparing the detection rate of iroN gene between HMKP group and non-HMKP group

2.3.8 fimH基因 5篇文獻(xiàn)［4，8，10-11，13］報(bào)道了HMKP組與非HMKP組fimH基因檢出率，各文獻(xiàn)間有統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性（P＜0.000 01，I2=91%），采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析，結(jié)果顯示，HMKP組與非HMKP組fimH基因檢出率比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔RR=1.16，95%CI（0.95，1.43），P=0.15〕，見(jiàn)圖9。

圖9 HMKP組與非HMKP組fimH基因檢出率比較的森林圖Figure 9 Forest plot comparing the detection rate of fimH gene between HMKP group and non-HMKP group

2.3.9 alls基因 4篇文獻(xiàn)［4-6，11］報(bào)道了HMKP組與非HMKP組alls基因檢出率，各文獻(xiàn)間有統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性（P=0.000 3，I2=84%），采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析，結(jié)果顯示，HMKP組與非HMKP組alls基因檢出率比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔RR=1.23，95%CI（0.57，2.65），P=0.60〕，見(jiàn)圖10。

圖10 HMKP組與非HMKP組alls基因檢出率比較的森林圖Figure 10 Forest plot comparing the detection rate of alls gene between HMKP group and non-HMKP group

2.3.10 kfu基因 5篇文獻(xiàn)［4-6，11，13］報(bào)道了HMKP組與非HMKP組kfu基因檢出率，各文獻(xiàn)間有統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性（P＜0.000 01，I2=86%），采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析，結(jié)果顯示，HMKP組與非HMKP組kfu基因檢出率比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔RR=2.28，95%CI（0.95，5.45），P=0.06〕，見(jiàn)圖11。

圖11 HMKP組與非HMKP組kfu基因檢出率的森林圖Figure 11 Forest plot comparing the detection rate of kfu gene between HMKP group and non-HMKP group

2.3.11 entB基因 4篇文獻(xiàn)［4，6，10-11］報(bào)道了HMKP組與非HMKP組entB基因檢出率，各文獻(xiàn)間有統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性（P=0.003，I2=79%），采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析，結(jié)果顯示，HMKP組與非HMKP組entB基因檢出率比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔RR=1.08，95%CI（0.95，1.24），P=0.25〕，見(jiàn)圖12。

圖12 HMKP組與非HMKP組entB基因檢出率比較的森林圖Figure 12 Forest plot comparing the detection rate of entB gene between HMKP group and non-HMKP group

2.3.12 ybts基因 5篇文獻(xiàn)［4-6，10-11］報(bào)道了HMKP組與非HMKP組entB基因檢出率，各文獻(xiàn)間有統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性（P＜0.000 01，I2=96%），采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析，結(jié)果顯示，HMKP組與非HMKP組ybts基因檢出率比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔RR=1.63，95%CI（0.92，2.90），P=0.09〕，見(jiàn)圖13。

圖13 HMKP組與非HMKP組ybts基因檢出率比較的森林圖Figure 13 Forest plot comparing the detection rate of ybts gene between HMKP group and non-HMKP group

2.3.13 iucA基因 4篇文獻(xiàn)［5，10-11，13］報(bào)道了HMKP組與非HMKP組iucA基因檢出率，各文獻(xiàn)間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性（P=0.82，I2=0），采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析，結(jié)果顯示，HMKP組iucA基因檢出率高于非HMKP組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義〔RR=3.61，95%CI（2.92，4.47），P＜0.000 01〕，見(jiàn)圖14。

圖14 HMKP組與非HMKP組iucA基因檢出率比較的森林圖Figure 14 Forest plot comparing the detection rate of iucA gene between HMKP group and non-HMKP group

3 討論

目前，HMKP的感染病例早已從最初的亞洲地區(qū)蔓延至全球范圍。最初發(fā)現(xiàn)，與經(jīng)典肺炎克雷伯菌（classic Klebsiella pneumoniae，cKP）不同，HMKP可以從感染的原始部位擴(kuò)散到其他器官，一旦發(fā)生侵襲性播散，患者常會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的、不可逆的難治性后遺癥，如失明和中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷［14］。有研究者將具有強(qiáng)烈致病性和高毒力性的HMKP命名為高毒力肺炎克雷伯菌（hypervirulent Klebsiella pneumoniae，HvKP）［2］。隨著研究的深入，研究者確定了某些使細(xì)菌產(chǎn)生高毒力的基因，指出rmpA、iucA、rmpA2基因是鑒定HvKP的生物標(biāo)志物［15］，aerobactin基因是HvKP有價(jià)值的預(yù)測(cè)因子［16］。本研究旨在分析HMKP毒力基因檢出情況。

HMKP毒力強(qiáng)，易引起全身膿毒性反應(yīng)，這與其攜帶的毒力基因密不可分。研究表明，rmpA、rmpA2、magA基因是菌株黏膜黏滯相關(guān)的基因［17-18］，mrkD基因可通過(guò)Ⅲ型菌毛促進(jìn)生物膜的形成［19-20］，iucA、iroN、ybtS、entB基因是菌株鐵載體相關(guān)基因［21］。alls基因可使菌株在需氧和厭氧條件下以尿囊作為碳源、氮源及能量源［22-23］。鐵攝取系統(tǒng)和菌株的生長(zhǎng)代謝密切相關(guān)，在鐵載體系統(tǒng)中，ybtS基因編碼耶爾森菌素，entB基因編碼腸菌素［23-24］，其中氣桿菌素aerobactin基因被認(rèn)為是鐵載體中最重要的毒力因子，其與rmpA基因具有協(xié)同作用，而wcaG基因可編碼莢膜巖藻糖的合成［23］。鐵對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)至關(guān)重要，其能促使HMKP引起肝膿腫、形成生物膜，且鐵載體基因表達(dá)與毒力增加相關(guān)［25］，而生物膜的形成可增強(qiáng)菌株的毒力和耐藥性，增強(qiáng)細(xì)菌在體外和體內(nèi)的抗吞噬活性［26］。本研究結(jié)果顯示，HMKP組rmpA、aerobactin、rmpA2、magA、iroN、iucA基因檢出率高于非HMKP組，說(shuō)明HMKP可能較非HMKP的毒力大，提示高黏性與高毒性可能高度相關(guān)。與非HMKP相比，HMKP對(duì)患者的危害更大，這主要是由于其攜帶更多的毒力基因，這些基因使其能夠產(chǎn)生更多的毒素以及擁有更強(qiáng)的耐藥性。本研究結(jié)果還顯示，HMKP組與非HMKP組mrkD、wcaG、fimH、alls、kfu、entB、ybts基因檢出率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示某些非HMKP可能也具有高毒性，不能單靠高黏液表型來(lái)確定是否為HvKP。本研究中，有不攜帶毒力基因的HMKP，也有攜帶毒力基因的非HMKP，同時(shí)有報(bào)道發(fā)現(xiàn)了非高黏液表型的HvKP和具有高黏液表型的非HvKP［27］，所以將具有高黏液表型的HMKP定義為HvKP的做法是不夠客觀的。有學(xué)者認(rèn)為，高黏液和高毒力是兩種不同的表型，不能單靠高黏液表型來(lái)判斷細(xì)菌是否為HvKP，但也不能否認(rèn)高黏液表型的意義，臨床上分離出的具有高黏液表型的菌株可能是高毒性的，在發(fā)現(xiàn)高黏液表型的菌株時(shí)要給予高度重視［28］。隨著相關(guān)報(bào)道的增多和研究的深入，相信高黏液表型和高毒性的關(guān)系在未來(lái)會(huì)得到進(jìn)一步揭示。

綜上所述，與非HMKP相比，HMKP毒力基因檢出率更高，這些毒力基因使HMKP的致病力更強(qiáng)、毒性更高，在臨床上對(duì)患者的危害更大。提示臨床發(fā)現(xiàn)HMKP時(shí)要給予高度關(guān)注，并采取及時(shí)適當(dāng)?shù)闹委煷胧５疚纳写嬖谝欢ň窒扌裕菏紫?，僅檢索了主要數(shù)據(jù)庫(kù)，樣本量較小，可能會(huì)對(duì)研究結(jié)果造成一定影響。其次，由于該薈萃分析中包含的研究數(shù)量有限，未分析發(fā)表偏倚。因?yàn)閷?duì)于有限數(shù)量的研究，漏斗圖和分析發(fā)表偏倚的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法是不可靠的［29-30］。因而本研究結(jié)果可能存在一定誤差，需要更多高質(zhì)量的文獻(xiàn)加以驗(yàn)證。

作者貢獻(xiàn)：楊勝真、王珺進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)、文章的可行性分析；楊勝真、武康寧、邢介鋒進(jìn)行文獻(xiàn)/資料收集、整理；楊勝真撰寫(xiě)論文；楊勝真、蔡成森、于健健進(jìn)行論文的修訂；王珺負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校，對(duì)文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理。

本文無(wú)利益沖突。