高毒力肺炎克雷伯菌肝膿腫的檢測并文獻復習

黃麗莎 肖文艷 胡娟娟 李惠 張金 鄭瑤 楊旻 華天鳳

作者單位：230032 安徽合肥，安徽醫科大學第二附屬醫院重癥醫學二科，心肺復蘇與危重病研究室

高毒力肺炎克雷伯菌（hypervirulentKlebsiella Pneumoniae，hvKP）肝膿腫是由高黏性菌株導致的肝臟化膿性感染，主要表現為寒戰、高熱及肝區疼痛，部分患者可合并肝外組織侵襲表現，病死率高達2.8%～10.8%［1］。該疾病在全球范圍內均有出現，其中以亞洲國家為甚，hvKP 感染的防治已成為亞太地區尤其是我國棘手的臨床問題［2-3］。第二代測序（next-generation sequencing，NGS）在肺炎克雷伯菌感染的早期臨床診斷中具有一定的應用價值，本研究對安徽醫科大學第二附屬醫院重癥醫學二科利用NGS 成功指導診斷并救治的2 例hvKP 肝膿腫患者進行報道并復習文獻，探討NGS 對于hvKP 肝膿腫早期臨床診療的應用價值，旨在提高臨床醫師對此類疾病的早期診斷率，進而改善患者的遠期預后，現將結果報告如下。

1 病例資料

1.1病例1 男性，57 歲，因“寒戰、高熱、惡心、嘔吐2 d 余”于2021 年2 月12 日由急診轉入本科?；颊呷朐呵? d 無明顯誘因突起高熱，最高體溫（temperature，T）為39.5 ℃，伴惡心、嘔吐、腹瀉，就診當天生命體征不穩：T 39.5 ℃，脈搏121 次/min，呼吸頻率（respiratory rate，RR）35 次/min，血壓（blood pressure，BP）76/54 mmHg（1 mmHg≈0.133 kPa），意識清楚，精神差，全身皮膚及鞏膜黃染，四肢厥冷，腹部壓痛明顯，無反跳痛，其余系統無異常表現。急查生化指標提示：白細胞計數（white blood cell count，WBC）12.37×109/L，中性粒細胞比例（neutrophil ratio，NEU%）96.9%，C-反應蛋白（C-reactive protein，CRP）243.6 mg/L，降鈣素原（procalcitonin，PCT） 67.76 μg/L，白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6）4 116 ng/L，丙氨酸轉氨酶（alanine transaminase，ALT）185 U/L，天冬氨酸轉氨酶（aspartate transaminase，AST）217 U/L，總膽紅素（total bilirubin，TBil）514.6 μmol/L，直接膽紅素（direct bilirubin，DBil）320 μmol/L。腹部超聲提示肝右側葉低回聲結節（67 mm×33 mm）?；颊吆芸斐霈F感染性休克及多器官功能不全，遂即轉入重癥監護病房（intensive care unit，ICU），入ICU 后立即經驗性給予美羅培南（1 g，每8 h 給藥1 次）抗感染，同時積極給予液體復蘇、機械通氣及血管活性藥物維持血壓等綜合治療。為盡快明確致病菌，先后完善血培養及外周血NGS 檢查。半天后NGS 結果顯示肺炎克雷伯菌感染，結合患者臨床表現及影像學結果，高度懷疑hvKP 感染，3 d 后血培養提示未見細菌。病程第4 天，患者再次出現高熱（T 39 ℃），超聲提示肝右葉膿腫較前進展，立即行膿腫穿刺引流，并送細菌培養，結果提示檢出肺炎克雷伯菌，經鑒定毒力試驗陽性，確定為hvKP，藥敏結果提示對美羅培南敏感，繼續美羅培南抗感染治療并加強肝膿腫引流，患者生命體征逐漸穩定，臨床癥狀和生化指標明顯改善（CRP 95.1 mg/L、IL-6 78.2 ng/L、PCT 3.99 μg/L），于病程第8 天降檔抗菌藥物為頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉（3 g，每12 h 給藥1 次）?；颊哂诓〕痰?6 天復查超聲提示肝膿腫較前吸收（45 mm×40 mm×36 mm），一般情況良好，轉回普通病房繼續治療?；颊哂诓〕痰?5 天出院，出院后隨訪肝膿腫已吸收，肝功能正常。

1.2病例2 女性，66 歲，因“乏力、納差5 d 余，發熱3 d 余”于2022 年5 月4 日由急診轉入本科。入院前5 d 出現乏力、納差，進行性加重，2 d 后出現高熱，最高T 39 ℃，曾就診于當地診所，給予抗感染、退熱等治療（具體藥物不詳），療效不佳。就診本院當日生命體征不穩：T 39 ℃，脈搏187 次/min，RR 30 次/min，BP 90/45 mmHg，呈休克狀態，意識模糊，雙肺呼吸音粗，未聞及明顯干濕啰音，四肢濕冷，查體無法配合。急查生化指標提示：WBC 9.28×109/L，NEU% 85.9%，PCT＞50.00 μg/L，CRP 346.9 mg/L，IL-6 100.6 ng/L，ALT 532 U/L，AST 580 U/L，TBil 121.0 μmol/L，DBil 93.9 μmol/L。急診腹部CT 顯示：肝右葉混雜低密度（60.3 mm×49.4 mm），邊界欠清。急診以感染性休克收治入ICU，入ICU 后給予機械通氣、液體復蘇及去甲腎上腺素維持血壓。立即經驗性使用亞胺培南西司他?。? g，每12 h 給藥1 次）抗感染，并同時送外周血細菌培養及NGS 檢查，半天后NGS 結果提示肺炎克雷伯菌感染，根據患者體征及臨床表現，高度懷疑hvKP 感染，繼續亞胺培南抗感染，3 d 后血培養結果回報檢出肺炎克雷伯菌，毒力試驗陽性，微生物室鑒定為hvKP，對亞胺培南西司他丁敏感。在病程第7 天行超聲定位下膿腫穿刺引流，穿刺液送細菌培養，結果同前。病程第8 天調整抗菌藥物為頭孢哌酮舒巴坦（3 g，每12 h 給藥1 次），治療后患者臨床癥狀和生化指標明顯好轉（ALT 109 U/L，AST 40 U/L，TBil 16.5 μmol/L，NEU%53.5%，DBil 5.0 μmol/L，WBC 5.19×109/L），于病程第16 天轉回普通病房繼續治療，后期患者復查腹部超聲提示肝膿腫較前明顯吸收（36 mm×35 mm），并于病程第26 天出院，隨訪肝功能正常。

2 討論

hvKP 是克雷伯菌屬的一種特殊菌群，具有高侵襲力與高黏性表型。一項關于我國化膿性肝膿腫（pyogenic liver abscess，PLA）的研究顯示，克雷伯菌屬已替代埃希菌屬成為PLA 的首要致病菌［4］。在韓國高達80%的PLA 病原體為hvKP［5］。肺炎克雷伯菌好發于合并糖尿病的患者［6］，hvKP 肝膿腫以寒戰、發熱、肝區疼痛為主要臨床特點，部分患者可伴有惡心、嘔吐等消化道癥狀。此外，約3.5%～20.0%的患者合并肝外部位感染，如眼內炎、腦膜炎、肺膿腫等，稱為肺炎克雷伯菌肝膿腫侵襲綜合征（invasiveKlebsiella pneumoniaeliver abscess syndrome，IKPLAS），此類患者發病隱匿，病情重，進展快，預后不佳。目前臨床對hvKP 的診斷是綜合臨床表現、菌群表型、毒力基因篩查、病原學證據及影像學表現等做出判斷。微生物實驗室多采用根據拉絲試驗來鑒定高黏性表型，從而與普通菌株進行區分，可作為初篩試驗。盡管病原學檢查是診斷hvKP 肝膿腫最有力的證據，但在疾病早期，由于細菌數量不足或抗菌藥物使用，血培養等傳統檢測方法常呈假陰性結果。hvKP 肝膿腫病程迅速進展與診治滯后的矛盾是當前主要的醫療現狀，測序技術的發展與應用改善了這種現狀。NGS 是一種革命性的測序技術，能同時對數百萬個核酸分子的序列進行檢測，極大地提高了臨床檢測效率，除在腫瘤及生殖領域被廣泛應用，還能夠快速且準確地測定幾乎所有潛在的病原微生物，尤其適用于急性和危重患者的診斷，提高病原體的早期檢出率，為疾病診斷及治療提供方向和指導。近年來也有NGS用于hvKP肝膿腫早期診斷的報道。

以“肺炎克雷伯菌”“肝膿腫”“高通量測序”“下一代測序”“成人”為關鍵詞檢索中國知網及萬方數據庫，以“Klebsiella pneumoniae”“liver abscess”“highthroughput sequencing”“next generation sequencing”“adult”“case report”為關鍵詞檢索Pubmed 數據庫,檢索年限為建庫至2022 年11 月，共篩選出病例報道7 篇,其中中文5 篇，英文2 篇。見表1。

表1 高毒力肺炎克雷伯菌肝膿腫相關文獻復習

本研究中2 例hvKP 肝膿腫患者及7 例文獻報道患者均以寒戰、發熱為主要表現，其中半數患者伴有消化道癥狀，約55%的患者合并肝外器官受累的表現。PLA 專家共識指出，盡管既往研究表明PLA 血培養陽性率超過50%，但在臨床實踐中顯示，陽性率遠低于50%，膿液培養陽性率稍高但也受膿腫大小、皮膚菌群等限制［14］。上述9 例患者均行外周血或膿液培養及NGS 檢查，所有患者NGS 均回報肺炎克雷伯菌屬感染，除1 例患者精準定位到與hvKP 高度相關的耐藥基因和毒力基因外，其余患者均綜合考慮NGS 結果、實驗室檢查、影像學及臨床表現，初步診斷為hvKP 感染，并依據診斷調整抗菌藥物。相較于NGS 的100%陽性檢出率，只有7 例患者血培養陽性，且結果晚于NGS 結果3～4 d，本研究中男性患者NGS 同期血培養為陰性結果，直至膿腫穿刺液細菌培養才回報肺炎克雷伯菌，藥敏試驗敏感，患者的治愈受益于經驗和充分靜脈使用美羅培南及肝膿腫穿刺引流，若無NGS 鑒定出病原體，患者的治療可能會延遲。文獻復習中9 例hvKP肝膿腫患者在NGS 明確病原體后均迅速調整治療方案，以抗菌藥物和外科干預為基石，其中以碳青霉烯類抗菌藥物（美羅培南/亞胺培南）為主，在臨床實踐中還要充分考慮不同組織抗菌藥物的滲透性差異，而經皮引流（percutaneous drainage，PD）為首選外科干預方法。直徑＜5 cm 的膿腫可直接給予抗菌藥物治療，直徑＞5 cm 的膿腫應在藥物治療的基礎上進行快速外科干預［15］。應注意選擇大口徑引流管以及局部應用纖維蛋白溶解劑，降低膿液堵管的可能性，提高引流效率［16］。本研究中共有6 例患者接受PD 治療，其中肝膿腫最小約為3.9 cm×4.7 cm。多項研究表明，耐藥型hvKP 的檢出率逐年提高［17］，高毒力+耐藥使hvKP 成為新一代“超級細菌”［18］。本研究9 例患者中有2 例耐藥型hvPH，其中1 例為碳青霉烯類耐藥型。碳青霉烯類抗菌藥物目前為臨床醫生治療重癥hvKP 肝膿腫的一線用藥，被臨床醫生視為抗革蘭陰性菌感染的最后防線。該患者確診前先后經驗性使用比阿培南及美羅培南，療效不佳，確診后立即調整抗菌藥物，改為替加環素+依替米星+復方磺胺甲噁唑，調整藥物后不斷好轉。9 例患者中8 例治愈，1 例放棄治療后死亡。

hvKP 菌株受rmpA 和magA 等毒力基因調控表達為高黏液性狀，對非特異性免疫具有強抵抗力，能有效對抗補體的殺傷作用和中性粒細胞及巨噬細胞的吞噬作用，從而易隨血液循環播散至全身各處，侵襲肝外組織，發展為IKPLAS［19］。多項研究表明，IKPLAS 患者較非IKPLAS 患者病情進展更快，ICU 住院率及病死率均明顯升高，糖尿病為該綜合征最常見的危險因素［1，20］。本研究中有5 例患者有糖尿病史，還有1 例患者隨機血糖＞14 mmol/L，上述6 例患者中5 例有肝外侵襲表現。眼部是臨床上最常見的轉移性感染發生部位，以眼部脹痛、發紅和視物模糊為典型表現，右眼多見，約13%～25%的患者累及雙眼［21-22］。內源性眼內炎（endogenous endophthalmitis，EE）進展迅速，即使玻璃體內注射抗菌藥物治療，預后也較差，約89%的患者治愈后存在視力受損表現，一些患者甚至在確診前就發生不可逆的失明，因此，及時查明病原體是有效治療的關鍵，以便早期進行轉移性感染的篩查。hvKP 肝膿腫的臨床表現缺乏特異性，對出現肝外組織損傷的患者，尤其是合并高危因素者，需要考慮IKPLAS 的可能，通過影像學檢查（超聲或CT），對肝膿腫進行檢查并尋找其他可能的潛在感染部位，在對感染灶對癥處理的同時積極控制原發灶，以防止hvKP 進一步在體內播散。

hvKP 肝膿腫具有肝外組織侵襲傾向及潛在嚴重性，早期診斷及精準用藥能夠有效提高hvKP 肝膿腫的救治率。病原微生物鑒定和耐藥性檢測已成為臨床抗感染治療的主要方法，基于病原學證據的抗感染治療是臨床治療的“金標準”。但由于廣譜抗菌藥物的使用與傳統檢測方式的諸多缺陷，如耗時長、體內外培養條件差異等，傳統病原學培養的陽性率較低，病原體證據獲取相對困難。而NGS 不依賴于存活的病原體，直接對微生物DNA 片段進行測序，并將測序結果與既有數據庫進行比對，能夠快速識別病原體，并在可及性范圍內分析耐藥/毒力基因［23］，對感染的治療具有明確的指導作用，尤其適用于急危重病例和現有檢測技術無法鑒定的病原體。Wilson 等［24］報道了全球首例使用NGS 進行病原體診斷的病例，1 名患有嚴重聯合免疫缺陷?。╯evere combined immunodeficiency disease，SCID）的男孩因反復發熱和頭痛數次入院，傳統病原學培養甚至腦組織活檢均為陰性結果，最后NGS 檢查確診為鉤端螺旋體感染，給予大劑量青霉素治療后治愈出院。本研究報道的兩例患者在入院時情況危急，生命體征不穩，迫切需要確定感染源以制定合適的治療方案，因此在入院當天即進行NGS 檢測，入院第2 天NGS 回報肺炎克雷伯菌感染，根據患者的臨床表現及影像學結果初步診斷為hvKP 肝膿腫，并采取抗菌藥物治療+控制感染源的方式，有效杜絕了肝外組織進展的可能性，后期的細菌培養及毒力實驗均證實了此診斷。另外，NGS 能大大縮短對生長緩慢病原體的確診時間，在提供靶向抗菌治療和改善患者預后方面具有巨大優勢，Grumaz 等［25］關于膿毒癥NGS 的診斷性研究顯示，這種基于基因測序的病原體檢測周期可縮短至5～6 h。一項針對561例疑似急性或慢性感染病例的回顧性研究表明，NGS 的陽性率比傳統病原體培養高出約15%，其敏感度和特異度分別為50.7%和85.7%［26］。另一項關于NGS 的meta 分析表明，在感染性疾病中，NGS 診斷的敏感度和特異度高達為75%和68%，受試者工作特征曲線下面積（area under curve，AUC）為85%，并且相較于經驗性抗菌藥物的使用降低傳統方法約20%的檢出率，NGS 的檢出率并不受影響［27］。然而，NGS 不能完全取代細菌培養作為診斷工具，其優勢在于快速鑒定病原體，對重癥感染的治療具有明確的指導作用，但也存在一定局限性，如無法確定檢測到的序列是來自優勢菌；短序列測序較難獲得病原微生物中完整的抗菌藥物耐藥基因序列等信息；價格比較昂貴等。

綜上所述，hvPK 肝膿腫的治療關鍵在于早識別、早診斷并早期預測肝外轉移性感染的可能，提高IKPLAS 患者的存活率和遠期預后。NGS 雖然不能完全取代細菌培養作為感染診斷的“金標準”，但能為疾病診斷指明方向，在窗口期為患者提供有效治療，極大地降低了患者病死率，減輕疾病造成的經濟和社會負擔。

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