肺炎克雷伯菌临床生物学特征与血流感染患者28天死亡率的关系

Association between clinical-biological characteristics of Klebsiella pneumoniae and 28-day mortality in patients with bloodstream infection

作者信息Xiaofeng Yu, Yi Zhao, Xiao Sun, Jiahui Luan, Haiyan Wang, Tianyu Sun, Tongtong Lin, Xia Zhou, Wei Yang, Ziguang Deng, Bo Liu, Hongyun Cao
PMID39736549
发布时间2024-12-30
DOI10.1186/s12866-024-03714-6

实验完整度

包含临床数据回顾、表型检测(拉丝试验)、WGS及生物信息学分析,但缺乏功能实验和体内验证,实验层级单一。

主要模型

90例KP血流感染患者临床队列 KP临床分离株

重点核对

患者分组:存活组与死亡组,基于28天结局 qSOFA评分:入院时评估,中位数1 感染性休克:存在与否 医院感染:入院48小时后发生的感染 菌株毒力基因rfbA/B/D的存在

摘要

背景:肺炎克雷伯菌血流感染(KP BSI)是一种严重的临床状况,具有高死亡率。尽管具有临床意义,但KP BSI死亡的准确预测因素尚未完全确定。方法:对90例KP BSI病例的临床数据进行回顾性分析。临床数据提取自电子病历。对所有分离株进行抗菌药物敏感性试验、拉丝试验和全基因组测序(WGS)。此外,还进行了相关生物信息学分析,如系统发育分析以及耐药和毒力基因评估。采用Logistic回归模型评估与KP BSI患者28天死亡相关的危险因素,同时考虑宿主特征和致病性肺炎克雷伯菌(KP)分离株的特征。结果:在本研究纳入的90例患者中,KP BSI的28天死亡率为30.00%(27/90)。多变量分析显示,几个与宿主相关的因素与28天死亡风险增加相关。这些因素包括qSOFA评分升高(比值比[OR] 2.98,95%置信区间[CI] 1.21–7.31,p = 0.017)、存在感染性休克(OR 8.21,95% CI 1.63–41.93,p = 0.008)和医院感染(OR 7.72,95% CI 1.71–34.74,p = 0.002)。关于细菌因素,毒力基因rfbA/B/D的存在(OR 8.53,95% CI 1.41–51.57,p = 0.020)被确定为独立的危险因素,特别是在医院感染患者中。然而,高粘液表型、ST型、血清型和耐药基因与28天死亡风险增加无关。结论:负责O抗原合成的毒力基因rfbA/B/D的携带与KP BSI的不良预后相关。这可能有助于临床管理由高毒力KP菌株(尤其是携带rfbA/B/D基因的菌株)引起的血流感染(BSI)患者。临床试验编号:不适用。补充信息:在线版本包含补充材料,可在10.1186/s12866-024-03714-6处获取。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
哪些宿主和细菌特征与KP血流感染患者28天死亡相关?
核心机制
携带rfbA/B/D基因(负责O抗原合成)的菌株可能通过增强毒力和异常免疫反应导致不良预后。
主要证据
基于90例患者的回顾性队列,通过WGS和生物信息学分析,多因素Logistic回归显示rfbA/B/D基因携带是独立危险因素(OR 7.72)。
研究意义
该发现可能有助于临床管理由携带rfbA/B/D基因的高毒力KP菌株引起的血流感染。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

临床数据收集与患者分组

收集KP BSI患者的临床资料并确定28天死亡结局。

回顾性收集2017年1月至2021年12月淄博市立医院90例KP BSI患者的电子病历数据,包括人口学特征、基础疾病、qSOFA评分、感染性休克、医院感染等,并按28天结局分为存活组和死亡组。

2

菌株分离与鉴定

从血液标本中分离并鉴定KP菌株。

所有分离株在血琼脂平板上于37°C培养18-24小时,使用MALDI-TOF质谱(BioMerieux, France)鉴定。

3

抗菌药物敏感性试验

测定KP菌株对抗菌药物的敏感性。

使用BioMerieux Vitek 2 Compact ID/AST分析仪测定多种抗菌药物的MIC,对头孢哌酮-舒巴坦采用K-B法,按照CLSI M100标准判读。

4

拉丝试验

评估菌株的高粘液表型。

将KP分离株在血琼脂平板上过夜培养,用标准接种环挑取单菌落并缓慢拉离,观察粘性拉丝长度>5mm为阳性。

5

全基因组测序及生物信息学分析

获取菌株的基因组信息,分析耐药和毒力基因、MLST、系统发育。

提取细菌DNA,构建文库后进行Illumina NovaSeq6000 PE150测序,然后进行序列质控、组装、MLST分型、耐药基因和毒力基因注释、系统发育树构建。

6

统计分析

识别与28天死亡相关的独立危险因素。

使用SPSS 23.0进行组间比较,单因素分析筛选变量,多因素Logistic回归分析独立危险因素,Kaplan-Meier曲线和log-rank检验比较生存率。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱BioMerieux--
Vitek 2 Compact ID/AST微生物分析仪BioMerieux--
Kirby-Bauer(K-B)法Thermo--
Illumina Novaseq6000 PE150平台Illumina--
Master PureTM 完整DNA和RNA纯化试剂盒LucigenMC85200
Qubit 3.0荧光计Thermo Fisher Scientific--
Nano-300微量分光光度计ALLSHENG--
TruePrep® DNA文库制备试剂盒V2(适用于Illumina)VazymeTD501-01
TruePrep® 索引试剂盒V3(适用于Illumina)VazymeTD203
E.Z.N.A.® 凝胶回收试剂盒Omega Bio-tekD2500-02

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
临床数据收集
患者纳入排除标准、样本量、qSOFA评分定义、感染性休克定义、医院感染定义(入院后>48小时)、结局定义(28天死亡率)
阅读提示:Methods: Study design and clinical data collection
菌株鉴定
培养条件(血琼脂、37°C、18-24小时)、鉴定方法(MALDI-TOF)
阅读提示:Methods: Strain isolation and antimicrobial susceptibility testing
抗菌药物敏感性试验
药物列表、MIC测定方法(Vitek 2)、K-B法(头孢哌酮-舒巴坦)、判读标准(CLSI M100)
阅读提示:Methods: Strain isolation and antimicrobial susceptibility testing
拉丝试验
阳性标准(>5mm)
阅读提示:Methods: String test
全基因组测序
DNA提取试剂盒、建库试剂盒、测序平台(Illumina NovaSeq6000)、序列处理参数(Fastp、Unicycler)
阅读提示:Methods: Whole genome sequencing and bioinformatics analysis
生物信息学分析
MLST分型工具、耐药基因和毒力基因数据库(CARD、VFDB)、系统发育分析软件(PhyloPhlAn 3.0)
阅读提示:Methods: Whole genome sequencing and bioinformatics analysis