Epidemiological Profile of Hypervirulent Klebsiella pneumoniae Isolates: A Multicenter Cross- sectional Study in Hebei Province, China
中国の河北省におけるこの多施設共同横断的研究は、高病原性クレブシエラ・ニューモニエ（hvKP）が分離株の25.3%を占め、主にST23-K1ジェノタイプによって特徴付けられ、古典的な菌株よりも薬剤耐性が低く、主にICUや呼吸器科の呼吸器疾患または神経疾患を持つ患者に影響を及ぼしていることを明らかにしている。
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細菌は、ヒトの体内を含む、ほぼあらゆる場所に生息している単細胞生物です。ほとんどの場合、それらは無害であるか、あるいは有益です。しかし、血液や肺、あるいは他の臓器に入り込む方法を見つけた場合、深刻な病気を引き起こすものもあります。そのような細菌の一つが、クレブシエラ・ニューモニエ（肺炎桿菌）です。これは、通常は問題を起こすことなく腸や呼吸器の中に生息している菌です。しかし、近年、より危険な特定のバージョンが登場しました。科学者たちは、これを「高病原性（ハイパービレレント）」株と呼んでいます。通常、病院にいる病人を悪化させるだけの一般的な従兄弟とは異なり、この攻撃的なバージョンは、健康な人々にも感染し、肝臓の深い膿瘍や脳の感染症などの深刻なダメージを与える可能性があります。それは、まるで体の自然な防御機能をより容易に回避することを学んだ細菌のようです。同時に、別の細菌グループは、医師が細菌を殺すために使用する薬に対して耐性を持つように進化しています。公衆衛生における最大の懸念は、これら2つの特性が組み合わさったとき、つまり、極めて攻撃的でありながら標準的な薬では治療不可能な細菌が現れたときに何が起こるかということです。
河北省の研究者たちは、この危険な細菌が自分たちの地域でどの程度広がっているかを理解したいと考えました。彼らは、27の異なる病院からサンプルを集め、すでに病気である患者から計344の異なるクレブシエラ・ニューモニエ株を収集しました。チームは、各サンプルが高病原性タイプを定義する特定の遺伝的マーカーを持っているかどうかを確認するために、各サンプルをテストしました。彼らは、この危険なバージョンの署名（シグネチャー）として機能する5つの主要な遺伝子を探しました。どの株が高病原性であるかを特定した後、それらを標準的な、それほど攻撃的ではない株と比較しました。彼らは、患者がどこから来たのか、感染が体のどの部分から来たのか、患者に他にどのような健康問題があるのか、そして細菌が一般的な抗生物質への曝露に対して生存できるかどうかを調べました。また、どの特定のタイプが最も一般的であるかを確認するために、細菌の遺伝的な家系図も作成しました。
研究の結果、収集された細菌のほぼ4分の1が高病能性タイプであることがわかりました。これは、この中国の一部において、攻撃的な株がすでにかなり一般的であることを意味しています。研究者たちは、この菌が見つかる割合が都市によって異なることに気づきました。張家口や唐山では、テストされた細菌のほぼ半分が高病原性タイプでしたが、州都である石家荘では、その割合は約7分の1と低くなっていました。これらの違いはあるものの、研究が行われた期間中、一つの都市が他よりも特異的に危険であると言えるほど大きな差はありませんでした。感染は、集中治療室（ICU）に入院している患者や、呼吸器内科の患者において最も頻繁に見られました。これは、免疫力が低下していたり呼吸器系の問題があったりする、最も重症の患者を扱うこれらの領域においては理にかなっています。感染した患者における最も一般的な基礎疾患は、呼吸器系および神経系の疾患でした。
チームが抗生物質に対する細菌の生存能力を調べたところ、2つのタイプの間に明確な違いがあることがわかりました。高病原性株は、一般的な病院由来の株よりも、標準的な薬によって死滅する可能性がはるかに高かったのです。これは、攻撃的な細菌が、病院内での抗生物質の大量使用に対してまだ完全には適応していないことを示唆しています。おそらく、それは病院内ではなくコミュニティの中で広がっているためでしょう。しかし、研究者たちは、高病原性の菌が強力な薬に対しても耐性を持つようになった4つのケースも見つけました。これは、攻撃的でありながら治療が困難な「スーパーバグ」を生み出しています。これら4つの危険なケースは異なる遺伝的家系に属しており、この特性の組み合わせが、一箇所から至る所に広がる単一のソースから来ているのではなく、おそらく異なる場所で独立して発生していることを示しています。
研究チームはまた、細菌の特定の遺伝的タイプと表面の被膜についてもマッピングしました。見つかった最も一般的な組み合わせは、ST23として知られる特定の遺伝的家系と、K1と呼ばれる表面の被膜のペアでした。この特定のペアは、すべての高病原性ケースの3分の1以上を占めていました。K2やK57の表面被膜を持つ他のタイプも存在しており、この菌が多様であることを示しています。研究者たちは、遺伝子を特定することはできたものの、ラボですべての単一の株の実際の物理的な挙動をテストしたわけではないため、遺伝的マーカーを信頼できるガイドとして利用したと述べています。この研究は短期間の調査であり、特定の数の病院を対象としているため、結果は当時の河北における状況の「スナップショット」です。
研究結果は、この病原体がすでに地域に定着しているという状況を描き出しています。高病原性株が非常に一般的である一方で、依然として抗生物質に対して感受性を持っているということは、機会の窓が開いていることを意味します。もし医師や保健当局が、その広がりを注意深く監視し、薬を賢明に使用することができれば、これらの攻撃的な細菌が治療不可能なスーパーバグへと進化するのを阻止できる可能性があります。研究者たちは、これらの細菌を州全体で追跡するための、より広範でリアルタイムのネットワークを構築し、新たな脅威がさらに広がる前に迅速に察知できるようにすることを推奨しています。
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