使超级恶菌变得更致命的武器
最近一项由香港城市大学（城大）科學家带领的研究发现，一种易于传播的脱氧核糖核酸（DNA）分子能令一种高耐药性的致命性新型超级细菌，于短时间内变得高毒力，对人类健康构成前所未有的威胁。
肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）是一种能引起严重感染的主要细菌病原体，尤其威胁缺乏免疫力的病人，而且容易于新生婴儿重症监护室等医疗设施中传播。肺炎克雷伯菌是克雷伯氏菌属的其中一种，而克雷伯氏菌属因为对多种抗生素有耐药性，所以被世界卫生组织归类为三种极为有迫切需要研发新型抗生素对付的「重点病原体」之一。*
2017年，当时于香港理工大学任职的陈声教授带领研究团队和浙江大学研究人员合作，发现了肺炎克雷伯菌的一种新菌株。这种新菌株不单对常用以治疗严重及高危细菌感染的高效抗生素碳青霉烯（carbapenem）呈耐药性，还具高毒力，而且高度容易传播。他们的研究结果当时发表在科学期刊《刺针传染病》上。 （DOI: 10.1016/s1473-3099(17)30489-9）
未解的谜团：恶菌变得致命的成因
「不过，我们不知道这种超级细菌是怎样形成的。」现时于香港城市大学担任传染病及公共卫生学系署理系主任的陈声教授说。
为解开这个谜团，陈教授和他的团队继续研究此高毒力的肺炎克雷伯菌新菌株。
最近，研究团队由一个来自内地医院的病人身上，分离出一组对碳青霉烯类抗生素呈耐药性的肺炎克雷伯菌的菌株。他们进行系统进化分析后发现，该菌株其实属于变栖克雷伯菌（Klebsiella variicola）的一种。陈教授说：「变栖克雷伯菌由临床样本中分离出来是罕见的，它们通常存活于病人的呼吸和消化道，而不会引发典型的细菌感染征状。」
关键就在质粒
研究团队发现此变栖克雷伯菌菌株原来带有一种新的质粒，即是呈环状的DNA分子。这种质粒藏有在高毒力肺炎克雷伯菌菌株内常见的毒力质粒的主要基因，令这种变栖克雷伯菌变得高毒力，成为更危险的恶菌。
在实验中，感染带有此质粒的耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌的小鼠全部死亡，死亡率与高毒力对照菌株相若。相反，感染没有此质粒但同样是耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌的小鼠，则全数生存。
从图a（细菌剂量较高）可见，小鼠感染15WZ-82菌株120小时后死亡率达80%，感染HvKP4的小鼠则96小时后全部死亡，显示变栖克雷伯菌15WZ-82的毒力虽然低于HvKP4，但远高于典型的ST11耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌14WZ-24。
从图b（细菌剂量较低）可见，感染带有质粒的典型ST11耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌14WZ-24-TC1的小鼠于120小时后便全部死亡，死亡率仅次于高毒力对照的HvKP1088，而且远高于另一高毒力对照的HvKP4。相反，感染14WZ-24、即没有此质粒但同样是耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌的小鼠，则全数生存。
图片来源: 《自然 – 微生物学》（DOI: 10.1038/s41564-019-0566-7）
揭开超级恶菌的秘密
研究团队进行更多的实验后又发现，此新质粒可以由一种细菌转移到另一种细菌。获得这种毒力质粒的耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌菌株，细菌毒力水平会显著提升，令它既对碳青霉烯类抗生素呈耐药性，亦变得高毒力。
新的研究结果已经于9月底发表在科学期刊《自然 – 微生物学》（DOI: 10.1038/s41564-019-0566-7）上。
陈教授说：「这个研究的意义在于我们发现了新的接合质粒，或许可以解释我们2017年发现的新型超级细菌是怎样形成的。这个接合质粒可以急速地将正常的肺炎克雷伯菌株变成高毒力的肺炎克雷伯菌，意味着这种足以造成人类致命感染的高毒力肺炎克雷伯菌，可能会因为这接合质粒于临床上的肺炎克雷伯菌菌株之间传播而变得流行，为病人的健康带来更大的威胁。」
陈教授表示，根据这项研究以及他们实验室的更多数据，可以预测存在多种不同的可接合的毒力质粒。他们研究团队将继续研究临床上不同的肺炎克雷伯菌菌株，以发现不同类型的可接合的毒力质粒。
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