Klebsiella pneumoniae

K. pneumoniae subsp. pneumoniae 1084 chromosome

K. pneumoniae 1084 is a K1 strain isolated from a diabetic patient with severe bacteremic liver abscess. Complete sequencing and annotation of K. pneumoniae 1084 was conducted by our group. At the asn tRNA loci of the sequenced K. pneumoniae 1084 genome, we identified a 208-kb genomic island, KPHPI208, of which a region identical to the E. coli pks colibactin gene cluster was recognized (Reference).

NCBI Reference Sequence: NC_018522.1

關於這個細菌的故事

克雷白氏肺炎菌(Klebsiella pneumoniae)是人類身上常見的腸內菌，但它也能伺機造成肺炎、傷口感染、尿道感染等疾病，特別是經常造成在糖尿病患者的肝膿瘍。過去在台灣有不少大規模的臨床研究發現，克雷白氏肺炎菌造成的肝膿瘍(KLA)與大腸直腸癌(CRC)的發生有著顯著的相關性。但為什麼這樣的細菌感染會有與癌症的關聯呢？
克雷白氏肺炎菌可分成超過80種不同的K型(K types)，其中K1與K2型是台灣最常見的。過去，我們在與中山醫大的合作研究中，意外地從一株代號為1084的本土K1型肝膿瘍臨床分離株的全基因體定序分析中，率先發現了一個攜帶了多種致病基因的基因小島(genomic island)區域。這個基因體區域中有一段約50-kb長的基因小島模組，與大腸桿菌B2群的一段負責基因毒性(genotoxicity)的核酸序列高度相似。過去研究曾指出，帶有這種基因毒性的大腸桿菌感染能造成宿主細胞DNA的斷裂。這種基因毒性對宿主DNA的破壞極可能也直接或間接地提高宿主細胞癌化的風險。我們從國衛院收集自全台的克雷白氏肺炎菌臨床分離株中篩檢，發現這個基因毒性株有相當高的盛行率，比例明顯高於國外的數據。我們的分析發現，這些基因毒性與台灣盛行的K型相關。基因型分析發現這些基因毒性株極可能分別源自數個高毒性純系(clones)。我們在這一主題的研究自2012年起已經陸續發表了四篇研究論文。

這個研究披露了台灣克雷白氏肺炎菌的基因毒性，也為國內肝膿瘍與大腸直腸癌這兩個重要疾病間的聯結提供了一個很有趣的說法。

細菌與人類健康息息相關，然而目前較廣為人知的細菌感染與癌症間的關係，僅有幽門螺旋桿菌與胃癌的例子。大腸直腸癌是近年蟬聯台灣排名第一的癌症。不同於乳癌等在歐美國家常見的癌症，大腸直腸癌的風險因子多是外在因素造成，而非來自人體既有的基因缺陷。找出這些外在的風險因子因此變得非常重要。如今這個基因毒性已經成為全世界認定克雷白氏肺炎菌超高毒性株的定義，這一系列的研究論文已被PubMed期刊引用了超過100次。