肺炎克雷伯菌的K抗原血清型介绍

1血清型基础介绍

血清型是基于同一物种不同个体间血清抗原的差异来对菌株进行分型的一种方法。与细菌血清型相关的抗原根据其所属的类型，可分为菌体抗原（O抗原）、表面抗原（K抗原）、鞭毛抗原（H抗原）和菌毛抗原（F抗原）4种。其中O抗原又称为脂多糖（LPS）抗原，K抗原又称为荚膜多糖（CPS）抗原。对于肺炎克雷伯菌（K. pneumoniae）而言，主要研究的便是K分型和O分型。

2肺炎克雷伯菌的K分型介绍

K. pneumoniae的K位点标准化命名法源于鲍曼不动杆菌[1]。K locus type（KL）和K type（K）都被用于描述K. pneumoniae的K抗原分型，简称K分型。其中K type来源于血清学实验，该分型结果较少，最初的血清学分型仅有77种。由于K type不够广泛，许多分离株在血清学上不可分型，为进一步确定K. pneumoniae的荚膜血清型，有研究者提出了用分子分型K locus type来表示K分型的方法。K locus type代表的是荚膜合成位点（K-loci）的多样性，对于早期已鉴定的K type，K locus type参考K type的编号给予相应的编号，而对尚未有血清学表型定义的K locus type，则从101开始分配编号[2]，如KL101，KL102等。

3肺炎克雷伯菌的K分型分子生物学预测方法

目前预测K. pneumoniae K分型的方法可以分为2类。

第一类是通过Institute Pasteur（BigSdb）数据库预测wzi或wzc的等位基因编号（https://bigsdb.pasteur.fr/），基于wzi或wzc与K locus type或K type的对应关系来确定菌株的K分型。这种方法依据的是不同荚膜多糖合成基因簇（capsular polysaccharide synthesis gene clusters）普遍存在的wzi或wzc基因在序列上存在差异，而这种差异与K分型相关联[3]。

第二种确定K分型的方法以CPS合成基因簇上的全部K locus位点作为研究对象。Kaptive是该方法的典型代表（http://kaptive.holtlab.net/或https://github.com/klebgenomics/Kaptive或https://github.com/kelwyres/Kaptive-Web）[2, 4, 5]，如图4所示，Kaptive整理了每一种K分型的基因簇作为参考数据，通过Blastn比对，可以确定最佳的基因簇匹配结果（最高的覆盖率）和K locus基因的存在/缺失情况。不过Kaptive的在线版本目前似乎不能正常使用，因此我们建议在本地进行Kaptive分析。

集成工具Kleborate（https://github.com/katholt/Kleborate）沿用了Kaptive的方法，不仅可用于肺炎克雷伯菌物种复合体（KpSC）的K/O血清型批量预测，还可进行菌种鉴定、耐药基因预测、MLST预测以及相关的毒力分型预测等。点击阅读原文即可使用！

另外，集成工具Pathogenwatch（https://pathogen.watch/）主要用于特定物种的分类学鉴定、MLST预测、cgMLST预测、质粒复制子预测、耐药基因和毒力基因预测等，其中对于肺炎克雷伯菌还包括K分型、O分型、wzi以及wzc的预测，因此也可以作为肺炎克雷伯菌血清型预测的替代方法。该网站具体的使用方法可以参考我们之前发布的文章《物种和分类学预测网站Pathogenwatch的使用方法介绍》。

参考文献

[1] Kenyon J J, Hall R M. Variation in the complex carbohydrate biosynthesis loci of Acinetobacter baumannii genomes [J]. PLoS One, 2013, 8(4): e62160.

[2] Wyres Kl, Wick Rr, Gorrie C, et al. Identification of Klebsiella capsule synthesis loci from whole genome data [J]. Microb Genom, 2016, 2(12): e000102.

[3] Brisse S, Passet V, Haugaard A B, et al. wzi Gene sequencing, a rapid method for determination of capsular type for Klebsiella strains [J]. J Clin Microbiol, 2013, 51(12): 4073-8.

[4] Lam M M C, Wick R R, Judd L M, et al. Kaptive 2.0: updated capsule and lipopolysaccharide locus typing for the Klebsiella pneumoniae species complex [J]. Microb Genom, 2022, 8(3).

[5] Wick R R, Heinz E, Holt K E, et al. Kaptive Web: User-Friendly Capsule and Lipopolysaccharide Serotype Prediction for Klebsiella Genomes [J]. J Clin Microbiol, 2018, 56(6).

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