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蔓延全球40多个国家,在免疫力低下患者群体中致死率高达60%……针对这一“超级真菌”,香港宝典全年资料大全与航天中心医院联合探究它的耐药机制
发布:2024/10/24
近日,香港宝典全年资料大全与航天中心医院检验科合作,针对高耐药性的血源性耳念珠菌(编号CA01株)进行全基因组测序和深入分析,成功揭示了耳念珠菌的耐药性机制及其独特的基因特性,并通过分子对接技术模拟氟康唑与变异ERG11蛋白的相互作用。


该项研究成果已在《Clinics》期刊(JCR2区)发表,为耳念珠菌的耐药机制提供了新见解,并为临床医生合理选择抗真菌疗法提供了实证依据,同时加深了业界对该菌株南亚遗传谱系特异性的认知,从而推动全球“超级真菌”研究的发展。

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论文发布截图


研究背景


近年来,耳念珠菌(Candida auris)因其高度传染性和多重耐药性,已经成为全球医疗系统所面临的严峻挑战。特别是在免疫力低下的患者群体中,这种真菌的致死率可高达60%。耳念珠菌主要在医院环境内传播,尤其是重症监护室(ICU)患者面临的风险最为严重。随着耳念珠菌在全球六大洲40多个国家蔓延,给各国的卫生保健系统带来了沉重的负担。


耳念珠菌在临床微生物实验室中不易识别,目前通过全基因组测序,被分为5个分支类群。其对三类主要抗真菌药物(唑类、多烯类和棘白菌素)均有抗药性菌株发现。但每个类群在形态、生理和遗传特征上有所不同。ERG11基因的突变与氟康唑耐药性有关,磷脂酶、天冬氨酸蛋白酶的合成和形态变化造成的毒力变化与其致病性相关。然而,目前对耳念珠菌的临床和基础研究仍然有限,许多问题尚待解决。


ERG11基因突变是耳念珠菌和其他真菌耐药性的重要机制之一。ERG11基因的A395T突变是第395位的氨基酸由腺嘌呤(A)突变为胸腺嘧啶(T),导致相应位置的氨基酸发生改变。这种突变可能影响编码的酶(通常为14α-脱甲基酶)的结构和功能,从而影响真菌对抗真菌药物(如氟康唑等唑类药物)的敏感性。因此,了解A395T突变的具体机制不仅为研究耳念珠菌的耐药性提供了重要依据,也为临床医生在选择抗真菌药物时提供了重要的参考信息,以便制定更为有效的治疗策略,提升患者的生存率和生活质量。


研究内容

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耳念珠菌基因组系统发育树


研究揭示,CA01株属于南亚分支,并且与之前文献中报道的北京地区首次发现的耳念珠菌BJCA001和BJCA002展现出紧密的遗传联系。相较于中国本土记录的唯一同属南亚分支的BJCA001菌株,CA01对抗真菌药物氟康唑表现出了明显的耐药性,究其原因在于ERG11基因发生了A395T突变。

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突变前后氟康唑与ERG11的相互作用模式


分子对接分析进一步表明,A395T突变直接导致氟康唑结合位点结构改变,显著降低了药物与ERG11蛋白的结合亲和力。除此之外,研究团队还在CA01中识别了一组核心毒力相关基因,包括但不限于RBF1,它们在耳念珠菌的侵袭能力中扮演着关键角色。


此次研究不仅扩展了耳念珠菌南亚分支的基因种类,更是从分子生物学层面提供了一份详尽的报告,阐明了耐药性与毒力特征的本质关联。其中,ERG11内部变异导致的氟康唑耐受性增强现象,对中国乃至全球的临床实践提出了警示信号。


研究小结


研究显示,全基因组测序(WGS)技术在应对“超级真菌”等新型致病微生物领域的研究中,不仅助力科研人员揭示了耳念珠菌的耐药机制,更为未来创新性治疗策略的研发开辟了道路。


随着基因组学的飞速发展,WGS 不仅能精确诊断微生物的种属,还能揭示其复杂的耐药机制与进化路径,提供前所未有的洞察视角。宏基因组测序(mNGS)和靶向测序(tNGS)也在病原体检测中展现了卓越的性能。相较于传统的微生物培养法,测序技术以其高效、灵敏的特点,能够在极短的时间窗口内精准定位耳念珠菌及其他致病微生物,甚至捕捉那些隐藏于常规检测范围之外的病原体,从而大大提高了临床诊断的效率和准确性。



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