耳念珠菌的起源、耐药性和治疗前景
耳念珠菌的起源、耐药性和治疗前景
耳念珠菌（Candida auris）是一种新出现的人类真菌病原体，自2009年首次被发现以来，已迅速成为全球公共卫生关注的焦点。这种真菌具有多重耐药性，能在医院环境中持续传播，对免疫系统受损的患者构成严重威胁。本文将从耳念珠菌的起源、耐药性机制以及治疗前景三个方面进行深入探讨。
耳念珠菌的起源、出现和持续性
耳念珠菌（Candida auris）是一种新兴人类真菌病原体，于2009年由日本首次报道，因从外耳道分离而得名。自从发现该菌以来，正如CDC所指出的那样，耳念珠菌已成为医疗保健环境中的“严重威胁”，现在已经被列为世界卫生组织（WHO）真菌优先病原体名单。然而，关于耳念珠菌的出现、传播和持续性仍然存在许多问题。特别是，在完全不同的地理区域突然、同时和独立地出现5种分支是一个难攻克的问题。
耳念珠菌，属于棒孢酵母属的念珠菌分支，通常为卵圆形或长圆形酵母孢子，最适温度为37~40℃。在高达42℃的温度下生长这一特性可与实验室常见念珠菌区分开。在临床微生物学实验室中，耳念珠菌经常未被检测到，因为90%的分离株被误认为其他念珠菌如：希木龙念珠菌、无名念珠菌、季也蒙念珠菌、葡萄牙念珠菌、近平滑念珠菌、清酒念珠菌、粘红念珠菌、C. duobuhaemulonii、链状念珠菌、热带念珠菌或者酿酒酵母。耳念珠菌在沙保弱琼脂培养基上菌落为白色或奶油色，在常规的CHROMagar 真菌显色培养基上显示白色，粉红色或紫色；但在CAN2平板上，菌落最初是白色的，但后来显示为浅红色、粉红色。最新国外研究已发现在MDR选择性琼脂孵育36至48小时后对耳念珠菌的分离和鉴定具有高度特异性和敏感性。FDA批准的方法，如基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS），再结合最新质谱数据库，以及用户自制的MSI库也已用于耳念珠菌的最终鉴定。多位点序列分型（MLST）、M13 DNA PCR、全基因组测序（WGS）和扩增片段长度多态性（AFLP）等进行检测，这些检测方法可帮助准确鉴定，还可有助于菌种同源性分析。
A. SDAC培养基菌落涂片革兰染色（×1000）
B. SDAC培养24h菌落形态
C. SDAC培养48h菌落形态
D. SDAC培养72h菌落形态
最近描述的“全球变暖出现假说”表明，全球变暖的加剧导致不同地理位置同时出现耐热的耳念珠菌。由于耳念珠菌对温度和盐度具有耐受性，因此有研究学者提出，在被认为是人类致病物种之前，耳念珠菌在湿地等特殊生态系统中作为植物腐生物存在。由于全球变暖而获得耐热性，然后在人类中适应后产生耐药性。此外，耳念珠菌在较冷的身体部位定居，并且在没有游离氧的情况下无法生长，这一事实可能暗示了环境起源。耳念珠菌毒力性状的获得也可以通过全球变暖和紫外线辐射的结合来解释，这可能导致基因突变和/或表观遗传变化，从而提高了对不同生态位生长的适应性。尽管全球变暖假说得到了很好的支持，并且可能看起来很有吸引力，但不应忽视其他因素，包括全球人口迁移，卫生条件差和人口密度高，也可能导致了持久性和抗真菌耐药性的发展。
耳念珠菌抗真菌耐药性的分子和遗传决定因素
耳念珠菌以其对多种抗真菌药的强抵抗力而闻名。根据CDC提出的暂定折点，耳念珠菌分离株约90%、30%、2%~10%、对抗真菌药物氟康唑（FLU）、两性霉素B（AMB）和棘白菌素分别具有耐药性。值得一提的是，全基因组序列数据分析提示耳念珠菌存在南亚（印度／马来西亚／科威特／巴基斯坦clade Ⅰ）、东亚（日本／韩国clade Ⅱ）、南非（clade Ⅲ）、南美（委内瑞拉clade Ⅳ）和伊朗（clade Ⅴ）5个系统发育上不同的进化枝，每个进化枝与其他进化枝的差异大于200000个SNP，详见表1。我国在2018年，由北京大学人民医院王辉教授团队首次分离出中国首例耳念珠菌（BJCA001），并通过相关测序分析进行了验证，表明这一菌株属于南亚分支。
表1 耳念珠菌不同分支主要特征
耳念珠菌对唑类药物的耐药性主要归因于ERG11基因的突变，该基因编码唑类靶位羊毛甾醇14-α-脱甲基酶。主要在进化枝III菌株中观察到的ERG11拷贝数增加可能会放大这些突变的影响。这一发现还表明唑类耐药机制的进化枝特异性变异。ABC转运蛋白CDR1的表达增加已被证明对耳念珠菌临床唑类耐药有显着贡献，并且在耐氟康唑进化枝III临床耳念珠菌菌株中观察到编码MFS转运蛋白的MDR1的表达显着增加。此外通过控制药物外排泵表达的几种转录调节因子（包括TAC1B和MRR1A）的突变也与改变的耳念珠菌抗真菌敏感性有关。
棘白菌素能抑制1,3-β-D-葡聚糖合酶的活性，1,3-β-D-葡聚糖合酶是由FKS1和FKS2基因编码的酶，对合成初级真菌细胞壁聚合物很重要。大约2%至10%的临床耳念珠菌表现出棘白菌素耐药性，通常在治疗期间出现。耳念珠菌中与棘白菌素抗性相关的最常见突变位于FKS1热点区域，尽管尚未评估其在棘白菌素敏感性中的直接作用。有趣的是，在一项耳念珠菌爆发研究中，发现一种分离株对棘白菌素和5-氟胞嘧啶（5-FC）都有耐药性。该菌株的棘白菌素耐药性与基因FKS1中的丝氨酸-酪氨酸氨基酸取代有关，而对5-FC的耐药性与基因FUR1中的苯丙氨酸-异亮氨酸取代有关。
AMB对病原真菌具有广谱活性，并通过直接结合麦角固醇发挥其抗真菌作用。虽然AMB耐药性在真菌中很少见，但有报道表明，基于初步的CDC暂定的折点，临床耳念珠菌菌株中AMB耐药性的患病率较高（约30%）。最近的研究表明，ERG6（编码C-24固醇甲基转移酶）的突变与耳念珠菌AMB耐药性有关。
对于大多数人类真菌病原体，如白色念珠菌，抗真菌耐药性水平仍然很低。然而，临床结果不佳，导致治疗失败导致死亡率高。患者的免疫状态以及其他宿主因素和药理学问题，包括药物和真菌的相互作用，可以直接或间接影响治疗反应。低临床耐药性与治疗失败的总体临床结果之间的这种矛盾关系可归因于抗真菌耐受。随着母细胞的衰老，耳念珠菌的唑类耐受性增强，需要分子伴侣HSP90，并且与基因复制以及ERG11和CDR1的过表达有关。基于这些研究，耳念珠菌对唑类药物的耐受性增加，并且对棘白菌素也可能更耐受。值得一提的是，耳念珠菌体外进化实验已经使用MIC测量来定义真菌耐药性。然而，关于临床菌株的药物耐受性范围，以及耐受性如何随时间变化的信息仍然缺乏。由于耐受性和耐药性取决于每个分离株的内在等位基因多样性和表型异质性，因此了解耳念珠菌遗传背景的贡献很重要。
如何制定治疗策略
美国卫生官员表示，新冠疫情很可能加剧了耳念珠菌的传播。新冠疫情以来据报道，包括墨西哥、巴西、美国、意大利在内的10多个国家出现了与COVID-19相关的耳念珠菌感染。印度一项初步研究结果显示，新型冠状病毒患者的病死率为60%，其中三分之二患者合并耳念珠菌感染。来自墨西哥的另一项研究报告称，COVID-19患者耳念珠菌血流感染死亡率高达83%。美国一项研究报道，在4例COVID-19患者患者中分离出3例耳念珠菌血流感染和1例尿路感染。
我国成人耳念珠菌感染诊治防控专家共识指出耳念珠菌血流感染时，首选药物为棘白菌素类药物：卡泊芬净、米卡芬净和阿尼芬净；耳念珠菌心内膜炎时，首选药物为；卡泊芬净和阿尼芬净；中枢神经系统感染时，推荐脂质体两性霉素B单药或联合氟胞嘧啶，不推荐棘白菌素类; 口咽部感染时，以棘白菌素类药物或制霉菌素漱口; 外耳炎、乳突炎时，局部制霉菌素或口服制霉菌，适时考虑外科清创；下呼吸道感染时，推荐使用棘白菌素进行经验性治疗；尿路感染时，推荐两性霉素B±氟胞嘧啶,不推荐棘白菌素类; 糖尿病足感染时，推荐特比萘芬±伊曲康唑或泊沙康唑；耳念珠菌外阴阴道炎时，局部用制霉菌素或口服制霉菌素。两性霉素B也被推荐作为新生儿和婴儿的一线治疗。
鉴于耐药性的挑战，需要新的抗真菌药物才能有效治疗耳念珠菌感染。已经开发了几种对耳念珠菌具有潜在治疗效果的新型抗真菌剂，正在进行II期或III期临床试验。Ibrexafun gerp是一类新型葡聚糖合酶抑制剂的一个代表，也是最有前景的。它在体外对耳念珠菌菌株（包括棘白菌素抗性分离株）具有有效的活性，导致细胞变形和孔形成，以及抑制细胞分裂。Rezafungin是一种新型长效棘白菌素，在中性粒细胞减少小鼠模型中，在体外和体内均表现出对耳念珠菌分离株的有效活性。然而，这种药物对棘白菌素耐药的耳念珠菌分离株的活性降低。另一种新的抗真菌化合物MYC-053由TGV Therapeutics（Wilmington，DE）合成，是一类新型抗真菌剂的代表。MYC-053通过同时抑制细胞内核酸合成和靶向几丁质的合成来发挥作用。这种小分子化合物对唑类和棘白菌素耐药菌株显示出强烈的杀菌活性，并对生物膜具有潜在活性。VT-1598是一种新的四唑，可选择性抑制真菌Cyp51A（羊毛甾醇脱甲基酶）。在耳念珠菌感染的中性粒细胞减少小鼠模型中，用VT-1598治疗导致存活率显着提高，脑和肾真菌负荷均降低。鉴于目前正在开发和正在开发的治疗方法的数量，其中一些可能与目前的治疗方法结合使用，未来成功治疗危及生命的耳念珠菌感染的可能性可能会显着提高。
耳念珠菌一般不会对免疫力正常的成年人构成威胁，主要影响老年人和免疫系统较弱的人群。普通人不需要太过担心这种真菌，也不必采取特殊的防护措施。医疗机构应具备可以检测耳念珠菌并进行药敏试验的能力，在微生物检测和院感监测中进行关注。
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