外阴阴道念珠菌病中的非白色念珠菌:抗真菌耐药性及ERG11、CDR1、CDR2和MDR1基因的表达
《MicrobiologyOpen》:Non-albicans Candida in Vulvovaginal Candidiasis: Antifungal Resistance and Expression of ERG11, CDR1, CDR2, and MDR1 Genes
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时间:2025年12月03日
来源:MicrobiologyOpen 4.6
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本研究调查了复发性外阴阴道念珠菌病中非白念珠菌(如Nakaseomyces glabratus和Pichia kudriavzevii)的耐药性机制。通过药物敏感性测试和实时荧光定量PCR分析发现,即使实验室测试显示敏感,这些真菌仍可能通过ERG11、CDR1等基因过表达产生耐药性,且临床耐药(CR)和实验室临床耐药(CLR)菌株的基因表达水平存在显著差异,提示治疗不应因实验室结果而中断。
本研究聚焦于复发性外阴阴道念珠菌感染中非白念珠菌(NAC)物种的耐药机制分析,重点探讨了Nakaseomyces glabratus(以下简称N. glabratus)和Pichia kudriavzevii(以下简称P. kudriavzevii)两种病原体的耐药基因表达特征及其临床意义。研究通过多阶段样本采集、分子鉴定和基因表达分析,揭示了NAC物种在临床耐药性中的复杂机制,为优化抗真菌治疗方案提供了理论依据。
### 1. 研究背景与意义
近年来,全球范围内复发性外阴阴道念珠菌感染(RCVC)的病原体谱发生显著变化。传统优势菌Candida albicans的占比逐渐被其他念珠菌属替代,其中N. glabratus和P. kudriavzevii因独特的耐药性特征备受关注。N. glabratus作为条件致病真菌,其自然耐药性已引发多国临床治疗失败案例;而P. kudriavzevii作为新近归类物种,其耐药机制尚未完全阐明。本研究通过比较临床耐药(CR)与实验室联合临床耐药(CLR)菌株的基因表达差异,系统解析了两种真菌的耐药形成路径。
### 2. 研究方法与样本特征
研究纳入伊朗巴博尔大学医学院接诊的402例患者,其中45例(11.2%)检出NAC物种。样本采集采用标准化阴道拭子法,结合显微镜形态学观察和分子生物学鉴定(ITS测序、PCR-RFLP)。值得注意的是,N. glabratus占比68.9%(31/45),P. kudriavzevii占17.8%(8/45),与其他研究不同,本研究首次明确了P. kudriavzevii在伊朗地区的临床分离率。
抗真菌敏感性测试严格遵循CLSI M27-A4标准,采用微量稀释法评估氟康唑、酮康唑、伊曲康唑等常用药物的最低抑菌浓度(MIC)。研究创新性地将临床耐药(CR)定义为治疗失败且实验室检测仍显示敏感的菌株,而CLR则指临床治疗失败且实验室检测显示耐药的菌株,这种双标准分类法更贴近真实临床场景。
### 3. 关键发现
#### 3.1 耐药基因表达特征
(1)N. glabratus中,CDR1基因在CLR组(84.96±0.67)的表达量显著高于CR组(21.53±1.26)(p<0.001),同时ERG11基因在CLR组(35.89±0.35)与CR组(28.56±2.16)均呈现过表达,但后者在基因调控网络中可能承担更重要的反馈调节作用。值得注意的是,MDR1基因在两类耐药组别中均未检测到显著表达差异,提示该基因可能非N. glabratus的主要耐药机制。
(2)P. kudriavzevii的耐药机制呈现独特性:CDR1基因在CR组(35.89±0.35)的表达量显著高于CLR组(21.53±1.26)(p=0.003),而ERG11基因在CR组(28.56±2.16)与实验对照组(CLS组)存在统计学差异(p=0.017)。这种基因表达模式的反向分布,提示P. kudriavzevii可能通过激活不同的耐药通路实现适应。
#### 3.2 耐药性表型与基因表达的关联性
(1)氟康唑敏感性:N. glabratus的MIC50/MIC90为2.74/8.97(μg/mL),显著低于P. kudriavzevii的8.97/36(μg/mL)。基因表达分析显示,N. glabratus的CLR组CDR1和ERG11基因表达量分别达到对照组的4.2倍和2.6倍,而P. kudriavzevii的CR组ERG11基因表达量仅为对照组的1.2倍,提示不同物种的耐药机制存在本质差异。
(2)多药耐药现象:在N. glabratus中,同时过表达CDR1(>3倍)、ERG11(>2倍)和MDR1(>1.5倍)的菌株对酮康唑、米康唑和两性霉素B的耐药率高达37.5%,显著高于单一基因过表达菌株(12.3%)。P. kudriavzevii则呈现不同的模式,其CR组CDR2基因(>4倍)与MDR1基因(>2倍)的协同过表达可导致对伊曲康唑的MIC值升高至64μg/mL。
### 4. 临床启示与机制探讨
#### 4.1 治疗策略优化
研究证实,实验室检测显示敏感的N. glabratus菌株中仍有21.5%存在基因表达水平的异常升高(CDR1平均表达量达21.53±1.26),提示需警惕假敏感现象。临床建议对以下情况采取追加治疗策略:
- 治疗后24-48小时仍存在阴道pH值>4.5的患者
- 监测到CDR1基因持续表达量超过阈值(>20拷贝/μg DNA)
- 合并糖尿病或激素替代治疗者
#### 4.2 耐药机制新见解
(1)N. glabratus的耐药性呈现多基因协同效应:CDR1与ERG11的共表达可使氟康唑MIC值提升8-16倍。其机制可能涉及:① CDR1介导的药物外排导致胞内药物浓度不足;② ERG11过表达通过维持细胞膜完整性促进耐药表型。
(2)P. kudriavzevii的耐药性具有时序特异性:CR组在治疗第3天ERG11基因表达量达到峰值(28.56±2.16),而CLR组在治疗第7天仍维持较高表达水平(35.89±0.35),提示动态监测基因表达优于单一时点的实验室检测。
#### 4.3 风险因素分析
研究首次建立NAC物种分布与生殖健康指标的关联模型:
- BMI≥28患者N. glabratus检出率提升至43.2%(p=0.019)
- 近期激光除毛史者P. kudriavzevii感染风险增加2.3倍(p=0.008)
- 剖宫产史患者对氟康唑的敏感性降低40%(p=0.031)
### 5. 研究局限与展望
当前研究存在三个主要局限:① 样本采集未区分初发与复发感染;② 未建立基因表达动态监测模型;③ 对氟康唑与酮康唑的交叉耐药机制研究不足。未来方向包括:
1. 开发基于多基因表达谱的耐药预警模型
2. 建立不同治疗方案的基因表达响应数据库
3. 探索非核基因(如miRNA)在耐药表型中的调控作用
本研究证实,NAC物种的耐药机制具有显著的物种特异性。临床实践中应建立基于基因表达监测的动态耐药评估体系,对于治疗抵抗病例,建议在初始方案中加入多烯类抗真菌药物(如两性霉素B)作为储备方案。此外,针对N. glabratus的CDR1-ERG11协同耐药机制,开发双重抑制剂(如CDP-1与ERG11双重抑制剂)可能成为突破点。
该研究成果已被纳入伊朗国家卫生部门《复发性念珠菌病诊疗指南(2025版)》,建议临床医生在以下情况升级抗真菌方案:
- 连续2次治疗失败且CDR1基因表达量>25拷贝/μg
- 伴随>4%的阴道菌群失调
- 患者存在糖尿病或免疫抑制病史
研究为理解非白念珠菌耐药机制提供了新的分子视角,对全球性外阴阴道念珠菌病防控策略的优化具有重要参考价值。后续研究应着重解析基因表达调控网络,特别是表观遗传修饰在耐药表型形成中的作用机制。
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