关于耳念珠菌的已知信息让研究它的科学家、努力治疗其引起的持续感染的医生以及努力在感染患者离开后清除医院病房的感染控制团队感到困惑。
但是,关于这种非常不寻常的真菌的未知信息清单仍然更长——而且令人着迷。专家表示,迫切需要答案 以及产生这些答案的资金。
耳念珠菌十年前首次在日本被发现,最近在全球各地陆续出现。这种真菌的行为不像真菌。它像细菌一样引起疫情爆发,并且通常对现有的抗真菌药物具有高度耐药性。这是一个日益严重的问题,也是一个令人深感担忧的问题。
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最近,STAT 邀请了一些科学家来描述他们认为该领域面临的最紧迫的研究问题。以下是他们的想法
这该死的东西从哪里来的?
大多数真菌——而且种类繁多——存在于各种地方。在土壤中,在昆虫中,在植物中。但迄今为止,唯一发现耳念珠菌的地方是在人体内。
“它一定存在于自然界的其他地方,”美国疾病控制与预防中心真菌病(即真菌性疾病)负责人汤姆·奇勒说。
“‘它们不是凭空出现的!’”奇勒坚持说。“它们已经在这里一段时间了。我想知道它们躲在哪里。”
长岛大学波斯特校区生物医学科学系的助理教授特贾斯·布克拉斯想知道耳念珠菌还能感染哪些其他物种。
了解真菌在自然界中的栖息地以及人们是如何感染它的,可能有助于回答另一个非常紧迫的问题。
为什么以及如何在极短的时间内,这种真菌的不同克隆体会在世界各地突然出现?
在 2009 年发现后的几年,全球许多国家开始报告耳念珠菌病例。最初的想法是旅行者或医疗游客应对其传播负责。但是,当比较基因序列时,很明显事实并非如此。
在南非传播的耳念珠菌样本看起来非常相似。来自亚洲和南美的样本也是如此。但是它们彼此之间都不像。而且它们的行为方式也不总是相同。
奇勒指出,日本报告的耳念珠菌病例似乎主要是耳部感染——最初发现这种真菌是来自耳部感染,因此名称中带有“auris”。在日本,这种真菌似乎不会引起侵袭性疾病;它不会进入血液。但在韩国,相同克隆体(可以理解为菌株)的耳念珠菌却会引起侵袭性疾病。
“‘如果知道这种生物体发生了哪些变化,使其从外耳感染变成侵入者,难道不令人着迷吗?’”奇勒沉思道。“基因组中是否发生了某些变化?……我希望人们能够投入精力研究它。”
“了解其发生方式和原因至关重要,”德克萨斯大学健康科学中心休斯顿分校麦戈文医学院传染病学教授路易斯·奥斯特罗斯基博士说。
“这是‘我们控制它的唯一方法。因为如果我们不知道来源,我们就有点像在一点一点地扑灭大火,’”奥斯特罗斯基说,他是他所在医院的真菌学研究实验室主任。“如果你不知道感染源,你永远无法完全控制它。而且这种情况会不断发生。”
为什么是现在?
一种高度耐药性真菌几乎同时在不同大陆出现,而且其行为方式像细菌,这似乎……嗯,有点令人不安。是什么原因导致这种念珠菌属物种的行为方式与念珠菌属真菌通常的行为方式不同?
一个相关的担忧是:如果这种真菌物种学会了这种技巧,其他真菌也会吗?这就是未来吗?
《mBio》杂志上刚刚发表的一项研究推测,气候变化可能在一定程度上促成了耳念珠菌的出现。作者认为,从历史上看,人体温度一直是对抗侵袭性真菌感染的保护屏障——实际上,我们的体温对于它们在我们体内良好生长来说太高了。但随着全球变暖,它们已经适应了。
约翰·霍普金斯大学彭博公共卫生学院的阿图罗·卡萨德瓦尔和他的合著者认为,如果该理论是正确的,其他真菌可能会沿着耳念珠菌的道路发展。
“‘无论耳念珠菌是否是气候变化导致新型致病真菌出现的首个例证……它的出现都加剧了人们的担忧,即人类可能面临真菌适应更热气候而带来的新疾病,’”他们写道。
奇勒说,揭示耳念珠菌的背景故事非常重要。“这些事物将继续出现。了解它们是如何出现的以及在哪里出现的,可能会引导我们制定预防策略、应对策略或为下一个重大事件做准备的策略。”
耳念珠菌会帮助其他真菌适应成为对人类更大的威胁吗?
“这是布克拉斯正在思考的问题。“它变得越普遍,问题就越多。因为现在它可能会将 DNA 传递给其他念珠菌属物种。甚至可能是细菌,”她说。”
“这种想法并非牵强附会。真菌可以进行有性繁殖,”奇勒指出,这使它们能够交换大量的 DNA。”
它的“钢铁侠战衣”是从哪里来的?
这就是乔安娜·罗兹描述耳念珠菌耐药性超能力的方式。罗兹是伦敦帝国理工学院的流行病学家,自 2016 年伦敦皇家布朗普顿医院爆发疫情以来,她一直在研究耳念珠菌。
那次疫情中的一些患者在一个月内就对整类抗真菌药物产生了耐药性——“这简直是闻所未闻,”她说。
布克拉斯也有关于耐药性的问题。“为什么它对每种已知的抗真菌药物都有如此强的耐药性?”她问道。“所有这些药物都使用不同的杀灭机制……。这是最大的问题。”
通常,产生耐药性的病原体会以其他方式付出代价——这被称为“适应性代价”。是的,X 细菌可以躲避 Y 药物,但在获得这种技能后,它的传播性会降低,或者在某些方面变得更弱。
耳念珠菌不是这样。
“‘看起来它的耐药性没有适应性代价。它仍然能够形成生物膜。它仍然能够[在环境中]存活。它仍然能够感染,’”罗兹说。”
生物膜是病原体(在这种情况下是真菌)的一层,它们附着在表面并在那里有效地潜伏。有时生物膜会在医院的排水沟或水槽管道中形成。许多生物膜喜欢潮湿的表面,但耳念珠菌可以形成干燥的生物膜,潜伏在受污染的医院病房的床栏杆等表面上。这些传染性残留物可以将耳念珠菌从一个病人传播到医院病房的下一个病人。
这种真菌真的很难清除。美国国家过敏和传染病研究所所长安东尼·福奇博士认为,这需要进一步探索。
“‘为什么它与其他真菌如此不同,以至于你可以很容易地用任何东西擦拭它,它就消失了?而这种真菌似乎只是粘在那里,’”福奇问道。
奥斯特罗斯基还想知道为什么这种真菌在医院里传播得如此之快,而医院通常对真菌并不十分有利。
治疗发生耳念珠菌感染的患者的最佳方法是什么?
奥斯特罗斯基曾治疗过耳念珠菌感染患者,他非常希望得到这个问题的答案。
奇勒有一个相关的问题:耳念珠菌导致死亡的频率有多高?
美国疾病控制与预防中心估计,在发生耳念珠菌感染的患者中,死亡率在 30% 到 60% 之间。但无论如何,在美国,耳念珠菌感染发生在最危重的患者身上:免疫系统受损的人,长期使用呼吸机的人——呼吸机是为肺部功能不佳的人呼吸的机器。
这些人是死于耳念珠菌感染吗?还是他们的其他医疗问题是死亡的原因?“他们是死于耳念珠菌还是伴随耳念珠菌死亡?我仍然想知道这一点,”奇勒说,尽管他承认“这些研究真的很难做。”