为什么有的骨髓移植患者会感染致命真菌？

健康 2024-11-18 17:30 上海

一组由MSK斯隆领导，与埃默里大学合作的研究团队正在揭示骨髓移植患者中致命真菌感染的最新发现。

侵袭性真菌感染是导致白血病患者和骨髓移植接受者感染性疾病的主要原因。

几年前，由Tobias Hohl医生领导的MSK斯隆团队发现，这些患者的真菌血液感染可能源自肠道。为了预防这些致命感染，通常会给患者使用抗真菌药物。然而，仍有部分患者会感染真菌，而研究人员却不明原因。

而于8月2日在《自然医学》杂志上发表的新研究则揭示了真菌是如何通过产生标准实验室检测方法无法发现的耐药性，而避开抗真菌治疗的。

多机构合作

埃默里大学的研究员David Weiss博士多年来一直在研究一种令人困惑的现象，称为异质耐药性，即一小部分细菌对抗生素保持耐药性，而其余细菌则会被消灭。最近，他将这一研究经验应用于骨髓移植患者中同样致命的真菌血流感染。血流感染对于这些患者可能是致命的，其中包含一种名为近平滑假丝酵母的真菌引起的感染。这种真菌可以在消化道中生存，并有时进入血液循环。

Weiss博士与MSK斯隆的Hohl医生、廖辰博士、Joao Xavier博士以及翟冰博士（现为深圳先进技术研究院的教员）展开合作。翟博士在MSK斯隆从事博士后研究期间，首次观察到许多移植患者尽管接受了抗真菌药物micafungin的治疗，但仍然出现了真菌血流感染。Micafungin被誉为“抗真菌药物中的青霉素”。对于感染的患者来说，这些是真正的生死攸关的感染，其死亡率之高令Weiss感到震惊。这些本不该发生的感染让MSK斯隆的医生感到困惑。Weiss多年来一直研究细菌的异质耐药性现象，于是他与MSK斯隆的研究人员一道寻找答案。

（Tobias Hohl医生）

“这确实是一项全球性的合作，旨在防止我们最脆弱的患者发生致命感染，”MSK斯隆的传染病科主任Hohl医生说道。

在这篇新论文中，研究团队描述了他们如何与全球各地的合作者合作，从MSK斯隆以及法国、德国和中国的患者中收集了219株近平滑假丝酵母菌株。研究发现，异质耐药性是导致少数患者在接受抗真菌药物Micafungin预防治疗后仍发生血流感染的原因。

“真菌只是在试图求生，就像我们在面对威胁时会做的那样，”埃默里大学医学院教授、埃默里抗生素耐药中心主任Weiss博士说。“它们在数小时内进行分裂，并经历很多轮进化。每次使用抗真菌药物，都像是给真菌‘上课’，让它们学会如何生存。对真菌来说，生存意味着抵抗药物，这将给我们带来麻烦。”

运用机器学习的能力

（Joao Xavier博士）

为了更深入地研究，计算生物学家廖博士和Xavier博士使用了机器学习模型来帮助检测异质耐药性真菌，展示了一种有望为临床决策提供信息的诊断方法的原理验证。这些模式相当复杂——异质耐药性和易感菌株倾向于呈现出略有不同的进化历史，即系统发育簇。虽然发现这一点并不完全依赖于机器学习算法，但该算法为基于现有工具，通过快速测量一小组基因组特征来预测异质耐药性提供了帮助。

“突变的数量多达成千上万，”廖博士解释道，“我让算法最多选择10个。机器学习的一个优势是，你不需要测序整个基因组，只需找到几个足够有信息量的点来进行预测。”

论文的作者们认为，这项创新有望开发出一种简单的检测方法，在临床上识别异质耐药性真菌。但Weiss博士认为，还需要多年的研究才能确定引起异质耐药性的精确分子机制。

“目前，还没有针对异质耐药性的检测方法，”Weiss博士说。“我们应该努力做到的是，在移植前分析患者的粪便样本，以评估其肠道中的微生物或真菌情况。如果发现有micafungin异质耐药的近平滑假丝酵母，临床医生可以选择不同的抗真菌药物进行预防，或者在移植前将真菌从肠道中清除。因为患者的免疫系统变弱，难以抵御感染。这种真菌的存在，会显著增加患者突破性感染的风险，并可能会导致致命的后果。”

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本文转自：MSK斯隆

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