念珠菌是一種新興的真菌病原。其流行率的增加與它迅速產(chǎn)生抗真菌藥物耐藥性的能力有關(guān)，特別是對唑類藥物。為了揭開新的分子機制背后唑耐藥性,轉(zhuǎn)錄組分析c . glabrata臨床分離的進化(隔離044)唑易泊沙康唑抗性(21天),克霉唑抗性(31天),氟康唑和伏立康唑抗性(45天),由長期孵化與氟康唑。所有進化菌株積累的唑類藥物濃度均低于親本菌株，麥角甾醇濃度基本保持不變。然而，只有對所有唑類均有耐藥性的人群在C. glabrata PDR1基因中發(fā)現(xiàn)了功能獲得突變，導(dǎo)致多藥耐藥轉(zhuǎn)運蛋白編碼基因上調(diào)。發(fā)現(xiàn)中間菌株對泊沙康唑/氯曲唑耐藥，氟康唑/伏立康唑MIC水平升高，可作為抗唑類藥物的替代途徑。特別是，posaconazole/clotrimazole耐藥31天后與粘附素基因表達增加相關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)使我們確定Epa3粘附素作為一種新的抗唑類藥物的決定因素。除了需要生物膜形成外，Epa3的表達還可以減少唑類抗真菌藥物在細胞內(nèi)的積累。總之，這項工作提供了一個C. glabrata種群向多唑耐藥的轉(zhuǎn)錄組進化的概覽，突出了獲得多因子性質(zhì)的唑耐藥，并指出了一個新的參與者在唑耐藥。

介紹

假絲酵母glabrata今天第二或第三念珠菌病的最常見的原因,很可能因為它的抗真菌藥物的耐藥性,尤其是唑藥物,可用于預(yù)防和一線或二線治療(1、2)。早期唑制劑,如咪唑類咪康唑、克霉唑、酮康唑,經(jīng)常用于治療黏膜與皮膚的真菌感染,盡管他們表現(xiàn)出一些毒性治療系統(tǒng)性感染(3)。三唑藥物氟康唑已廣泛應(yīng)用于預(yù)防和治療念珠菌病,有利于增加耐藥c glabrata感染(1,4)。三唑藥物明顯更安全、更可容忍的系統(tǒng)性治療比咪唑類(5),而新的氮雜四唑,泊沙康唑和伏立康唑等,展覽范圍和更強的活動比氟康唑(6)。

臨床上獲得的唑類耐藥最常見的原因是編碼來自atp結(jié)合盒超家族(ABC)和主要促進因子超家族(MFS)藥物外排泵的基因上調(diào)。一個特定的ABC轉(zhuǎn)運蛋白,c . glabrata Cdr1 (CgCdr1),經(jīng)常參與收購耐氟康唑c glabrata隔離(7、8)。此外,CgCdr2 / Phd1和CgSnq2,另外兩個ABC藥物流出泵,也一直在與氟康唑耐藥相關(guān)c . glabrata超表達通常從收購功能(GOF) CgPDR1基因的突變(8,9).幾個MFS多藥轉(zhuǎn)運體也與C. glabrata的氟康唑耐藥有關(guān)(10)。例如，azole耐藥與藥物過表達有關(guān):H+ anti - (DHA) CgQdr2、CgTpo1_1、CgTpo1_2和CgTpo3(11-14)。以泊沙康唑為例，通過對七個泊沙康唑耐藥白色念珠菌分離株的研究發(fā)現(xiàn)，藥物轉(zhuǎn)運體Cdr1、Cdr2和Mdr1的表達沒有變化(15)，提示泊沙康唑耐藥可能與抗真菌轉(zhuǎn)運分離。

在許多臨床分離的白念珠菌中，azole耐藥來源于導(dǎo)致Erg11構(gòu)象改變的位點突變，Erg11是azoles的主要靶點(16)。在C. glabrata中，ERG11基因中的G944A突變與一種特異性分離物中的氟康唑、伏立康唑和多烯耐藥有關(guān)(17)。另一個抗氟康唑的C. glabrata分離物由于包含該基因的整個染色體的復(fù)制而增加了ERG11的表達(18)。然而，在所有其它關(guān)于C. glabrata耐氮臨床分離株的研究中，均未觀察到ERG11基因的突變或上調(diào)，表明這不是臨床獲得抗氮藥的重要機制(19-21)。另一方面，ERG3基因中也涉及麥角甾醇生物合成的E139A突變被發(fā)現(xiàn)可導(dǎo)致格拉貝拉菌對氟康唑耐藥增加(22)，而念珠菌錯胞癥中，posaconazole耐藥菌株中也出現(xiàn)了類似的突變(23)。ERG3基因的突變會導(dǎo)致ergosta-7的形成,22-dien-3β-ol作為主要固醇,而不是ergosta-5 7, 24 (28) -trienol (24)。這種改變阻止了azole的作用，因為積聚在抑制Erg11上的有毒甾醇不能再通過這種途徑合成。

對唑類藥物的耐藥研究大多是作為一個整體進行的，對每種唑類藥物的特異性機制幾乎沒有區(qū)別。然而，對C. glabrata中氟康唑、voriconazole和posaconazole耐藥的流行病學(xué)調(diào)查顯示，多個臨床分離株對這些藥物的耐藥水平不同(25-27)。在這部作品中,azole-susceptible c glabrata隔離044年,從一個積極的血培養(yǎng)中恢復(fù)過來,是長時間暴露于血清中濃度的氟康唑?qū)е耺ultiazole抵抗:21天后,泊沙康唑抵抗了,緊隨其后的是克霉唑耐藥性后31天,最后,氟康唑和伏立康唑耐藥性在45天的感應(yīng)。對044株臨床分離物進行轉(zhuǎn)錄組學(xué)鑒定，該分離物對多唑耐藥的逐步獲得易感。在轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，研究了adhesin編碼基因特別是CgEPA3在azole耐藥環(huán)境下的作用，建立了細胞間粘附、生物膜形成和耐藥之間的有趣聯(lián)系。

結(jié)果

獲得敏感C. glabrata臨床分離株的耐藥性。044臨床分離物被發(fā)現(xiàn)對所有經(jīng)測試的唑類藥物都有易感性。具體來說,獲得的MIC值為氟康唑、伏立康唑、泊沙康唑、克霉唑4µg /毫升,0.25µg / ml,0.5µg / ml,分別和0.125µg /毫升。在暴露于治療性血清氟康唑濃度后，044酵母群體逐步向耐多唑進化。具體來說,21天后,泊沙康唑耐藥性達成(麥克風(fēng),≥4µg /毫升),緊隨其后的是克霉唑抗性(麥克風(fēng),≥4µg /毫升)后31天,最后,氟康唑和伏立康唑耐藥性在45天感應(yīng)(麥克風(fēng)、≥64和≥4µg / ml,分別)(圖1;表S1載于http://ibb.tecnico.ulisboa.pt/Cavalheiro_etal_SuplData.pdf)。在這些時間點獲得的人群分別為044Fluco21(抗泊沙康唑)、044Fluco31(抗泊沙康唑和抗氯曲霉唑)和044Fluco45(抗泊沙康唑、克曲霉唑、氟康唑和伏立康唑)。