致死率60%的超级真菌——Candida auris
美国疾病控制与预防中心(CDC)已将耳念珠菌列入“紧急威胁”名单。据其官网最新通 ,全美感染病例已上升到587宗,近50%的感染者在90天内身亡。
实际上,耳念珠菌是一种院内感染菌,普通大众并非易感人群。
去年5月,一名老人被送往美国西奈山医院(Mount Sinai Hospital)布鲁克林分院接受腹部手术。在医院的验血 告里,医生发现他感染了一种新的真菌,Candida auris, 耳道假丝酵母菌,也被称为耳道念珠菌。
这种真菌感染对免疫力低下的人来说是致命的,而且对这种真菌感染的治疗方法目前还不充分,医院的医生们只能迅速将这位老人隔离在重症监护室里。
在医院住了90天后,这位老人还是不幸去世了。但导致他死亡的这种真菌却还顽强地留存在这家医院里,房间的天花板、地板、电线、水槽、窗帘、墙壁、器具上到处都是它的踪迹。医院不得不动用了一些特殊的清洁设备,甚至拆毁了一部分天花板和地砖才消除干净。之所以那么难消除,是因为耳道假丝酵母菌具有非常强的耐药性,部分甚至能对于目前已有的三种主要抗真菌类药物全部具有耐药性,同时它的致死率还非常高。
所以,它也是被看作是人类目前面临的耐药性病菌中的头号威胁。
这些耐药性强的病菌的出现、给建立在抗生素、抗真菌药物的基础上的现代医学,带来了一个全新纬度的、可怕的难题。
2018年,中国发现首例耳念珠菌临床感染病例,中国首株耳念珠菌分离自一位76岁的患者,这项研究由王辉与中科院微生物研究所真菌学国家重点实验室研究员黄广华分别率领的团队共同完成。
此后,中国医科大学附属第一医院检验科主任尚红及其团队鉴定出15名住院患者感染了耳念珠菌。据中国工程院院士、第二军医大学长征医院皮肤科教授廖万清介绍,军事医学科学院也鉴定出2例。“至此,中国大陆共确认18例耳念珠菌临床感染病例,我们还在持续监测,但总体上还没有出现美国那样的爆发性流行感染。”
在显微镜下,耳念珠菌与其他念珠菌并无明显差异,但通常具有多重耐药性,部分菌株对临床上常用的三大类抗真菌药物都具有很高的耐药性。这种超级真菌对免疫系统不成熟或受损的人最致命,包括新生儿和老年人、吸烟人群、糖尿病患者以及自身免疫性疾病患者。
针对“超级真菌”,媒体上产生了一片恐慌,难道真的无药可治,无法预防吗,小编查阅了数据库,找到相关文献,与大家一起认识所谓的“超级真菌”,共同揭开她的神秘面纱!
01“超级真菌”概要
“超级真菌”又称耳念珠菌,英文学名是Candida auris,2009年由日本学者第一次 道,因为是在患者耳朵里分离出来,属于孢子形状如佛珠一样的念珠菌属,所以取名为耳念珠菌。这种真菌很难清除,又对多种抗真菌药物耐药。根据纽约邮 的 道,超过90%的耳念珠菌感染病例对至少一种主要的抗真菌药物耐受,30%对两种及两种以上的药物耐受。目前,全球五大洲 27 个国家有耳念珠菌感染病例的 道,该菌还引起多例医院内的爆发性感染。
02 为何被称为“超级真菌”
在临床上常见的念珠菌有:白念珠菌、热带念珠菌、光滑念珠菌、近平滑念珠菌复合群、克柔念珠菌、季也蒙念珠菌复合群、皱褶念珠菌复合群、葡萄牙念珠菌、都柏林念珠菌等。耳念珠菌是一种新型病原真菌,因为以下特征,被称为“超级真菌”。
(1)耳念珠菌的生态位不清楚,自然环境中尚未分离到该菌;该菌可能是最近进化出来的,并能快速适应和侵染人体宿主的新物种。
(2)大部分临床分离株具有多重耐药性,部分菌株对临床上常用的三大类抗真菌药物(包括唑类、多烯类和棘白霉素类药物)均能产生耐药性。
(3)临床上诊断和鉴定困难,实验室传统的形态和生化诊断方法难以将其鉴定出来。
(4)耳念珠菌能够长时间存活于感染患者和医护人员的衣物、皮肤和医院的设施表面,极易传播并感染其他病患者,从而造成医院内爆发式感染,为临床上及时预防和控制耳念珠菌的传播带来极大困难。最近,我国已有耳念珠菌感染的 道(Wang et al. 2018),国内相关机构以及医院需要给予高度重视,尽早完善预防、诊断和治疗方案。
03 感染现状与流行病学
美国 CDC 网站(https://www.cdc.gov)数据显示,目前已在五个大洲 27 个国家分离到了耳念珠菌,包括北美洲、南美洲、欧洲、非洲)和亚洲。在过去 5 年(2012–2017 年), 道的大部分耳念珠菌感染病例,主要从血液以及其他深部感染、组织或导尿管尖端和耳分泌物中分离得到。
耳念珠菌感染或定植的患者都同时存在有其他几种基础疾病,包括糖尿病、脓毒血症或血液感染(BSI)、肺部疾病或肺炎、慢性或急性肾衰竭或肾移植、恶性肿瘤、心血管疾病、慢性中耳炎和肝病等。
长期住院的病患,或体内置入医疗器具,如中心静脉导管(CVC)、动脉导管、导尿管的患者,或是接受过抗生素或抗真菌药物的治疗、肠外营养、腹部手术以及免疫抑制剂等的人群感染耳念珠菌的风险最高。
据不完全统计,在已 道的 316 例耳念珠菌感染患者中,有 94 例发生死亡,死亡率为 29.75%。全世界已 道的耳念珠菌感染的死亡率为33%–60%,其中南非和以色列的死亡率最低(33%)。
耳念珠菌感染患者一般都伴有其他严重的疾病,这进一步增加了病人的死亡风险。早产儿或低出生体重儿以及老年患者由于自身免疫系统较弱而被认为是高危患者,死亡率极高。此外,有关耳念珠菌研究论文的发表在 2016 年以后呈现直线增长。耳念珠菌能够引发血液、肺部、尿道、表伤口感染以及耳道等部位的感染。
引发耳念珠菌感染的外部环境因素与其他致病念珠菌的感染基本相似,相关危险因子包括内置导管(尿、中心静脉、动脉导管)、侵入性医疗操作(手术)和设备、呼吸器械的使用、长期住院、重症监护病房(ICU)患者,持续使用广谱抗真菌或抗生素治疗或免疫抑制剂治疗,以及合并有其他疾病如糖尿病和艾滋病患者等。
可见,医疗辅助设备的置入极大地增加了病人感染耳念珠菌的风险,这也为耳念珠菌的临床治疗带来新的难题和挑战,而医疗设备的移除也成为管理和治疗急性发作、反复发作和持续性耳念珠菌感染所必需的重要策略。
04 物种特征
耳念珠菌通常为单倍体,在 SDA 培养基上是白色或奶油色的光滑菌落,最高可在 42℃下生长,这是与其亲缘关系密切的希木龙念珠菌家族所不具有的特征。
我们可以利用这一特性很容易地把耳念珠菌与希木龙念珠菌家族区分开来。同时,这一特性也被认为是耳念珠菌在人体内高存活率的原因之一。
利用耳念珠菌和其他念珠菌糖类发酵与同化、氮源利用及耐盐性的差异,研制出两种高灵敏度和特异性的培养基,这两种培养基可以帮助医护人员从环境和临床标本中高效地分离和鉴定耳念珠菌。此外,耳念珠菌不能在含有环己酰亚胺的培养基(0.1%–0.01%)上生长,这一特性也可以用于初步鉴定这种致病性酵母菌。
有研究人员证实,耳念珠菌不能在玉米粉琼脂培养基上产生假菌丝、生殖管、衣壳孢子和厚垣孢子。耳念珠菌在细胞形态、氮源和碳源的吸收利用、毒力和致病性等方面具有复杂的表型可塑性。
05 耐药性及其机制
美国疾病控制和预防中心分析了 742 株耳念珠菌菌株的真菌药物抗性谱,计算了这些菌株对各种真菌药物的抗性、频率和比率。大多数菌株对氟康唑耐药(n≥318;44.29%),其次是两性霉素(N≥111;15.46%),伏立康唑(n≥91;12.67%)和卡泊芬净(n≥25;3.48%)等。在大多数国家迄今 道的研究中,耐药性的顺序是氟康唑>两性霉素>棘白菌素。因此,非白念珠菌对氟康唑的较高耐药性可成为鉴别耳念珠菌感染的特征之一。但有关耳念珠菌多重耐药机制的研究还很少。
研究表明,耳念珠菌的生物被膜与其他念珠菌一样,对卡泊芬净和氟康唑(MIC>32mg/L)、伏立康唑(MIC>4mg/L)和两性霉素(MIC>4mg/L)等均有抗性;利用若丹明外排实验表明,耳念珠菌很有可能通过 ABC 型外排泵排出药物从而产生耐药性。
此外,还有研究表明 ERG3 和 ERG11 基因的突变会导致耳念珠菌对唑类药物产生耐药。因此,外排泵、ERG 基因的突变以及生物被膜的形成是耳念珠菌耐药性形成的可能机制。
06 诊断与预防
耳念珠菌的诊断方法多种多样。目前应用最广泛的诊断方法是 PCR 技术,扩增 ITS 和/或 D1/D2 rDNA 序列,以确定耳念珠菌菌株的同一性和分型。这一方法具有 100%的特异性和敏感性,且耗时短。
其次是基质辅助激光解析离子飞行质谱(MALDI-TOF MS)和 Vitek 2 酵母系统。这两种鉴定方法非常依赖于数据库的更新。MALDI-TOF 可以使用 FDA 已经批准的 CA 系统数据库来鉴定耳念珠菌。MALDI-TOF MS 还具有区分耐药和敏感的耳念珠菌的能力,而 Vitek 2 是一种还可用于测量耳念珠菌对各种真菌药 MIC 的仪器,但目前还无法有效区分两性霉素易感和耐药菌株。
耳念珠菌的特点是能够在干燥和潮湿的表面、床上用品、地板、水槽、空气、床上、皮肤、鼻腔和病人的内部组织等不同环境长时间存活。研究表明耳念珠菌可在医院环境中定植和传播,在潮湿或干燥的表面上生长至少 7d。Welsh发现耳念珠菌可在塑料表面持续存活至少 2 周,用固相细胞仪测定其酯酶活性(活力)可持续 1 个月。
此外,耳念珠菌能够以大约 10^6 个细胞/h 的速度从皮肤上定植和脱落,从而可能导致医院内长时间爆发和传播该疾病。因此,在感染病人病房的床上用品、导管尖端和其他医疗设备、空气中、窗台上、地板上、邻近病人身上等都发现了耳念珠菌也就不足为奇了。
因为耳念珠菌能在不同的环境生存并持续存在,且容易扩散,因此,有必要定期监测和消毒可能被污染的医疗保健设施。在程度严重的情况下,也需要考虑病人隔离和接触预防等措施。
07 治疗建议
美国CDC 官网给出了耳念珠菌感染的治疗建议,对于成人和大于两月龄的孩子,建议经验性的使用棘白菌素类药物治疗,例如卡泊芬净、阿尼芬净和米卡芬净,对于小于两个月的孩子,建议使用卡泊芬净和米卡芬净,减少用量。
08 我们的思考
目前在中国关于耳念珠菌感染病例的 道并不多,但这并不意味着中国境内的耳念珠菌感染或携带者很少。这可能是由于目前大多数医院的鉴定能力有限,不能分离和准确鉴定出耳念珠菌。
ITS 测序和MALDI-TOF MS 仍然是最有效和最常用的诊断工具。临床上如果不能及时发现、预防和控制耳念珠菌的感染和传播,导致大爆发和大流行所带来的危害将难以想象。
因此,设计一种简单、低成本的检测技术,缩短检测时间是战胜这种致命性病原体的关键。预防永远是第一位的,一旦发现耳念珠菌,建议立即采取接触预防措施。与受感染的病人密切接触人员,以及在同一病房或医院的病人都是耳念珠菌感染或定植理想宿主。
广谱抗真菌药物的滥用在一定程度上能够减少白念珠菌以及其他致病念珠菌的感染机会,这也可能会增加耳念珠菌的竞争性,从而使其成为优势致病念珠菌。因此,建议加强抗菌药物管理,以防止耳念珠菌和相关致病念珠菌的扩散。
