第 314 期
會議報導 2009年致病性黴菌研討會紀事(一) Summary of Symposium of Medical Mycology(Part I) 近年來由於侵入性治療頻繁地使用,免疫系統不全的病患日漸增多,使得各樣的侵入性黴菌感染逐年增加。又因抗黴菌藥物使用增加,使得具抗藥性的致病菌株隨之增加,其中又以念珠菌感染(candidiasis)及麴菌感染(aspergillosis)最受基礎研究與臨床醫學上高度重視。
為瞭解黴菌感染的現況與促進相關基礎研究的交流,謝維銓教授感染醫學文教基金會、行政院衛生署疾病管制局與本院共同主辦「2009年致病性黴菌研討會」,於7月18日在台大醫學院舉行。
研討會由台大醫院謝維銓教授揭開序幕,而後由美國加州大學洛杉磯校區海港醫學中心的Dr. John E. Edwards Jr.與香港中文大學的Dr. Patrick C.Y. Woo進行專題演講,兩位學者分別以不同基因的研究為例,強調基礎研究工作應用到臨床實際經驗之重要性,Dr. Edwards再以抗黴菌藥物之治療為題,回顧過去30年來所面對的課題。
此外,會中還由清華大學藍忠昱博士、交通大學楊昀良博士與高雄師範大學卜樂妙博士報告其基礎研究的成果;台大醫院孔祥琪醫師利用實際的例子說明抗黴菌藥物臨床試驗所面臨的困難與挑戰;本院感染症研究組羅秀容副研究員報告台灣黴菌抗藥性監測的結果;疾病管制局李淑英博士介紹運用分子快速鑑定致病性黴菌的方法及分子流行病學來探討菌株之親緣關係;中國醫藥大學附設醫院何茂旺醫師整理比較台灣地區念珠菌感染研究的現況。
以下筆者將會議中相關報告內容歸納為6項討論主軸,簡要進行說明。此6項主軸包括:(1)基礎研究工作應用到臨床經驗、(2)黴菌致病性的基礎研究與展望、(3) 抗黴菌藥物臨床實驗之歷程、(4)台灣致病性酵母菌流行病學的研究、(5)台灣黴菌感染分子流行病學與其快速檢驗系統之建立、(6)台灣念珠菌感染研究之現況。
一、基礎研究工作應用到臨床經驗
白色念珠菌(Candida albicans )是院內感染菌血症之重要致病菌種之一,其附著及穿透血管內皮後造成的菌血症,是其相當重要的致病機制。Dr. Edwards團隊先將白色念珠菌基因庫送入不具附著性的啤酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae )中,接著挑選能夠使之造成附著力的一群Als蛋白質家族,進行一系列分析後,發現Als1p或Als3p製成的疫苗可降低受感染老鼠的死亡率,其團隊將繼續進行臨床實驗。
此外,Dr. Woo研究由AIDS病人身上分離出的Penicillium marneffei 與肺結核病人中分離出的Aspergillus fumigatus ,發現寄主會對同一群黴菌蛋白質家族mannoprotein (在P. marneffei 中稱為Mp1p,在A. fumigatus 中稱為Afmp1p)產生抗體。經由觀察免疫染色後的超微組織,發現此類蛋白質位於菌絲的細胞壁上,為黴菌細胞壁中、外層的主要結構;再經由血清學的研究,顯示將此類蛋白質作為抗原來偵測病人是否有P. marneffei 或A. fumigatus 的感染可得到很好的效果。
二、黴菌致病性的基礎研究與展望
白色念珠菌常見於院內感染及免疫功能不全之病患,通常位於人類口腔、喉部、大腸、皮膚及陰道等黏膜表面;當病人抵抗力機能衰退或受藥物副作用影響,即會侵入內部器官,引發感染。會議中有三位研究人員報告其以此菌為模式所進行的研究,包括基礎研究及臨床診斷與治療。
藍忠昱博士說明細胞壁是白色念珠菌感染宿主時很重要的關鍵,其中RHB1 和TOR 位於白色念珠菌細胞壁,對其細胞壁完整性的維持極為重要。經由研究RHB1 的訊息傳遞途徑,可知道其他細胞壁蛋白質的作用,並進一步了解它們與白色念珠菌致病力的關係,藍博士的研究即發現RAS、RAF、RHO等基因都在細胞間訊息傳導中扮演著重要的角色。藍博士也說明RHEB (Ras Homologue Enrich in Brain)在白色念珠菌中的同源基因RHB1 所參與的訊息傳遞以及功能的探討;其研究發現,RHB1 可能參與TOR 激脢訊息傳導路徑,並在其上游扮演活化因子的角色;RHB1 還透過MEP2 基因參與白色念珠菌受到環境中氮源缺乏刺激,而產生型態變化的機制;此外,RHB1 也經由Mkc1 激酶之訊息傳遞,參與細胞壁完整性的機制。相關研究提供了白色念珠菌致病能力及因子的新觀點。
楊昀良博士的研究團隊以比較基因轉錄組(transcriptome)的方式,鑑定有致病力野生菌株與無致病力的cph1/cph1 efg1/efg1 雙突變白色念珠菌之間表現程度有差異的基因,而會產生enolase的CaENO1 基因為其一。此團隊亦證實白色念珠菌只有這個基因會產生enolase,並發現其不但與醣類代謝有密切相關外,亦與白色念珠菌型態變化及抗藥性產生有關;efg1/efg1 突變株對抗黴菌藥物的感受性增加,楊博士的研究也證明Efg1p會負向調控ERG3 ;相關研究顯示,Efg1p不但與致病力有關,且會負向調控ERG3 ,進而與抗藥性有關連。此外,楊博士亦說明血清不但誘發白色念珠菌的型態變化,也抑制藥物幫浦CDR1 的表現,進而提高菌株對抗黴菌藥物的感受性。楊博士與藍博士的研究成果,開啟一個結合病原菌抗藥性與致病力的新研究方向。
卜樂妙博士主要研究分泌性天門冬胺酸蛋白酶4、5與6(Sap4-6),其被認為是白色念珠菌經由訊息傳遞路徑調節菌絲生長所管控的致病因子,與系統性念珠菌感染有關。Sap4-6等蛋白酶是在一被白血球吞噬的白色念珠菌的菌絲中所發現:將白色念珠菌培養於37o C的低葡萄糖培養基(含有0.1%葡萄糖)時,有大量的Sap5和少量的Sap6被分泌出;但將其培養於葡萄糖豐富的培養基(含有2%葡萄糖)時,即使培養基中含有血清誘導菌絲形成,Sap5與Sap6的分泌皆會被抑制;若將當白色念珠菌培養於25o C不含血清且葡萄糖豐富的培養基中時,發現Sap2會大量分泌,而Sap3僅會微量分泌。卜博士認為人體內血糖濃度高低、白色念珠菌與單核白血球細胞之間的交互作用、以及溫度與pH值的轉變,是觸發白色念珠菌表現Sap4-6與其它Sap蛋白酶的重要生理信號,這些分子生物學的證據與臨床流行病學研究結果一致指出,糖尿病、禁食與靜脈營養注射是造成全身系統性白色念珠菌感染的危險因子。
《文:國家衛生研究院感染症研究組張德斌博士後研究員、羅秀容副研究員;圖:林志兆》
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