第 399 期

學術交流
醫學黴菌訓練課程(Medical Mycology Training Network)紀事
Report on Medical Mycology Training Network


目前,世界各地黴菌感染都在持續增加中,為因應此狀況,為期兩天半的第二屆亞太地區醫學黴菌訓練課程(Medical Mycology Training Network, MMTN)在新加坡舉辦,其目的是希望參加學員能將所學帶回到自己國家,進而傳播出去,有效率地增加相關人才,以防治黴菌感染。

黴菌的種類
據估計,大自然中約有150萬種黴菌,目前被命名的約有44萬種,其中約有200種會造成人類與動物疾病。由於基因定序方法不斷的發展,提供分類上的一個新利器。目前依18S-rRNA的序列可將黴菌分為4個門:Ascomycota門(包括CandidaAspergillusFusarium等3萬2千多種菌)、Basidiomcota門(包括CryptococcusTrichosporonMalassezia等3萬多種菌)、Zygomycota門(包括Rhizopus MucorLichtheimia等1000多種菌)以及含近千種菌的Chytridomycota門。

與黴菌感染較密切的事件
西元1900年代發現黴菌是人類致病菌之一;1940年代開始研發抗黴菌藥物;1950年代開始使用會降低免疫系統功能的類固醇;1954年幾位醫學黴菌界的前輩因需求成立了International Society for Human and Animal Mycology (ISHAM);1960年代,降低免疫系統功能作為治療策略的免疫抑制療法(Immuno Suppressive Therapy)與導管侵入性治療開始使用,這是增加黴菌感染個案因素之一;1962年為伺機型致病性黴菌(opportunistic fungal pathogen)下了定義;1970年代開始器官移植;1980年代愛滋病患人口急速增加;1990年副作用較低的fluconazole上市,防治黴菌感染成功地跨前一大步;1997普遍使用雞尾酒療法來治療愛滋病(Highly Active Antiretroviral Therapy, HAART),也改善了病患黴菌感染的情況。

造成黴菌感染菌種的變遷
新抗黴菌藥的發展與抗黴菌藥的頻繁使用,雖控制了不少的黴菌感染,然而也造成感染菌種分佈的改變。例如,在長期使用抗黴菌藥物下的篩選壓力,造成對常使用的fluconazole較具抗藥性的C. krusei 及較容易產生抗藥性的C. glabrataC. tropicalis感染比率升高; 而CryptococcusAspergillus屬的菌引起的感染個例也有增加的趨勢。另外,也有新興菌種造成感染個案陸續被報導。

診治黴菌感染的需要與挑戰
Dr. Slavin以臨床醫師的角度再度提醒我們在診治黴菌感染時的需要與挑戰,包括:

1.評估風險
根據更多的研究報告,重新定義黴菌感染的危險因子;因病患族群有所改變,亦需鑑定黴菌感染的新危險因子。

2.加速診斷
快速的正確診斷能提早治療黴菌感染的病患,進而提高治癒的機率。這也可以使沒有被黴菌感染的病患,停止不必要的預防性或經驗性抗黴菌藥治療,如此不但可以省下抗黴菌藥物的花費,也可避免病患因接受抗黴菌藥物而引起的副作用。為了克服菌絲型黴菌培養不易且耗費時日的限制,以偵測病患血清中黴菌標誌物為診斷方法是最近的研發重點之一,其中以偵測病患血液中galactomannan與1,3-beta-D-glucan的抗原量研究較為成熟,目前已經有市售的偵測試劑。然而此兩種測試方法在專一性及敏感度上仍有改良的空間。beta-glucan測試又因試劑製造成本高而限制它在臨床上的普及率。另外,聚合酶鏈反應(PCR)可以用來放大黴菌ribosomal DNA以提高偵測的準確度及速度。但因其過程缺乏標準化,限制了它被接受成為臨床診斷的通用方法。

3.防治策略不少研究指出對高危險病患族群進行預防性治療(prophylaxis)是有正面效果的,雖然針對某些病患族群已經有準則,但是,到底誰及什麼時候該接受預防性治療、哪種藥是最恰當與使用期程的決定還是具有爭議性的。病患的個別性是決定經驗性治療的結果的重要因素,因此,最恰當的經驗性治療必須配合其它因素,因人而異。另外,Dr. Patterson指出應推廣「step down therapy」的策略,也就是說,「當病情不明的階段,使用廣效抗黴菌藥物,確認病原後,針對病原選用適合的抗黴菌藥物」。

4.抗藥性
最近有報導,從環境中與被感染人類分離出親源關係很近且對azole類有抗藥性的Aspergillus fumigatus,指出環境用藥篩選出具抗藥性的A. fumigatus,然後感染人類的可能性。因此,無論在醫學、農業與環境用藥方面,大家都應該要謹慎。C. tropicalis正是念珠菌屬中較能適應不同環境的菌種。在台灣,可從各地病患中分離出親源性高且對fluconazole有抗藥性的C. tropicalis。這些具有抗藥性的C. tropicalis是否還持續在台灣造成感染、是否有共同來源及是否已散佈於台灣環境中,是需要特別的注意。

5.治療藥物濃度監測 (TDM)
voricoanzole的研發成功對Asperigullosis的治療可說是一大福音,然而在voriconazole劑量使用的策略上發生一些困擾。後來研究發現當voriconazole劑量減到一半時,在人體內的藥物濃度遠少於一半。因此,是否要進行voriconazole的治療藥物濃度監測是最近討論的議題。Dr. Schlamm特別強調:無論如何,大家一定要遵照準則建議的voriconazole劑量使用。

實驗室在診治黴菌上扮演的角色
實驗室的功能是進行黴菌培養、專業且迅速地鑑定菌種、操作特殊不常見或新興的菌種、以分子生物方法由少量檢體鑑定菌種、執行治療藥物濃度監測、進行藥物感受性測試與分子流行病學研究。有上述能力不但能進行診斷,也可幫忙偵測集體感染及可能來源。在研究上,則可進行新技術的評估。實驗室若有足夠的病患資料,如檢採時病患原先存在的疾病(underlying diseases)、病徵、免疫功能狀態、旅行資訊、檢體來源及正確的採樣,便能更快速與正確地完成上述之功能。為提高病患照護品質,臨床醫師與實驗室成員不斷地溝通能大幅對提升照護病患的品質。

新興致病性酵母菌型黴菌的種類逐年增加,目前致病性酵母菌型黴菌有Candida CryptococcusTrichosporonSaccharomucesRhodotorula GeotrichumMalassezia等屬。協助鑑定酵母菌型黴菌的方法如下:(一)由培養基上菌落的外觀、顏色及黏稠度做初步的鑑定,如Rhodotorula呈現紅色,Cryptococcus則特別黏稠。CHROMagar Candida是一種能以顏色分辨一些較常見的Candida菌種的培養基。(二)在顯微鏡下的型態來判斷菌種,例: C. albicans C. dubliniensis能形成發芽管特性也常用於進行菌種初步鑑定。一些商業化的生化反應測試劑,如API與Vitek等也常用來鑑定菌種。當上述方法不容易分辨時,基因序列進行分子鑑定則是方法之一。

菌絲型黴菌感染的診斷常因其培養耗時與不易而拖延,導致錯失了治療的黃金時間。即使培養出來,也需要有經驗的人員才能鑑定出是什麼菌種。有鑑於此,此課程特別安排實地觀察有代表性的菌絲型黴菌,其中包括菌絲、胞子囊(sporangium)、有性與無性胞子等的特徵。Dr. Sutton呼籲:菌絲型黴菌的型態,往往會因不同的培養基或培養條件而有所不同,因此,實驗室最好是用固定的培養基與一致的培養條件,每一菌種的基本型態特徵的再現性才會高。

抗黴菌藥物及抗藥性產生機制
依作用標的來分,目前使用的抗黴菌藥物有抑制細胞膜主要成分合成的azole類的藥、破壞細胞膜的amphotericin B、抑制RNA與蛋白質合成的flucytosine與最近發展出抑制細胞壁幾丁質合成的echinocandins。但是,每種藥物都有其限制,例如:沒有一種藥能對所有的黴菌有效:仍然沒有效力好的藥能用來治療Scedopsorium prolificansTrichosporon屬所引起的感染。

目前已知抗藥性產生的機制有:降低藥物進入;大量生產藥物幫浦(efflux pumps),將藥物排出;藥物作用標的突變,使藥物失去作用;及大量表現藥物作用標的,使原本足夠的藥物濃度變的不足。而在處理可能被有抗藥性菌株感染的風險時,病患的狀況與病原菌的特性是影響治療成功與否的關鍵。Dr. Fothergill在討論抗黴菌藥物感受性測試單元中提到Dr. John Rex的「90-60 規則」:當體外測試菌株對該藥有感受性的,大約有90%病患,其感染可被此藥改善;當體外測試菌株對該藥有抗藥性的,仍有約60%的效益。個人認為雖然有此「90-60 規則」,體外抗黴菌藥物感受性測試及其解讀仍有改進的空間。

結論
台灣黴菌抗藥性監測計畫(TSARY:Taiwan Surveillance of Antimicrobial Resistance of Yeasts)在1999年開始執行,定期偵測致病性酵母菌型黴菌之菌種的分佈與其對藥物感受性的變遷。目前,除了致病性酵母菌型黴菌外,菌絲型黴菌如Aspergillus引起的感染個例也有增加的趨勢。若要有效防治黴菌感染,除了持續致病性酵母菌型黴菌的研究外,也要關注菌絲型黴菌的研究。此外,國內「血液腫瘤黴菌感染研究團隊」(Fungal Infections in Hematologic Malignancy Patient Study Group)在2010年成立,正積極以血液腫瘤病患為研究對象,瞭解共生於血液腫瘤病患口腔及尿液的黴菌種類及其對藥物的感受性,並探討化療對這些共生黴菌種類與數量的影響。Dr. Patterson在這次課程提出共生(colonization)的資訊成為預測侵入性感染(invasive infection)的可能性。恰巧我們團隊也提出研究計畫,希望能以更多的個案來評估此可能性。長期來看,我們也設法建立檢體庫,以幫助改進及發展黴菌感染的診斷方法。總而言之,即時偵測出高危險病患、快速診斷黴菌感染、適當的治療及增加抗黴菌藥物的選擇可以提高防治黴菌感染的成功率。最後,若台灣也能定期舉辦類似此次在新加坡舉辦的訓練課程,對提昇國內醫界與學界對黴菌感染的認識與關注將有莫大的助益,進而提高黴菌感染病患照護的品質。

(此內容已被感控雜誌接受,近期將刊登於該雜誌)
《文/圖:感染症研究組羅秀容副研究員(左一)》