近日,西南大学药学院廖国建教授课题组与上海长征医院皮肤科陈敏副教授合作,在经典病原真菌学期刊《MEDICAL MYCOLOGY》在线发表了题为“Genotypic diversity and antifungal susceptibility of Cryptococcus neoformans species complex from China, including the diploid VNIII isolates from HIV-infected patients in Chongqing region”的研究论文(doi.org/10.1093/mmy/myad119)。
新生隐球菌菌种复合体(Cryptococcus neoformans species complex,CNSC)一种菌体外包裹宽厚多糖荚膜的担子菌病原酵母,每年全球超过90%的新发隐球菌病均由其感染导致,在2022年WHO发布的重要病原真菌目录中排名第一位。CNSC种群内菌株主要存在三个遗传谱系,即血清型A(VNI/VNII/VNB基因型)菌株,血清型D(VNIV基因型)菌株及血清型AD杂合子菌株(VNIII基因型)。虽然CNSC的优势基因型菌株在不同国家地域之间存在显著的差异,但血清型A(VNI型)菌株在全球范围内均呈优势分布。此外,近年来由于农业中广泛使用唑类等抗真菌药物等原因,CNSC菌株对氟康唑等唑类抗真菌药物的耐药率也不断升高。
重庆是中国艾滋病病毒感染率最高的地域之一,且目前来自中国艾滋病患者的CNSC菌株遗传多样性研究甚少。本研究通过ISHAM推荐的MLST和CLSI M27-A3等方法,对2018年分离自重庆地区HIV患者的171株CNSC菌株进行分析,发现6种序列类型菌株(Sequence Type, ST),其中ST5型菌株占比约89.5%,与以往研究结果类似。另外,本研究还系统收集并分析了截止2022年12月来自中国大陆的1019株具有STs和HIV信息的CNSC临床分离株,发现存在46种ST型菌株,利用minimum-spanning 分析将这1019个分离株分为三个主要克隆复合体(Clonal complex, CC),以ST5克隆复合物(CC5)为主,其次是ST31克隆复合物(CC31)和ST93克隆复合物(CC93)。这些结果与韩国、日本研究结果类似,然而与印度、泰国等研究结果明显不同。群体遗传分析也发现分离自我国艾滋病患者的CNSC菌株(n=488; 28 STs)遗传多样性显著高于分离自免疫正常患者的菌株(n=531; 18 STs)。值得注意的是,本研究首次在国内发现1株ST15/VNI菌株(交配型MAT α)和4株二倍体VNIII分离株(ST632/ST636;交配型MAT aA/Dα)。ST15型菌株既往仅报道于巴西和哥伦比亚的环境分离菌株,而VNIII杂合子菌株(ST632/ST636)属于起源于非洲撒哈拉沙漠地区VNIII主要遗传谱系中的一支,提示我国的CNSC菌株群体并非以往认为的多样性极低,可能在自然生境中存在未知的有性交配等基因流事件。另外,通过抗真菌药物敏感试验,本研究发现约2.3%的菌株对氟康唑耐药(MIC > 8 μg/ml),与来自美国研究数据类似。
本研究从群体遗传学角度对近10年分离自中国的CNSC临床分离株群体进行了总结,为ST5等代表性CNSC菌株在我国等东亚国家播散的时空路径分析奠定了一定的基础,也为我国艾滋病患者群体的隐球菌病的精准诊治提供了分子流行病学依据。
图1:应用minimum-spanning分析法研究中国HIV感染者和未感染者的CNSC菌株群体结构
西南大学2021级硕士研究生张蓝予、2019级硕士毕业生王赛赛和南京大学附属金陵医院皮肤科洪南博士为该论文的共同第一作者,廖国建教授和陈敏副教授为共同通讯作者。本研究也得到了课题组已毕业研究生李慕源、周涛和彭艳的大力支持。此外,本研究得到了加拿大麦克马斯特大学生物系徐建平(Xu JP)教授和意大利米兰大学Cogliati M教授的指导,并得到多项国家自然科学基金项目(82172291; 82102419; 82002124)的支持。