機會性致病真菌解脂耶氏酵母研究進展

郁謹菡 趙穎 徐英春

(1.中國醫(yī)學科學院北京協和醫(yī)學院北京協和醫(yī)院檢驗科，北京 100730; 2.中國醫(yī)學科學院北京協和醫(yī)學院研究生院，北京 100730; 3.侵襲性真菌病機制研究與精準診斷北京市重點實驗室，北京 100730)

解脂耶氏酵母[Yarrowialipolytica(Wick., Kurtzman & Herman) Van der Walt & Arx, 1980]是非常規(guī)酵母中最具代表性的一種二型性酵母，屬于真菌界(Fungi)、子囊菌門(Ascomycota)、酵母菌綱(Saccharomycetes)、酵母菌目(Saccharomycetales)、雙足囊菌科(Dipodascaceae)、耶羅威亞屬(Yarrowia)。曾被命名為解脂念珠菌[Candidalipolytica(F.C. Harrison) Diddens & Lodder, 1942]，1970年發(fā)現其存在有性生殖方式先后更名為Endomycopsislipolytica和Saccharomycopsislipolytica[1]，現臨床也將其習慣稱為解脂念珠菌。該菌種因具有獨特的理化性質、代謝特點，且被美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)列為公認安全(generally regarded as safe，GRAS)菌種，在現代生物醫(yī)學和生物技術領域有著廣泛的應用前景[2]，例如用于生產家畜飼養(yǎng)的高品質蛋白質、生產有機酸(如檸檬酸)或疏水性物質(如多聚不飽和脂肪酸、類胡蘿卜素)、生產用于制藥和工業(yè)的異源蛋白和酶、大規(guī)模生產生物燃料及污染的生物治理[2-4]。然而，近年來不斷有散發(fā)病例和醫(yī)院感染的報道，尤其是可引起留置中心靜脈導管的免疫缺陷或危重患者發(fā)生化膿性血栓靜脈炎和真菌血癥[5-8]。目前，對解脂耶氏酵母的研究主要集中在基礎理論研究和工業(yè)應用方面，該物種如何感染人類，甚至引起嚴重的血流感染是一個尚未闡明的有趣問題，本文旨在從病原真菌的角度出發(fā)，闡述解脂耶氏酵母流行病學、致病力、體外抗真菌藥物敏感性以及臨床診療的國內外研究進展。

1 流行病學研究

解脂耶氏酵母的自然棲息地未知，廣泛存在于自然環(huán)境，常分離自海洋等高鹽環(huán)境，也可從冷藏肉制品、乳制品、發(fā)酵食品、土壤和煤油污染環(huán)境中分離[2,8]。研究表明，它屬于人類正常菌群[9]，可定植于皮膚、呼吸道、消化道、陰道，糖尿病患者尤甚[8-10]。中國醫(yī)院侵襲性真菌病監(jiān)測網(CHIF-NET)對侵襲性念珠菌病的監(jiān)測結果顯示，2009-2014年間65家三級醫(yī)院分離得到的8 829株念珠菌中解脂耶氏酵母占比0.4%[11]。SENTRY Program報告中，2006-2017年間39個國家的135家醫(yī)療機構侵襲性念珠菌分離株中解脂耶氏酵母占比0.064%[12]。法國侵襲性真菌病和抗真菌藥物國家參考中心(NRCMA)前瞻性地監(jiān)測2002—2014年巴黎地區(qū)27家醫(yī)院不常見酵母(除外白念珠菌、光滑念珠菌、近平滑念珠菌、熱帶念珠菌和克柔念珠菌)菌血癥，解脂耶氏酵母血流感染率為1.9%[13]。

解脂耶氏酵母感染的常見危險因素有：使用廣譜抗菌藥物、靜脈置管、免疫功能缺陷、血液系統(tǒng)惡性腫瘤/骨髓移植、腸外營養(yǎng)、腎功能衰竭/血液透析以及長期住院等[6,13-18]。其中，血液系統(tǒng)惡性腫瘤和使用廣譜抗菌藥物是非常見念珠菌的獨立危險因素，留置中心靜脈導管與解脂耶氏酵母菌血癥的發(fā)生具有強相關性[14]。自1976年法國報道3例解脂耶氏酵母眼部感染[19]，國內外已有30余篇相關致病性研究或病例報道。2014年湖北省谷城縣人民醫(yī)院報道1例血液透析患者頸靜脈置管相關性菌血癥，氟康唑(體外藥敏提示敏感)治療1周無效[18]。2015年趙穎等[7]報道了我國13例菌血癥患者的臨床特征，所有患者均有靜脈置管。2018年解放軍第474醫(yī)院報道我國另一起菌血癥病例，該患者多次因肺部感染或尿路感染加重入院，曾行氣管切開術、尿道插管術，本次入院后多臟器功能障礙，感染性休克[20]。國外菌血癥病例報道更多，多為導管相關性血流感染[5-6,14-15,21-22]，也有肝移植術后腹腔感染和持續(xù)性菌血癥的病例報道[23]。無置管感染病例較少見，2008年韓國90歲女性患者(長期使用抗菌藥物)食入含解脂耶氏酵母生牛肉后發(fā)生菌血癥[24]。2011年浙江大學醫(yī)學院附屬兒童醫(yī)院報道我國一名13歲急性淋巴細胞白血病兒童口服含有解脂耶氏酵母的膠囊發(fā)生菌血癥[25]。2013年臺灣省三軍總醫(yī)院報道1例疑似腸道菌群易位致菌血癥病例[15]。目前，皮膚感染的報道僅兩例，1例為我國39歲男性外傷后左瞼皮損組織出現炎性肉芽腫，潰瘍組織及上頜竇抽吸物分離出解脂念珠菌[26]；另1例為63歲免疫功能正常女性在玫瑰刺傷手指后傷口不愈合，患處皮膚僅表現為1.5 cm棕黑色焦痂，而CT檢查提示骨髓炎，截肢輔以氟康唑治療成功[16]。

令人擔憂的是，解脂耶氏酵母可造成院內暴發(fā)感染，以及在抗真菌藥物治療期間發(fā)生突破性感染。2000年韓國某醫(yī)院兒科病房發(fā)生感染暴發(fā)，其中3名患兒為突破性感染[27]。2021年臺灣省一名胃腺癌患者在米卡芬凈治療熱帶念珠菌血癥期間發(fā)生突破性感染[28]。2020年Desnos-Ollivier等[8]建立解脂耶氏酵母多位點序列分型方法，分析發(fā)現法國一家醫(yī)院出現院感暴發(fā)，還有一家醫(yī)院可能存在未知污染源，長期出現散發(fā)病例。此外，D’Antonio等[17]采用限制性片段長度多態(tài)性分析發(fā)現菌血癥患者的血液及導管分離株在兩性霉素B的潛在選擇壓力下(約20 d)未發(fā)生微進化，并且來自不同地理區(qū)域的菌株間存在遺傳多樣性。

2 致病力研究

念珠菌的致病力主要依賴于黏附因子、胞外酶、形態(tài)轉換以及生物膜等。黏附因子具有抵抗黏液沖刷、細胞纖毛運動和腸蠕動等清除作用，有利于病原真菌定植；胞外酶利于侵入人體組織，幫助從環(huán)境中攝取所需營養(yǎng)物質[14]；形態(tài)轉換利于侵入宿主且對念珠菌的適應性有利。此外，生物膜形成對多數臨床常用抗菌藥物有明顯的耐藥現象，已然成為臨床治療中公認棘手的問題。目前，真菌致病性研究多集中在白念珠菌、光滑念珠菌等臨床常見菌種，解脂耶氏酵母的致病性相關研究較少。

2.1 胞外酶

胞外酶可能是造成解脂耶氏酵母致病的主要因素[14,29]。蛋白酶(酪蛋白酶、分泌型天冬氨酸蛋白酶、明膠酶等)利于病原真菌分解上皮和黏膜，并協同磷脂酶在細胞膜損傷中起重要作用[30]。脂肪酶(甘油酯水解酶)分解脂肪等疏水性物質為病原真菌提供生長所需碳源，而游離脂肪酸和其他脂肪分解產物可能會引發(fā)炎癥并協助黏附宿主細胞[31]。此外，由于人體內缺乏游離鐵，病原菌需分泌溶血素間接從紅細胞中獲取[14,32]。Abbes等[14]研究分離自突尼斯某醫(yī)院患者血、尿、陰道的58株解脂耶氏酵母，均未檢測到明膠酶活性，98.2%菌株具有酪蛋白酶活性，87.9%具有溶血素活性。值得注意的是，僅陰道分離株表現出磷脂酶活性且顯著低于白念珠菌和光滑念珠菌。先前研究表明，酵母菌磷脂酶和蛋白酶活性與菌株來源有關，血流分離株較非侵襲菌株磷脂酶活性更高[29]，這與僅陰道分離株表現出磷脂酶活性的結果不一致，有待進一步研究。此外，白念珠菌和其他非白念珠菌可以分泌蛋白水解酶降解抗體、補體和細胞因子[33]，但在解脂耶氏酵母胞外水解酶分泌情況缺乏系統(tǒng)性研究評估，相關的分子機制尚不清楚。

2.2 生物膜

生物膜是一種不可逆的黏附于非生物或生物表面的微生物菌落，是微生物為適應生存環(huán)境而形成的一種與游離細胞相對應的形式。解脂耶氏酵母在含葡萄糖培養(yǎng)基中可產生大量黏稠物質，這可能是其生物膜形成并黏附和定植導管表面的原因。研究證明，解脂耶氏酵母生物膜約48 h成熟且多為菌絲相[14,34]，相比白念珠菌和光滑念珠菌，菌絲結構更為致密[14]。

2.3 形態(tài)轉換

解脂耶氏酵母的細胞形態(tài)可以從橢圓形酵母相轉換為假菌絲或菌絲相[1]。菌絲發(fā)育是一種覓食行為，幫助細胞侵入宿主組織尋找營養(yǎng)，同時表達特異性的毒力因子，如細胞表面黏附素及成孔毒素[35-36]。目前發(fā)現，CLA4基因在解脂耶氏酵母的形態(tài)轉換中起作用，缺失雖不致死但不能形成菌絲[37]。YlRAC1和YlBMH1基因轉錄水平在酵母向菌絲相轉換中升高[38]。轉錄因子YlRim101和Msn2 / Msn4樣轉錄因子Mhy1在堿性pH值下促進解脂耶氏酵母菌絲化[35]。

3 體外抗真菌藥物敏感性研究

我國抗菌藥物敏感試驗主要采用美國臨床和實驗室標準化協會(CLSI)標準，還參考歐洲臨床微生物和感染病學會藥敏委員會(EUCAST)標準及FDA標準。然而，解脂耶氏酵母是非發(fā)酵型酵母，嚴格需氧，最佳生長溫度為25～30℃[1]，常規(guī)藥敏試驗條件下菌株可能生長不佳。研究表明，解脂耶氏酵母在RPMI-1640培養(yǎng)基中生長受抑[39]，甚至標準菌株CLIB 122不能生長[8]。此外，使用ATB FUNGUS 3藥敏板 (微量稀釋法)也存在陽性對照不生長的情況[20]。Zaragoza等[39]推薦采用酵母氮源基礎培養(yǎng)基，接種105CFU/mL菌量，30℃震蕩孵育48 h后讀取最小抑菌濃度(minimum inhibitory concentration，MIC)[8,39]。目前，解脂耶氏酵母的流行病學臨界值和臨床折點仍然空缺，僅能參考EUCAST V.10.0氟康唑臨床折點(敏感MIC≤2 mg/L；耐藥MIC>4 mg/L)，其他藥物可酌情參考白念珠菌EUCAST耐藥判定標準[40]：伏立康唑>0.25 mg/L，伊曲康唑和泊沙康唑>0.064 mg/L，兩性霉素B>1 mg/L，阿尼芬凈>0.032 mg/L, 米卡芬凈>0.016 mg/L。

歐洲臨床微生物學和傳染病學會(ESCMID)聯合歐洲醫(yī)學真菌學聯盟(ECMM)共同發(fā)布的罕見侵襲性酵母菌感染診療指南中指出，解脂耶氏酵母氟康唑MIC高于白念珠菌[41]。NRCMA更是指出其卡泊芬凈、兩性霉素B、氟胞嘧啶和唑類藥物MIC值均較白念珠菌高[13]。我國CHIF-NET報告也提示，解脂耶氏酵母血流分離株對氟康唑敏感性逐年降低[11]。趙穎等[7]檢測我國血流分離株發(fā)現，氟康唑MIC值(0.50～>256 mg/L，MIC5016 mg/L，MIC90128 mg/L)較高，其中有3株氟康唑(MIC 128 mg/L)、伊曲康唑(MIC>16 mg/L)和泊沙康唑(MIC>8 mg/L)的血流分離株交叉耐藥。更有研究認為，解脂耶氏酵母是另一個潛在多重耐藥真菌[42]。

4 臨床診療相關研究

解脂耶氏酵母感染的臨床診斷同其他念珠菌，無菌部位培養(yǎng)陽性是侵襲性真菌病診斷的金標準[43-44]。質譜技術即可到達解脂耶氏酵母臨床實驗室診斷的目的，ITS以及D1/D2區(qū)可協助診斷。生化檢測難以與克柔念珠菌區(qū)分[23]，法國科瑪嘉念珠菌顯色培養(yǎng)基生長呈黃白色。目前，尚無G試驗診斷性能相關證據。治療方面存在爭議，由靜脈置管所致血流感染普遍應用系統(tǒng)性抗真菌治療輔以拔管[6]，然而，有病例報道研究認為即使是免疫缺陷患者發(fā)生解脂耶氏酵母感染，僅拔除導管即可自愈[45]，拔管無效后再進行加強治療[46]。

5 小結和展望

解脂耶氏酵母是一種新興罕見的機會性真菌病原體，可因留置導管、腸道菌群移位、食入污染藥物或食品造成菌血癥，因此免疫功能低下患者的飲食和藥物應嚴格管理。必須警惕解脂耶氏酵母造成突破性感染和院內暴發(fā)感染，必要時要及時清除環(huán)境定植，避免傳播。關于致病力，主流觀點認為，導管為解脂耶氏酵母的侵入門戶，通過胞外酶等多種毒力因子或菌絲發(fā)育加快感染進程，亦可附著導管形成生物膜增加治療難度，加之近年來藥物敏感性逐年下降，造成不良預后。鑒于現有關于該菌種臨床研究較少，缺乏明確依據，感染的治療頗有爭議，系統(tǒng)性抗真菌治療結合拔除導管可能是最佳方案。未來研究亟需對其進行致病機制研究，對工業(yè)安全用菌具有建設性意義，也對解脂耶氏酵母菌血癥的預防、護理及治療具有極為重要的現實意義。