分离自重庆地区HIV阳性患者的新生隐球菌菌株的遗传多样性、表型及其临床特征研究

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背景:新生隐球菌(Cryptococcus neoformans)是一种重要的环境病原真菌,本身与宿主无紧密的共生关系,却有高致病性和高感染率的“本领”,这主要得益于它对于多变的生态环境的超强适应能力。它可以引发具有高致死率的隐球菌性脑膜炎,据统计,全球每年新生隐球菌感染导致的隐球菌病例超过100万,其中约60万人死亡,致死率超过50%。作为一种条件致病真菌,新生隐球菌倾向侵犯免疫缺陷的人群,尤其容易感染HIV(Human Immunodeficiency Virus)患者,据报道,全球13%-44%的HIV患者死亡是并发隐球菌性脑膜炎所致。根据我国特殊的国情,HIV患者主要收治于当地的传染病医院或公共卫生中心。迄今为止,我国有关新生隐球菌流行病学的报道均来自于国内各大学的附属医院且均是非HIV患者,而国内关于HIV患者感染的新生隐球菌的研究却鲜少报道。因此,为丰富重庆市及我国HIV合并隐球菌病的流行病学数据,对重庆地区HIV患者感染的新生隐球菌的遗传多样性、表型及药物敏感性的研究是非常有必要的,这将为HIV的防控和隐球菌的诊断提供一定的理论基础。目的:本研究将重庆市某传染病医院58名HIV合并隐球菌病患者的临床特点、治疗方案等临床资料与隐球菌的分子类型及其对5种常见抗真菌药物的药敏信息等研究相整合,为提高重庆地区乃至我国HIV感染人群并发隐球菌病的诊断和治疗水平提供科学基础。方法:1.2017年11月至2018年11月,对重庆市某传染病医院58名HIV合并隐球菌病患者的病历资料进行回顾性分析和总结,并从病人的脑脊液、血液等临床标本中系统收集得到的171株分离株。2.为确定171株分离株是否均为隐球菌,分别采用墨汁染色法、新生隐球菌抗原检测法等传统表型鉴定的方法鉴定其相关菌株至种或菌种复合体的水平。3.为了解171株分离株的配型,抽提相关分离株的基因组,用血清型和交配型特异性引物对其基因组进行PCR特异性扩增,从而确定该地区新生隐球菌的配型构成。4.采用ISHAM推荐的MLST分类体系确定重庆地区临床菌株的Sequence type(ST)分型。5.测定171株分离株对伏立康唑、伊曲康唑和氟康唑、两性霉素B以及5-氟胞嘧啶等5种常用抗真菌药物的体外敏感性。6.利用MEGA 7.0软件对本研究分离株和中国已报道的隐球菌菌株(每种ST型选取一株代表菌株)的7个管家基因的串联序列进行系统发育分析。结果:1.58名患者中包括46名男性患者和12名女性患者;年龄分布在11-75岁;大部分分离株是从脑脊液中分离得到(n=143,83.6%),其次是血液(n=27,15.8%),胸水仅分离到1株。2.墨汁染色法鉴定的阳性率是64.91%,新生隐球菌抗原检测法鉴定的阳性率是100%。3.171株分离株中,167株菌株血清型为A型,交配型为α型,4株菌株为AD杂合子,其血清型和交配型为AaDα型。4.171株分离株中总共分离出5个ST型,ST5 146株(85.38%),ST31 11株(6.43%),ST191 1株(0.58%),ST15 1株(0.58%),ST791株(0.58%),另有11株未确定ST型,其中ST15和ST79在国内其它地区暂无报道。5.药敏实验中,发现1株耐两性霉素B菌株,2株耐5-氟胞嘧啶菌株,1株耐伏立康唑菌株和8株耐伊曲康唑株,并未发现同时耐两种药物或三种药物的菌株。6.中国已报道和本研究的HIV患者分离株均在Cluster I簇内,ST79型菌株虽然也在Cluster I簇内,但与Cluster I簇内其它ST型菌株的亲缘关系较远;ClusterII仅包含一株菌,其分子型为VGI,ST型为ST332;Cluster III的菌株均属于C.gattii,且这些菌株均是非HIV患者中分离得到。7.大部分患者是单一型菌株的感染,但有六名患者表现为混合感染。结论:1.重庆市HIV合并隐球菌性脑膜炎的患者数量不容忽视,且临床表现不典型,易造成漏诊及误诊,充分利用临床现有的方法如墨汁染色法、乳胶凝集试验法,并结合分子检测是提高早期诊断水平的可行方案。2.重庆市新生隐球菌临床菌株主要以VNI为主,ST分型以VNI的ST5型为主,交配型中α交配型占绝大部分,这与国内如上海、北京等地报道结果一致。值得注意的是,本研究发现了4株AD杂合子菌株(分子型为VNIII型),血清型和交配型为AaDα型,其在国内隐球菌病患者中较为罕见,这提示重庆地区HIV患者感染的隐球菌可能具有更高的遗传多态性。3.本研究中,大部分患者是单一型菌株的感染,但有六名患者表现为混合感染。4.重庆市新生隐球菌临床菌株对常见抗真菌药两性霉素B、5-氟胞嘧啶、伏立康唑、伊曲康唑均产生了耐药性,尤其对伊曲康唑耐药的菌株较多。
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