中国广西地区格特隐球菌的基因型分析和体外毒力特性研究

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目的:通过基因型分析探讨中国广西地区格特隐球菌的基因型特点及种群结构特征,并阐明临床分离的格特隐球菌与全球菌株的进化关系;同时利用体外毒力特性研究探讨格特隐球菌基因型与致病性的内在联系。方法:(1)收集2014至2018年间分离自临床确诊为隐球菌病患者的隐球菌临床株,利用CGB培养基初步筛选格特隐球菌。(2)收集并整理格特隐球菌感染的患者病历资料进行系统的回顾分析。(3)试剂盒提取格特隐球菌基因组DNA,采用多位点序列分型方法(MLST)分别扩增初步筛选所得的格特隐球菌的6个管家基因CAP59、GPD1、LAC1、PLB1、SOD1、URA5和基因间隔区IGS1以确定其序列类型(ST)和基因型,并利用交配型特异性引物鉴定格特隐球菌的交配型。(4)基于MLST测序所得的7段DNA串联序列,通过MEGA7软件构建系统发育树;并利用R语言进行主成分分析。(5)通过体外理化特性研究,包括37℃生长率、相对荚膜大小、黑素产生能力及交配实验等,观察并比较格特隐球菌的体外毒力差异。(6)根据M27-A3方案进行格特隐球菌的体外抗真菌药敏实验。结果:(1)在120株临床隐球菌中,11株隐球菌的CGB培养基初筛结果为阳性,中国广西地区格特隐球菌的分离率约为9%(11/120)。(2)在11个被确诊为格特隐球菌感染的患者中,其中10例患者为隐球菌性脑膜炎,另外1例患者为肺隐球菌病;所有患者诱导期经过两种(AMB和FLC)或三种(AMB、FLC和5FC)抗真菌药物联合治疗后,除了一例(GX0147)因病程迁延不愈放弃治疗后死亡以外,多数患者病情明显好转;所有患者均无格特隐球菌暴发流行区域的旅行史,但多数患者曾接触过鸽粪和桉树等隐球菌喜好栖息的自然生态环境。(3)MLST方法显示其中5株基因型为C.gattii s.s.(AFLP4/VGI),另外6株为C.deuterogattii(AFLP6/VGII),所有菌株交配型均为MATα。(4)虽然本研究尚未发现与加拿大及美国等格特隐球菌暴发流行区域类似的AFLP6A/VGIIa及AFLP6C/VGIIc基因亚型高毒力菌株,但是经系统发育分析以及主成分分析发现,本研究的部分AFLP6/VGII菌株与高毒力的AFLP6A/VGIIa及AFLP6C/VGIIc均起源并进化自南美巴西格特隐球菌。(5)体外毒力研究显示所有受试菌均能在37℃条件下正常生长;所有受试菌均能在体外诱导荚膜形成,且GX0104和高毒力菌株R265之间的相对荚膜大小没有显著差异;多数格特隐球菌在30℃条件下黑色素产生能力大于37℃,且部分菌株黑色素产生能力优于高毒力菌株R265;3个AFLP6/VGII菌株(GX0104、GX0105与GX0147)均可进行交配实验,形成菌丝并产生典型的担子和担孢子。(6)这些临床分离的格特隐球菌对抗真菌药物的MIC均位于敏感值范围内,尚未发现耐药菌株。结论:综上所述,经生理生化特性研究以及部分菌株能进行交配实验从而产生更多感染繁殖体的结果表明,中国广西地区可能存在高毒力高致病性的AFLP6/VGII基因型格特隐球菌,并且具有导致暴发感染的潜在风险,应引起人们的广泛关注及高度警惕。本研究的格特隐球菌具有丰富的遗传多样性,有性生殖和遗传重组可能是该地区格特隐球菌遗传多样性及毒力进化的原因之一。本研究尚未发现耐药性菌株,但其毒力因子有可能会使格特隐球菌感染患者的治疗结果复杂化。由于本研究的样本量较小,且生态研究尚未分离出格特隐球菌,因此该地区的格特隐球菌分子流行病学特点及传播规律,除了在临床上继续扩大样本量加以研究以外仍需结合环境分布进行深入探讨。
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