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侵袭性念珠菌病死亡率高，光滑念珠菌（Candida glabrata）对唑类和棘白菌素类抗真菌药物的多药耐药（MDR）问题日益严重。研究人员探究光滑念珠菌多药耐药机制，发现 Ipi1 的 R70H 突变可致耐药，此研究为解决真菌耐药问题提供新方向。
在医学领域，真菌感染一直是个棘手的难题。尤其是侵袭性念珠菌病，每年全球约有 75 万例发病，整体感染人群死亡率高达 46%-75%，即便接受抗真菌治疗，患者死亡率仍有约 40%。治疗念珠菌病的药物有限，主要是棘白菌素类和唑类抗真菌药物 ，然而光滑念珠菌对这些药物的多药耐药情况却愈发严重，报道的耐药率高达 25%-30%，这给临床治疗带来了巨大挑战。为了应对这一困境，来自日本宫崎大学医学部、长崎大学研究生院等机构的研究人员开展了深入研究，相关成果发表在《Nature Communications》上。
研究人员主要运用了全基因组测序、互补实验、基因编辑技术（如 CRISPR-Cas9）、定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）、免疫沉淀和质谱分析等技术。其中，全基因组测序用于寻找耐药相关突变；互补实验确定关键基因；基因编辑技术构建突变菌株；qRT-PCR 检测基因表达水平；免疫沉淀和质谱分析探究蛋白间相互作用。
体外暴露于米卡芬净诱导光滑念珠菌产生多药耐药
野生型光滑念珠菌在含 0.03μg/mL 米卡芬净的琼脂平板上无法生长，但部分接触过低浓度米卡芬净的细胞却能在此浓度下生长，且对米卡芬净和多种唑类抗真菌药物产生耐药性，这种耐药表型不可逆。
鉴定光滑念珠菌多药耐药相关突变
对耐药菌株 Cg51 进行全基因组测序，发现 853 个单核苷酸变异和 103 个编码区突变。通过互补实验确定 IPI1 基因的 G209A 突变（R70H）是导致多药耐药和高温生长缺陷的原因，引入完整 IPI1 基因可恢复野生型表型，定点突变构建的 ipiR70H突变体也再现了耐药菌株的表型。
Ipi1 对光滑念珠菌细胞生长和 ITS2 加工至关重要
构建受四环素调控启动子表达 IPI1 的菌株 tet-IPI1，发现抑制 IPI1 表达会导致细胞生长缺陷。ipiR70H突变体在非允许温度 42°C 下，ITS2 加工受阻，未加工的 ITS2 积累，表明其生长缺陷与 rRNA 加工异常有关 。
探索唑类耐药机制
ipiR70H突变体的 ERG 基因无突变，其麦角甾醇水平高于野生型，氟康唑对其麦角甾醇含量影响较小。该突变体中 CDR1 等唑类外排泵基因表达上调，导致药物外排增加，细胞内药物浓度降低。敲除 CDR1 或 PDR1 可增加菌株对唑类药物的敏感性，证实 Pdr1-Cdr1 信号介导的唑类外排泵激活是 ipiR70H突变体唑类耐药的关键机制。
ipiR70H突变体中 Pdr1 信号激活机制
虽然 Cg50 和 Cg51 菌株中未检测到 PDR1 突变，但构建的 pdr1P927S突变体比 ipiR70H突变体对唑类药物更耐药，且两者联合突变耐药性更强。此外，ipiR70H突变体的 Pdr1 信号激活与线粒体功能障碍无关。研究发现 Ipi1 与 Ssb、Ssz1 形成蛋白复合物，该复合物负调控 Pdr1，ipiR70H突变破坏这种相互作用，解除对 Pdr1 的抑制，激活下游唑类外排泵。
探索米卡芬净耐药机制
Cg50 和 Cg51 菌株的 FKS 基因无突变，ipiR70H菌株对多种棘白菌素类药物敏感性降低。该突变体的细胞形态、细胞壁厚度和成分与野生型无明显差异，细胞壁完整性通路的激活水平也未升高。RNA 测序分析表明，米卡芬净处理后，野生型细胞上调 RNA 加工相关基因促进生长，而 ipiR70H突变体下调线粒体功能相关基因，抑制代谢和增殖，这可能是其对米卡芬净耐受性增强的原因。
ipiR70H突变对光滑念珠菌毒力的影响
研究发现，ipiR70H突变不影响光滑念珠菌的黏附能力、对巨噬细胞杀伤的抵抗能力，在小鼠和家蚕感染模型中，该突变体与野生型菌株的毒力相当，表明该突变未减弱光滑念珠菌的致病性。
棘白菌素类药物对 ipiR70H突变体的体内治疗效果
在家蚕感染模型中，低剂量米卡芬净对感染野生型菌株的家蚕有效，对感染 ipiR70H突变体的家蚕无效；高剂量米卡芬净对两者均有效。卡泊芬净和阿尼芬净也呈现类似的剂量依赖性疗效，表明 ipiR70H突变体对棘白菌素类药物的敏感性降低但具有剂量依赖性。
研究表明，Ipi1 的 R70H 突变可诱导光滑念珠菌对棘白菌素类和唑类抗真菌药物产生耐药性，揭示了 Ipi1 通过与 Ssb/Ssz1 相互作用调控 Pdr1 信号进而影响耐药性的机制，发现了光滑念珠菌对米卡芬净耐受性与细胞代谢 / 增殖状态的关联，且该突变对毒力影响较小。这些发现为理解真菌耐药机制提供了新视角，有助于开发新的抗真菌策略，对解决临床真菌耐药问题具有重要意义 。但研究使用的是实验室诱导的耐药菌株，未来需用临床分离株进一步评估这些耐药机制的临床相关性。
