2023年5月8日
在HBO的后世界末日题材剧集《最后生还者》的第一幕，20世纪60年代，一位教授警告称，如果全球气温继续上升，某些在植物中致病的真菌物种可能会进化出在人体体温下繁殖的能力。随之而来的丧尸爆发是由现实生活中的寄生真菌冬虫夏草（Cordyceps）的虚构变体引起的——但教授提及的另一个威胁是念珠菌属（Candida）。
200种念珠菌 中的大多数是无害的。酵母菌普遍存在于我们的皮肤上和肠道菌群中。通常，我们的免疫系统会阻止它们失控，但是当它们真的失控时（就像由白色念珠菌（Candida albicans）引起大多数阴道酵母菌感染一样），我们可以使用有效的抗真菌药，这些药物通常属于称为“唑类”的组。
人类很早以前就已经知道白色念珠菌（C. albicans）（Candida auris）。该物种的四个已知进化枝中的三个对所有唑类都有抗性，如果没有专门的实验室设备，医生很容易误认它，无法准确报告传播情况。具有健康免疫系统的人可以避免因此而生病，但他们的皮肤上仍可能携带孢子，尤其是在医院和养老院中。
与COVID-19非常相似，耳念珠菌对年龄较大、免疫功能低下或患有其他严重疾病的人的威胁尤其严重，它会侵入血液、神经系统和多个器官。当患者罹患念珠菌病时，他们的死亡率在30%至60%之间。耳念珠菌已经蔓延至每一个有人居住的大陆；美国疾病控制和预防中心（Centers for Disease Control and Prevention，CDC）警告说，它构成严重的全球健康威胁。而科学界尚未研制出针对真菌感染的人类疫苗。
今年的公共卫生检验室协会传染病大会闭幕会议聚焦新发传染病。在该小组讨论期间，内华达州卫生实验室分子主管Andrew Gorzalski博士报告了美国历史上最大一次耳念珠菌爆发，其始于2021年内华达州南部。
Gorzalski回忆道：“那时我的实验室主任在后面。他说每个人的脸上都开始露出非常严肃的担忧表情。在我提出五天后，CDC将耳念珠菌的类别升级为紧急威胁。”
通常，当细菌产生使其具有耐药性的突变时，它们的生长和繁殖能力受到限制，因为抗生素靶向的蛋白质对细胞结构和维持至关重要。他解释：“就耳念珠菌而言，可怕的部分是这些突变似乎不会对其环境适度产生负面影响。它似乎只是天然地对一类抗真菌药具有这些耐药性，而它感染人或在物体表面存活的能力则不受影响。通过因美纳测序，在内华达州南部，我们实时观察到它开始进化出对第二类药物的耐药性。”
知识就是力量
那么，在抗击一场大流行的过程中，我们能做些什么来预防另一场大流行呢？我们目前最好的工具就是监测：我们需要确切知道耳念珠菌的哪些进化枝感染人以及感染的部位，从而减缓传播。
在大流行之前，耳念珠菌已经出现于14个州。两年后，它蔓延到26个州，而这只是向CDC的国家法定传染病监测系统报告的病例。尽管它构成危险，但包括内华达州在内的28个州仍然不要求医院报告耳念珠菌感染。而提出报告的医院需要确认患者的样本确实含有耳念珠菌而不是其他念珠菌属物种。
在这种情况下，遗传测序被证明不可或缺。Gorzalski说道：“我们购买了许多测序仪来应对大流行。突然之间，不得不定期对耳念珠菌进行测序，拥有一台NovaSeq真是太好了。”内华达州卫生实验室目前拥有一台Illumina NovaSeq 6000、两台MiniSeq系统、两台iSeq 100系统和一台MiSeq系统。“我们计划购买NextSeq 1000，可以真正缩短周转时间。”
快速反应对于抗击疾病爆发的重要性自不待言。“我们获得测序结果的速度比从区域实验室获得易感性结果的速度更快，因此我们能够鉴别具有基因型耐药性的感染，然后将这些信息传递给流行病学家。”
借助所有这些测序数据，研究人员可以开始鉴别赋予以前未知的耐药机制的基因，反过来，创建筛选相应基因的检测，不仅能检测出耳念珠菌是否存在于某人的皮肤上，还能检测出特定进化枝是否具有耐药性。
传递信息
内华达州卫生实验室正在直面耳念珠菌：在内华达州南部的1,100例耳念珠菌感染中，实验室已经对1,000例进行了测序。Gorzalski说道：“我们基本上正在建立一个首创的数据库。我们测序的所有结果都会提供给国家生物技术信息中心。我们还开发出任何人都可以免费使用的开源生物信息学工作流程。”
他解释说，当前未发生感染的州可以做的最重要的事是建立筛查机制：用拭子从病患腋窝或腹股沟取样进行简单的诊断PCR检测，可以及早鉴别真菌。许多州已经实施了废水监测，追踪特定市政水区或“下水道”所服务的区域是否存在COVID-19——同样的监测也可以检测到少量耳念珠菌DNA。他说道：“这种酵母菌很容易在皮肤上定植，所以它会在人们淋浴时进入废水中。一名患者从内华达州南部来到另一个州，他们立即可以在废水中检测到耳念珠菌。”科学家可以将这一小部分遗传特征追溯到那个医院的下水道。
卫生系统预警得越早，人们就可以准备得越充分。Gorzalski说道：“我们正在做更多的沟通，以便其他实验室在所在的州开始发生这种情况时做好更充分的准备。我们只是想把信息公之于众，因为很多其他州很快就会面临这个问题。”
交叉爆发
COVID-19大流行对其他医疗问题造成了大量二次危害，它对耳念珠菌传播的影响也不例外。Gorzalski说道：“首先，它实际上增加了暴露的可能，因为进入已经存在耳念珠菌的ICU的人比以往任何时候都要多；其次，这已经是掌控中的情况了，但突然间所有实验室检测资源都向COVID倾斜，许多地方停止了对耳念珠菌的筛查。”尽管真菌的传播速度慢于病毒，但耳念珠菌可以存活在个人防护装备、纤维表面或无症状地存在于人的皮肤上，医院针对COVID实施的消毒技术根本无法有效对抗耳念珠菌。“在实验室中，我们使用10%漂白剂来杀死耳念珠菌，但不太可能对医院的每个表面都用这种方法消毒。”
