当病院における多剤耐性真菌の蔓延

1960年代の教授であるThe Last of Usは、ポストアポカライズプティックHBOの最初のシーンで、世界の気温が上昇し続けると、植物に病原性を持つ特定の種類の真菌が、人間の体温で再現する能力を進化させる可能性があると警告しています。その後のゾンビの感染拡大は、実在の寄生真菌であるコーディセップの架空のバリエーションによって引き起こされますが、教授が名乗る他の脅威の1つがCandidaです。

Candidaの200種のほとんどは無害です。酵母は皮膚と腸内細菌叢に遍在しています。通常、免疫系はこれらの病気にかかりませんが、カンジダアルビカンスによる腟酵母感染症のほとんどと同様に、通常はアゾール系と呼ばれるグループから効果的な抗真菌薬が投与されています。

C. albicansの感染は、古代からヒトで知られている。しかし、Candida aurisは2009年に初めて同定されました。この種の4つの鎖のうち3つは、すべてのアゾールに耐性があり、特殊なラボ設備がないため、医師が誤認し、その拡散を正確に報告できないのは簡単です。健康な免疫系を持つ人は、病気になることを避けることができますが、特に病院や介護施設では、皮膚に芽胞を運ぶことができます。

COVID-19と同様に、高齢者、免疫不全患者、その他の重篤な疾患を持つ人は、特に血流、神経系、および多臓器に侵入するオーリス菌のリスクがあります。患者がカンジダ症を患うまでには、その死亡率は30%から60%の範囲になります。C. aurisは、すべての居住大陸に広がっています。米国疾病予防管理センター（CDC）は、深刻な世界的健康上の脅威をもたらすと警告しています。そして、科学は真菌感染に対するヒトワクチンをまだ発明していません。

今年のAssociation of Public Health Laboratories Infectious Disease Conferenceの閉会セッションパネルでは、新たな感染症に焦点を当てました。このパネルで、Nevada State Health Lab Molecular SupervisorのAndrew Gorzalski博士は、2021年に南ネバダ州で始まった米国史上最大のC. aurisの感染拡大について報告しました。

“私のラボディレクターは後ろにいて、皆が真剣に顔に気を配るようになったと言いました。”と彼は思い出しました。私が発表してから5日後に、CDCはC. aurisのカテゴリーを緊急の脅威にアップグレードしました。

多くの場合、細菌が薬剤耐性となる変異を発症すると、抗生物質が標的とするタンパク質が細胞の構造と維持に不可欠であるため、増殖と再生の能力が制限されます。“C. aurisの怖い点は、これらの変異がその適合性に悪影響を及ぼさないように思えることです。”とGorzalski氏は説明します。一流の抗真菌薬に対するこれらの耐性は当然のように見え、人への感染や地表での生活に影響はありません。また、ネバダ州南部ではイルミナのシーケンスを通して、リアルタイムで第2クラスへの耐性が進化し始めています。

知識が力
では、あるパンデミックと戦う中で、別のパンデミックを防ぐために何ができるでしょうか？ これまでの最善のツールはサーベイランスです。C. aurisのどのクレードがヒトに感染しているか、どこで感染拡大を遅らせるかを正確に知る必要があります。

パンデミック以前は、C. aurisは14の州で流行していました。2年後には26にまで拡大しましたが、CDCのNational Notifiable Disease Surveillance Systemに報告された症例はそれだけです。ネバダ州を含む28の州では、感染の危険性があるにもかかわらず、C. auris感染症の報告を病院に義務付けていません。そうするには、患者のサンプルが実際にC. aurisを含み、他のCandida種を含まないことを確認する必要があります。

ここで、遺伝子シーケンスが不可欠であることが証明されています。“パンデミックに対処するために多くのシーケンサーを購入しました”とGorzalski氏は述べています。“突然、C. aurisのシーケンスを定期的に行わなければならなかったので、NovaSeqを持って良かったです”と言います。Nevada State Health Labは現在、Illumina NovaSeq 6000、2台のMiniSeqシステム、2台のiSeq 100システム、およびMiSeqシステム。“NextSeq 1000を入手してターンアラウンドタイムを大幅に改善する計画です。”

感染拡大と闘うために迅速な対応がいかに重要であるかは言うまでもありません。“地域の研究室から感受性の結果が戻ってくるよりも早くシーケンスの結果が出てきているため、遺伝型的に薬剤耐性のある感染症を特定し、その情報を疫学者に渡すことができます。”

これらすべてのシーケンスデータにより、研究者は、これまで知られていなかった薬剤耐性のメカニズムを付与する遺伝子の同定を開始し、その遺伝子をスクリーニングする検査を作成し、皮膚にC. aurisが存在するかどうかだけでなく、その特定のクレードが薬剤耐性であるかどうかを検出することができます。

言葉を出す
ネバダ州保健研究所は、C. aurisに正面から向き合っています。ネバダ州南部のC. auris症例1,100例のうち、ラボは1,000例をシーケンスしました。ゴルザルスキー氏によると、当社は基本的に、この点について初めてのデータベースを確立しています。私たちのシーケンスはすべて、National Center for Biotechnology Informationに委ねられています。また、誰でも自由に使えるオープンソースのバイオインフォマティクスワークフローも開発しました。

彼は、現在の感染がない状態で最も重要なことは、スクリーニングを設定することであると説明しています。患者の腋窩や鼠径部からスワブする簡単な診断PCR検査で、真菌を早期に同定することができます。多くの州では、特定の市水区や下水道施設が運営する地域でCOVID-19の存在を追跡するために、すでに下水サーベイランスを実施しています。このサーベイランスでは、少量のC. auris DNAも検出できます。“この酵母は皮膚に容易にコロニー形成できる”と彼は述べています。つまり、シャワーを浴びた人から下水に侵入するということです。1人の患者がネバダ州南部から別の州に来て、すぐに廃水中のC. aurisを検出できました。サイエンティストは、その小さな量の遺伝学を、その下水道内の病院まで追跡することができます。

医療システムの警告が進むほど、準備が整います。ゴルザルスキーは、他のラボが州でこのようなことが始まると、より準備が整うように、より多くのコミュニケーションを行っています。他の多くの州が近いうちにこれに対処することになるため、私たちは情報を公開しようとしています。