法尼基转移酶介导的烟曲霉对两性霉素B敏感性增加的机制

Treatment of invasive aspergillosis with anti-fungal therapies is still largely inadequate, resulting in high morbidity and up to 90% mortality. Amphotericin B is an antifungal with fungicidal effect and wild-antifungal spectrum. However serious adverse effect has been hampered its wild use. We found that deletion of farnesyltransferase subunit results in Aspergillus fumigatus hypersensitive to AMB. In this application, the mechanisms of farnesyltransferase-mediated A. fumigatus hypersensitive to AMB will be discovered. Firstly, the role of the ergosterol and the genes involving ergosterol sterol synthesis in ram1 deletion-mediated A. fumigatus hypersensitive to AMB will be worked out by HPLC and GC-MS methods. Secondly, the effect of Ras1 signal pathway on ergosterol synthesis will also be discovered by testing the antifungal susceptibility of mutants encoding Ras1 pathway to AMB. Thirdly, the proteins regulated by farnesyltransferase will be revealed by proteome analysis of ram1 and wild-type A. fumigatus. This study will provide a framework for developing strategies reducing the adverse effect increasing the clinical effect of AMB.

侵袭性曲霉病防治效果非常不理想，病死率可高达 90％以上。虽然两性霉素B（AMB）是一种具有杀菌活性、抗菌谱广等诸多优点的抗真菌药物，但该药的严重不良反应阻碍了其广泛临床应用。我们的前期研究发现，敲除法尼基转移酶亚单位编码基因ram1导致烟曲霉对AMB的敏感性增加。本项目在此发现的基础上，①用HPLC和GC-MS法测定敲除ram1基因对烟曲霉细胞固醇成分、含量的影响，并以实时定量PCR方法观察麦角固醇合成途径编码基因表达的变化；②通过基因敲除技术及抗真菌药物敏感性试验，明确受法尼基化修饰的Ras1及其信号通路对麦角固醇合成的影响；以及③利于蛋白质组学方法探索表达上受法尼基转移酶调控的蛋白质。最终阐明法尼基转移酶介导的烟曲霉对AMB敏感性增加的机制。本项目的完成为今后进一步设计AMB增敏剂，减少其不良反应，提高其临床疗效奠定基础。

侵袭性曲霉病防治效果非常不理想，病死率可高达 90％以上。虽然两性霉素B是一种具有杀菌活性、抗菌谱广等诸多优点的抗真菌药物，但该药的严重不良反应阻碍了其广泛临床应用。唑类药物的应用广泛，但有耐药等问题困扰其临床应用。我们的前期研究发现，法尼基转移酶能介导烟曲霉对AMB敏感性增加，法尼基转移酶抑制剂具有抗真菌作用。本研究在前期工作的基础上，进一步研究了法尼基转移酶介导的烟曲霉对两性霉素B敏感性增加时，烟曲霉的基因表达变化。我们发现，在两性霉素的作用下，ram1敲除株烟曲霉HSP90、srbA表达水平有明显变化，在伏立康唑、伊曲康唑、泊沙康唑的作用下，ram1敲除株烟曲霉HSP90、srbA、cdr1B、TOR基因表达水平也有明显变化。法尼基转移酶抑制剂与唑类药物有协同抗烟曲霉效果。此外我们还研究了阴囊癣患者的皮肤微生态。结果发现，阴囊癣患者皮损处真菌菌群有明显变化，与健康人群相比，阴囊癣患者皮损处马拉色菌明显下降，还发现了一些阴囊癣皮损处的特异性细菌。本项目的完成深入了解了ram1如何影响传统抗真菌药物敏感性的机制，今后针对该分子研究新型抗真菌药物或更进步了解该基因对烟曲霉对生物学形状影响有一定意义。阴囊癣的微生态研究结果对于今后深入研究皮肤癣菌病中细菌和真菌相互作用、皮肤抗真菌免疫等有一定借鉴意义。