アンホテリシンBまたはポサコナゾールの転写応答

Transcriptional response of and challenged with amphotericin B or posaconazole.

• A Castillo-Castañeda
• S J Cañas-Duarte
• M Guevara-Suarez
• J Guarro
• S Restrepo
• A M Celis Ramírez

抄録

いくつかの種のフザリアは、ヒト、動物、植物のよく知られた病原体であり、（以前は）爪真菌症や角膜炎から重度の播種性感染症まで、ヒトへの感染症を引き起こします。一般に、これらの感染症は、免疫不全の患者では治療反応が悪いため、治療が困難である。にもかかわらず、フザリアの抗真菌抵抗性の原因となる分子機構や転写変化についてはほとんど知られていない。そこで我々は，抗真菌薬に対する転写反応を明らかにするために，アンホテリシンB（AMB）およびポサコナゾール（PSC）に曝露されたフザリウム菌を対象に，初めて報告されたハイスループットRNA-seq解析を行った．その結果、両菌の転写プロファイルには有意な差が認められ、酸化還元、代謝、細胞、輸送などのプロセスが両菌によって異なる制御を受けていることが明らかになった。また、エルゴステロール合成、排出ポンプ、酸化ストレス応答、膜生合成経路のいくつかの遺伝子についても同様の結果が得られた。本研究では、AMB処理後にC-22ステロール脱飽和酵素（C-22 sterol desaturase）、ステロール24-C-methyltransferase（sterol 24-C-methyltransferase）遺伝子、グルタチオンS-transferase（glutathione S-transferase）遺伝子、および主要ファシリテータースーパーファミリー（major facilitator superfamily）の数種の遺伝子が有意に上昇していることが示された。これらの結果は、一般的に使用されている抗真菌剤への暴露後の転写変化の概要を提供し、これらの真菌の抵抗性メカニズムに関連する遺伝子を強調し、治療の失敗の原因を特定するための貴重なツールとなるでしょう。

Some species of fusaria are well-known pathogens of humans, animals and plants. and (formerly ) cause human infections that range from onychomycosis or keratitis to severe disseminated infections. In general, these infections are difficult to treat due to poor therapeutic responses in immunocompromised patients. Despite that, little is known about the molecular mechanisms and transcriptional changes responsible for the antifungal resistance in fusaria. To shed light on the transcriptional response to antifungals, we carried out the first reported high-throughput RNA-seq analysis for and that had been exposed to amphotericin B (AMB) and posaconazole (PSC). We detected significant differences between the transcriptional profiles of the two species and we found that some oxidation-reduction, metabolic, cellular and transport processes were regulated differentially by both fungi. The same was found with several genes from the ergosterol synthesis, efflux pumps, oxidative stress response and membrane biosynthesis pathways. A significant up-regulation of the C-22 sterol desaturase (), the sterol 24-C-methyltransferase () gene, the glutathione S-transferase () gene and of several members of the major facilitator superfamily () was demonstrated in this study after treating with AMB. These results offer a good overview of transcriptional changes after exposure to commonly used antifungals, highlights the genes that are related to resistance mechanisms of these fungi, which will be a valuable tool for identifying causes of failure of treatments.