耳念珠菌是一种被世界卫生组织（WHO）列为最高优先级的新发病原真菌，具多重耐药、血液感染病死率高和传播性强等特征，极易在ICU和老年护理机构引起暴发性感染，造成严重的公共卫生危机。生物被膜的形成是病原微生物快速适应环境环境的策略，在耳念珠菌的环境和人体皮肤表面定植中起决定作用。近日，复旦大学和上海市肺科医院科研团队合作在国际著名期刊《npj Biofilms and Microbiomes》上发表重要成果，发现一系列具有强黏附性和传播性的耳念珠菌临床株，阐明了转录因子Wor2负调控生物膜形成的分子机制，揭示了临床菌株高定植特征的遗传基础，为全球耳念珠菌感染的防控提供新思路。
自2009年日本报道第一例耳念珠菌感染病例以来，该菌已蔓延至全球6大洲82个国家，截止2025年底，全球累计报告病例数已达8.4万例。超强的环境和人体皮肤定植能力是耳念珠菌快速传播和引起暴发性感染事件的重要原因。为什么耳念珠菌具有超强的定植和生物被膜形成能力？调控其定植和生物被膜形成的核心遗传基础是什么？最近，复旦大学黄广华团队和上海市肺科医院褚海青/李冰团队合作揭示了以转录因子Wor2为核心的生物被膜形成调控机制，为耳念珠菌的全球传播和流行提供了新的解释。
通过对82株耳念珠菌临床分离株的生物被膜形成能力的定量分析，发现11株菌的生物被膜形成能力显著强于其他菌株。基因组测序分析发现，这些具有强生物膜形成能力的菌株中，超半数（54.5%）携带WOR2基因的无义或移码突变。在白色念珠菌中，Wor2调控white-opaque形态转换，是opaque细胞形成所必需的转录因子，但耳念珠菌中尚未发现white-opaque形态转换现象。临床来源的WOR2突变株在硅胶材料表面形成的生物被膜极为致密和厚实，而通过遗传操作将WOR2基因修复后，相关菌株的生物被膜形成能力明显减弱（图1），说明Wor2能抑制耳念珠菌生物被膜的形成，是一个重要的负调控因子。分析公共数据库中的13,314株耳念珠菌的基因组序列，发现3104株菌（23.3%）携带的WOR2基因的无义或移码突变，说明WOR2突变株已成为在全球不同地区的流行株。
图1. 临床WOR2突变株及回补株生物被膜形成的比较分析
通过基因敲除、回补和过表达等研究，进一步证实了Wor2对耳念珠菌生物被膜的核心调控作用。首先，野生株敲除WOR2后，生物膜形成能力大幅提升，复刻了临床突变株的表型；其次，利用强启动子过表达WOR2后，菌株生物被膜形成能力受到极大地抑制。利用新生小鼠皮肤定植感染模型，证实了Wor2调控耳念珠菌皮肤定植和生物被膜形成的相关性。该结果建立耳念珠菌“WOR2突变——增强生物被膜与皮肤定植——促进院内传播”的完整致病链条。
为进一步解析Wor2调控生物被膜形成的分子机制，研究团队进行了转录组测序分析。结果显示，Wor2失活导致黏附素编码基因ALS4等多个基因的表达上调（图2）。值得注意的是，研究团队在临床菌株中发现了一株携带WOR2无义突变，但生物被膜形成能力较弱的菌株（GZ126）。基因组分析发现，除了WOR2无义突变之外，该菌株同时携带GFC1基因的移码突变。GFC1基因编码一个含锌指结构的转录因子，在耳念珠菌的菌丝生长中起重要作用。研究证实Gfc1是Wor2调控通路中的下游关键因子，且Wor2对ALS4表达的抑制作用部分依赖于Gfc1，形成Wor2-Gfc1-Als4协同调控生物被膜的机制。
图2 临床WOR2突变菌株中ALS4的表达上升（ALS4的启动子与GFP报告基因融合）
该研究从耳念珠菌临床菌株出发，证实了WOR2突变广泛存在于临床菌株中，是一种环境适应性突变。同时，揭示了转录因子Wor2和Gfc1通过黏附素编码基因ALS4协同调控黏附性和生物被膜形成的分子机制，为耳念珠菌的全球流行和传播提供了新的解释。相关成果以“The Wor2 phenotypic switching regulator controls biofilm formation in Candida auris”为题近期在线发表于《npj Biofilms and Microbiomes》。该研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目和上海市白玉兰浦江等项目的资助。复旦大学黄广华教授、上海市肺科医院褚海青教授和李冰教授为共同通讯作者，上海市肺科医院博士后梁伟鸿和复旦大学生命科学院硕士研究生管淑芸为文章共同第一作者。