一项由内华达大学拉斯维加斯分校（UNLV）牵头开展的污水监测研究，使科学家们在全球范围内检测和遏制一种潜在致命的耐药真菌病例激增的竞赛中又迈进了一步。这种真菌会使医院患者面临严重的血液、心脏或脑部感染的风险。
耳念珠菌给内华达州的医疗机构带来了持续的挑战。2025年，内华达州一个州就占了全美近7200例耳念珠菌病例的22%——向美国疾病控制与预防中心报告了1605例感染，超过了加利福尼亚州约1550例和得克萨斯州830例。按人口调整后，内华达州的人均病例数是其沿海邻国的20倍。
由UNLV牵头的2023年发表的研究首次证明了使用下水道监测来检测从污水处理厂采集的未经处理的污水中耳念珠菌的有效性。现在，该大学——与南内华达水管理局、南内华达健康区、奥本大学、内华达大学雷诺分校的内华达州公共卫生实验室以及几家当地污水处理机构合作——在这项基础工作之上，开展了一项将在《自然·通讯》上发表的在线优先研究。
靠近源头采样事半功倍
这篇新论文揭示，在更靠近源头的地方采集未经处理的废水——即直接服务于医院、养老院和长期护理设施的污水管道，这些地方往往是耳念珠菌感染病例的发源地，也是公共健康风险最高的地方——可以让科学家比患者开始出现症状早多达五个月检测到该病原体的耐药菌株。
“这些发现为医院开辟了一个新前沿，医院将不再不得不只依赖临床记录中的线索或对已患病个体进行逐例检测，”研究合著者、内华达大学拉斯维加斯分校水情报与社区健康中心主任兼教授埃德温·吴说。
“废水监测提供了一种非侵入性的、以设施为规模的医院社区活检。而且我们可以每天获得结果，为医疗机构铺平道路，通过更早发现对标准抗真菌治疗疗程产生耐药性的病原体来拯救生命，”吴继续说。“当你将监测与临床检测相结合，你可以提前数月检测到耐药病原体，并为临床医生提供在疫情爆发前改变治疗方案的窗口期。”
致命真菌令内华达医疗系统不堪重负
耳念珠菌，又称Candidozyma auris，是一种真菌，可引发严重的伤口、血液或器官感染——尤其是对免疫功能低下、已有基础疾病、长期住在护理机构的人，或正在使用导管等侵入性医疗设备的患者。耳念珠菌不会对饮用水系统构成风险，但在医疗机构里要搞好感染防控很棘手，因为这种真菌在干的和湿的表面上都能存活，像家具、门把手、衣物、医疗设备都行。它还对很多常用表面消毒剂和全部三类抗真菌药都有耐药性。侵袭性耳念珠菌感染的患者中，死亡率超过三分之一。
内华达州自2022年起暴发了美国有记录以来最大规模的一次耳念珠菌疫情，而且一直拖到现在。科学家说，他们根除这种真菌的努力非常关键。
医院下水道查出惊人结果
他们在《自然·通讯》上发表的研究，把2021到2024年间从中心城区的市政污水处理厂采来的未经处理废水，和从内华达州南部三家主要医院下水道里采到的更精细的样本做了对比。他们称这些结果“惊人”：直接从医院下水道采集的废水中的耳念珠菌浓度，比社区规模的污水处理厂高出近100倍，检出率分别为95%和18%。
这项研究还意外发现，真菌在药物压力下会通过代谢重组等方式来适应。耐药菌株看起来会重新调整代谢，并启动一些新的应激机制，这可能为新的治疗靶点指明方向。
“自2020年以来，事实证明，废水监测对了解新冠、流感等疾病在社区里的传播非常有价值，”该研究的合著者、南内华达水资源管理局的首席研究实验室科学家Daniel Gerrity表示。“这些新结果也说明，把这种新兴的公共卫生监测手段用在医院附近，能带来很大好处，有望帮助医生为患者选择更有效的治疗方法。”
为未来打造基因组武器库
研究团队把数据汇总起来，建成了全球最大的耳念珠菌数据库。下一步，他们会把基因组数据与分子工具结合起来，着手开发新的抗真菌药物——甚至可能研制出能对抗这些耐药菌的疫苗。
“很多时候，要等病人自己发病了，医院才第一次发现耐药菌株已经出现，而这时它可能早就传开了，”该研究共同第一作者、内华达大学拉斯维加斯分校神经科学博士生张静岚（Ching-Lan “Lanie” Chang）说。
“污水监测改变了这个节奏，让医护人员、病人和家属能提前应对，这是以前想都想不到的。新的抗真菌治疗方法和疫苗仍是长期目标，但我们用这些数据搭建的基因组库，算是把底子打好了。与此同时，污水监测数据让我们现在就能立刻采取行动。”
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