Global Analysis of the Evolution and Mechanism of Echinocandin Resistance in Candida glabrata
Notice bibliographique
Résumé
The evolution of drug resistance has a profound impact on human health. Candida glabrata is a leading human fungal pathogen that can rapidly evolve resistance to echinocandins, which target cell wall biosynthesis and are front-line therapeutics for Candida infections. Here, we provide the first global analysis of mutations accompanying the evolution of fungal drug resistance in a human host utilizing a series of C. glabrata isolates that evolved echinocandin resistance in a patient treated with the echinocandin caspofungin for recurring bloodstream candidemia. Whole genome sequencing identified a mutation in the drug target, FKS2, accompanying a major resistance increase, and 8 additional non-synonymous mutations. The FKS2-T1987C mutation was sufficient for echinocandin resistance, and associated with a fitness cost that was mitigated with further evolution, observed in vitro and in a murine model of systemic candidemia. A CDC6-A511G(K171E) mutation acquired before FKS2-T1987C(S663P), conferred a small resistance increase. Elevated dosage of CDC55, which acquired a C463T(P155S) mutation after FKS2-T1987C(S663P), ameliorated fitness. To discover strategies to abrogate echinocandin resistance, we focused on the molecular chaperone Hsp90 and downstream effector calcineurin. Genetic or pharmacological compromise of Hsp90 or calcineurin function reduced basal tolerance and resistance. Hsp90 and calcineurin were required for caspofungin-dependent FKS2 induction, providing a mechanism governing echinocandin resistance. A mitochondrial respiration-defective petite mutant in the series revealed that the petite phenotype does not confer echinocandin resistance, but renders strains refractory to synergy between echinocandins and Hsp90 or calcineurin inhibitors. The kidneys of mice infected with the petite mutant were sterile, while those infected with the HSP90-repressible strain had reduced fungal burden. We provide the first global view of mutations accompanying the evolution of fungal drug resistance in a human host, implicate the premier compensatory mutation mitigating the cost of echinocandin resistance, and suggest a new mechanism of echinocandin resistance with broad therapeutic potential.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».