侵襲性光滑念珠菌感染治療策略的研究進展

劉赟蕾 綜述 王中新 審校

流行病學(xué)調(diào)查顯示，近年來光滑念珠菌已成為全球第二大引起侵襲性真菌感染的病原體，血流感染病死率近50%[1]，與其他非白色念珠菌相比，其血流感染病死率最高。光滑念珠菌較高的感染發(fā)病率及血流感染病死率的可能原因有：① 目前可用于一線治療的抗真菌劑有限，其中常用且對人體副作用較小的抗真菌劑僅有兩類：三唑類(如氟康唑和伏立康唑等)和棘白菌素類(如卡泊芬凈和米卡芬凈等)；② 易對唑類產(chǎn)生耐藥，20%～30%的光滑念珠菌表現(xiàn)出對唑類耐藥，且仍持續(xù)呈現(xiàn)上升趨勢[2-3]；更甚者，棘白菌素類使用時間僅10余年，在部分地區(qū)，3%～12%光滑念珠菌臨床分離株表現(xiàn)出對一種或多種棘白菌素類藥物耐藥[2,4]。故針對上述問題，目前要亟待解決的問題主要包括減少現(xiàn)有抗真菌劑的副作用以及制定新的治療策略如開發(fā)新抗真菌劑、聯(lián)合使用抗真菌劑的研究等。該文就與光滑念珠菌相關(guān)的新型抗真菌劑及聯(lián)合使用抗真菌劑的研究進展做一綜述。

1 光滑念珠菌對常見抗真菌藥物的耐藥機制

光滑念珠菌對唑類產(chǎn)生耐藥的主要機制是唑類藥物外排轉(zhuǎn)運蛋白的過量表達[3,5]。其中，與真菌耐藥關(guān)系最為密切的外排轉(zhuǎn)運蛋白有ATP結(jié)合轉(zhuǎn)運蛋白和易化擴散載體超家族蛋白，CDR1、CDR2、SNQ2、MDR1等基因突變，可致上述蛋白表達上調(diào)[3,5]。同時上述基因處于PDR1基因的調(diào)節(jié)之下，PDR1基因功能獲得性突變使Pdr1蛋白功能過度活躍，導(dǎo)致下游唑類藥物外排泵基因高表達，從而影響光滑念珠菌對唑類藥物的耐藥性[5-6]。

編碼β-1,3-葡聚糖合酶亞基的FKS1和FKS2基因高度保守區(qū)域發(fā)生點突變，是光滑念珠菌對棘白菌素抗真菌劑耐藥的主要機制[3-4]。其中，F(xiàn)KS1中的ser629和FSK2中的ser663、phe659發(fā)生突變的頻率較高，并引起顯著的耐藥表型。

多烯類抗真菌劑代表藥物為兩性霉素B，然而由于輸液相關(guān)不良反應(yīng)和腎毒性的問題，近年來其用量明顯下降。光滑念珠菌對多烯類耐藥與ERG基因(編碼真菌細胞膜麥角甾醇，包括ERG1、ERG2、ERG6、ERG11等)突變有關(guān)[7]。

嘧啶類似物的代表藥物是5-氟胞嘧啶，如果將其作為單一療法使用，耐藥性迅速增加，現(xiàn)已被歸因于FCY1(編碼胞嘧啶脫氨酶)、FCY2(編碼通透酶)和FUR1(編碼尿嘧啶磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶)基因的突變[8]。

在長期廣譜抗真菌劑暴露下，現(xiàn)已出現(xiàn)多重耐藥光滑念珠菌。Alexander et al[2]對美國杜克醫(yī)院研究發(fā)現(xiàn)2001～2010年光滑念珠菌對氟康唑耐藥率從18%升至30%，對棘白菌素類耐藥率從4.9%升至12.3%，其中14.1%對氟康唑耐藥的光滑念珠菌對棘白菌素類也出現(xiàn)耐藥。隨著侵襲性光滑念珠菌感染的增加，光滑念珠菌對常規(guī)抗真菌劑的耐藥情況也愈加嚴重，且多重耐藥光滑念珠菌檢出率明顯增加，這就迫切需要尋求治療侵襲性光滑念珠菌感染的新策略。

2 新型抗真菌藥物的研究進展

對于新型抗真菌藥物，應(yīng)具體以下特征：① 藥物作用的選擇性；② 減少/不具有宿主毒性；③ 與其他藥物的拮抗作用較少；④ 良好的藥效學(xué)和藥代動力學(xué)；⑤ 主要作用為殺菌活性而非抑菌活性；⑥ 對多重耐藥光滑念珠菌治療有效[9]。目前正在進行一些研究性新型抗真菌劑的臨床前和臨床評估，這些藥物可能克服臨床現(xiàn)有抗真菌劑所存在耐藥性和副作用等問題，在真菌感染治療領(lǐng)域中帶來突破性進展。

2.1高選擇性CYP51抑制劑唑類抗真菌劑通過與位于酶活性位點的血紅素輔因子可逆的競爭性結(jié)合，抑制真菌羊毛甾醇14α-脫甲基酶(cytochrome P450 14α-lanosterol demethylase，CYP51)的活性，CYP51為細胞色素P450酶家族的一員，同時唑類抗真菌劑還可抑制人細胞色素P450酶的活性，導(dǎo)致各種不良反應(yīng)(如：肝毒性等)的產(chǎn)生。

為克服上述問題，Hoekstra et al[10]用四唑代替三唑金屬結(jié)合基團，通過對結(jié)合基團結(jié)構(gòu)進行修飾，從而增加底物與CYP51結(jié)合親和力的大小，改善抑制劑的效力。該過程產(chǎn)生了一系列高選擇性真菌CYP51抑制劑，如VT-1161、VT -1129、VT-1598等。其中，VT-1161在臨床前和臨床I期研究中被證實高度安全性、有效性，現(xiàn)已制成口服抗真菌劑處于2期臨床試驗中；VT -1129正處于臨床I期研究中[11]。Break et al[12]研究證明VT-1129和VT-1161表現(xiàn)出對念珠菌菌株(包括氟康唑耐藥的白色念珠菌和光滑念珠菌)顯著的體外活性；VT-1161在小鼠中使用，成功有效的治療了由氟康唑耐藥的念珠菌菌株引起的感染。因此，高選擇性CYP51抑制劑的研究和進展將會在真菌感染治療領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。

2.2糖基磷脂酰肌醇合成抑制劑糖基磷脂酰肌醇(glycosylphosphatidylinositol,GPI)-錨定細胞壁蛋白調(diào)控生物被膜中細胞芽管和菌絲的形成，并促進念珠菌黏附、定植于宿主細胞上，若GPI-錨定細胞壁蛋白合成破壞，可導(dǎo)致免疫細胞對念珠菌識別增加[13]，因此，GPI-錨定細胞壁蛋白對于真菌定植和感染是必需的。

APX001是一種糖基磷脂酰肌醇合成抑制劑，可抑制GPI-錨定細胞壁蛋白生物合成途徑中的肌醇酰基轉(zhuǎn)移酶作用，從而阻止GPI錨定蛋白成熟。APX001對念珠菌表現(xiàn)出廣譜的體外活性，包括氟康唑耐藥的分離株[14]。Zhao et al[15]建立中性粒細胞減少性播散性念珠菌病小鼠模型，分別通過體外和體內(nèi)研究，證實了APX001對白色念珠菌、光滑念珠菌、耳念珠菌感染均有有效藥物活性?，F(xiàn)該藥物處于1期臨床試驗中，評估其靜脈注射安全性、耐受性和藥代動力學(xué)。

2.3新型葡聚糖合成酶抑制劑棘白菌素類抗真菌劑是治療侵襲性念珠菌病的一線藥物，目前所有棘白菌素均需靜脈用藥，因半衰期10～12 h，需每天給藥1次，如上所述，在部分地區(qū)已出現(xiàn)對現(xiàn)有棘白菌素類耐藥的菌株。新型葡聚糖合成酶抑制劑CD101有較長半衰期，約130 h，可以每周給藥1次，對健康志愿者沒有嚴重副作用，且CD101的PK / PD靶值在數(shù)量上均低于其他棘白菌素類，具有有利的藥代動力學(xué)性質(zhì)和有效的體內(nèi)藥效學(xué)活性[16]。Ong et al[17]建立中性粒細胞減少性小鼠模型評估CD101對肝臟的副作用，研究發(fā)現(xiàn)在接受CD101給藥的小鼠肝臟在顯微鏡下觀察沒有變化，而阿尼芬凈給藥可導(dǎo)致肝細胞壞死。CD101的強效殺真菌活性、安全性強調(diào)了其用于治療侵襲性念珠菌病和念珠菌血癥的潛在臨床應(yīng)用。

目前正在研究用于口服給藥的葡聚糖合成酶抑制劑有MK-3118、SCY-078等。Pfaller et al[18]使用CLSI和EUCAST肉湯微量稀釋法，證明MK-3118對氟康唑耐藥菌株和有FKS突變的卡泊芬凈耐藥菌株表現(xiàn)出有效的體外活性。Wiederhold et al[19]通過念珠菌感染小鼠模型證明了SCY-078對由野生型和棘白菌素耐藥光滑念珠菌引起的感染治療有效。故口服葡聚糖合成酶抑制劑具有治療由棘白菌素耐藥光滑念珠菌引起感染的潛力。

2.4其他新型抗真菌劑T-2307是一種芳香酰胺類化合物，其結(jié)構(gòu)類似于芳香族二脒類，并引起線粒體膜電位崩潰，與哺乳動物細胞比較，該化合物優(yōu)先被真菌細胞攝取，可能有顯著的安全性。相關(guān)研究[20-21]證明，T-2307對光滑念珠菌(包括氟康唑耐藥或卡泊芬凈耐藥菌)有體外和體內(nèi)活性。Wiederhold et al[21]將棘白菌素類耐藥的光滑念珠菌靜脈接種于中性粒細胞減少的小鼠體內(nèi)，經(jīng)T-2307治療8 d后評估腎臟的組織載菌量，試驗得出與對照組相比，T-2307的每個劑量水平下的組織載菌量顯著減少。這些研究結(jié)果為T-2307成為新藥提供了有力的支持。

苯并咪唑類衍生物由于具有廣泛的藥理學(xué)和生物學(xué)活性而成為研究重點，在醫(yī)藥方面具有抗真菌活性而備受關(guān)注。Keller et al[22]研究發(fā)現(xiàn)苯并咪唑類衍生物對多種致病念珠菌(包括光滑念珠菌)具有高度的抗真菌活性，同時表明阻斷麥角甾醇的合成途徑是其作用機制。后Kaplanclkll et al[23]合成了12種新型苯并咪唑-噻唑類衍生物并評估其對白念珠菌、光滑念珠菌等的體外活性，研究表明所有合成化合物均具有良好的藥代動力學(xué)特征和抗真菌活性。故此類化合物有潛力成為新型抗真菌劑。

3 抗真菌劑的聯(lián)合治療

盡管正積極地研究與開發(fā)新型抗真菌劑，但侵襲性真菌感染的高發(fā)病率和死亡率的嚴峻形勢，迫使我們需利用現(xiàn)有的抗真菌劑制定合理有效的治療方案。單一用藥易受藥物毒性、耐藥性等的影響，而聯(lián)合使用抗真菌劑療法可提高藥物效力，改善安全性和耐藥性，還可減少耐藥菌的產(chǎn)生數(shù)量[24]。

3.1常用抗真菌劑聯(lián)合治療Denardi et al[25]利用微量棋盤稀釋法評估唑類、棘白菌素類和兩性霉素B單獨和聯(lián)合使用對唑類或(和)棘白菌素類耐藥的光滑念珠菌的體外活性。當阿尼芬凈與伏立康唑或泊沙康唑聯(lián)合使用時，70%耐藥光滑念珠菌觀察到協(xié)同作用；在卡泊芬凈和伏立康唑的組合中發(fā)現(xiàn)較高的協(xié)同作用?？ú捶覂艉头颠?，泊沙康唑和兩性霉素B，米氟芬凈和氟康唑，泊沙康唑和伏立康唑，以及阿尼芬凈和兩性霉素B的組合對大多數(shù)分離株均表現(xiàn)出不同的活性。 而米卡芬凈與兩性霉素B聯(lián)用時，50%菌株中檢測到拮抗作用。故聯(lián)合使用唑類和棘白菌素類對治療多重耐藥光滑念珠菌感染有重要的臨床應(yīng)用價值。

3.2他克莫司與唑類抗真菌劑聯(lián)合治療他克莫司(FK506)是一種鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶抑制劑，可防止T細胞增殖并抑制移植排斥反應(yīng)中的免疫應(yīng)答。Denardi et al[26]通過棋盤微量稀釋法評價FK506和唑類(氟康唑，酮康唑，伊曲康唑和伏立康唑)聯(lián)合使用對氟康唑敏感和耐藥的光滑念珠菌的體外作用，研究表明FK506與唑類抗真菌劑聯(lián)合使用有協(xié)同殺真菌活性作用。Li et al[27]探討其協(xié)同作用的機制，發(fā)現(xiàn)FK506通過降低ERG11和SNQ2基因表達水平，抑制氟康唑外排，增強氟康唑?qū)δ退幑饣钪榫拿舾行浴Ｒ虼薋K506和唑類聯(lián)合治療器官移植后光滑念珠菌感染，在臨床上是有一定的應(yīng)用前景。

3.3天然產(chǎn)物與抗真菌劑聯(lián)合治療許多天然產(chǎn)物有抗真菌活性，可作為治療真菌感染的潛在選擇。薄荷醇是一種萜類化合物，據(jù)報道有抗真菌活性，Sharifzadeh et al[28]通過棋盤法研究發(fā)現(xiàn)薄荷醇聯(lián)合伊曲康唑或制霉菌素對所測試光滑念珠菌和克柔念珠菌均表現(xiàn)出協(xié)同作用，薄荷醇的使用明顯降低抗真菌劑的最小有效濃度。質(zhì)膜H+-ATP酶在真菌細胞生理學(xué)中起關(guān)鍵作用，并且維持細胞膜上的電化學(xué)質(zhì)子梯度，Samber et al[29]證明薄荷醇通過抑制質(zhì)膜H+-ATP酶活性，導(dǎo)致細胞內(nèi)酸化，最終致真菌細胞死亡而發(fā)揮抗真菌活性。Sadowska et al[30]研究發(fā)現(xiàn)沙棘的枝和葉的提取物可抑制念珠菌生物被膜的形成，在相對較低的濃度下與常規(guī)抗真菌藥物聯(lián)合使用有協(xié)同作用，同時能夠使病原體對之前無效的藥物敏感，但具體機制現(xiàn)尚不清楚。這些體外試驗結(jié)果均表明天然產(chǎn)物可應(yīng)用于抗真菌藥物的領(lǐng)域中，但仍需通過體內(nèi)研究或臨床證據(jù)來證實天然產(chǎn)物與抗真菌劑聯(lián)合治療的實用性。

4 展望

由于廣譜抗生素的濫用，抗真菌藥物的抗菌譜窄，及多重耐藥光滑念珠菌的出現(xiàn)，給臨床預(yù)防和治療光滑念珠菌感染帶來困難和挑戰(zhàn)。近年來，光滑念珠菌耐藥機制的研究越來越深入，真菌基因組改變導(dǎo)致藥物耐藥，從點突變到整個染色體的獲得或缺失，但對光滑念珠菌可快速獲得多種藥物耐藥的機制尚不清楚，因此還需要進一步研究。此外，需要進一步擴大具有抗真菌活性的化合物庫，包括合成或半合成化合物、天然產(chǎn)物。目前正在開發(fā)的幾種新的抗真菌劑可能比現(xiàn)有的藥物更有優(yōu)勢，但仍需要繼續(xù)進行臨床前評估和臨床研究，以確定這些藥物的安全性，及是否能成功治療耐藥念珠菌引起的感染。這些研究將有助于加深人們對光滑念珠菌的認識和了解，合理有效的指導(dǎo)臨床用藥，促進公共衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展。