白念珠菌感染現(xiàn)狀及抗真菌藥物研究進(jìn)展

張欠欠 羅傳玉 陳嘉琪 封小川

(延安大學(xué)醫(yī)學(xué)院，延安 716000)

念珠菌病主要是由白念珠菌(Canidiaalbicans)引起的急性、亞急性或慢性感染，臨床癥狀錯(cuò)綜復(fù)雜、急緩不一，嚴(yán)重威脅人類健康。臨床常用的系統(tǒng)抗真菌藥物主要包括三唑類、多烯類和棘白菌素類等，由于其毒性及耐藥現(xiàn)象的日趨嚴(yán)重，加之近年來廣譜抗菌藥物、化療藥物、糖皮質(zhì)激素及免疫抑制劑的廣泛應(yīng)用，器官移植術(shù)的大量開展以及免疫缺陷類疾病患病率的上升，導(dǎo)致白念珠菌感染病例急劇增加，上述抗真菌藥物已無法滿足臨床需求。因此，如何有效治療白念珠菌感染已成為臨床亟需解決的問題，本文就念珠菌感染、現(xiàn)有抗真菌藥物以及新型抗真菌藥物研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

1 念珠菌病的流行現(xiàn)狀

近年來，念珠菌感染引起的侵襲性念珠菌病患者人數(shù)逐年增多，我國侵襲性念珠菌5年的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，白念珠菌占44.9%[1]，最常見的臨床類型是由白念珠菌感染引起的念珠菌血癥，有研究報(bào)道，念珠菌血癥在醫(yī)療相關(guān)血流感染的常見原因中排名第四，在重癥監(jiān)護(hù)室重癥感染的病因中排名第一[2]。成人念珠菌血癥的死亡率達(dá)40%～70%，新生兒念珠菌血癥的死亡率為20%～34%[3-5]。侵襲性念珠菌感染嚴(yán)重危害全球人類的生命健康，即使接受充分的抗真菌藥物治療,患者的死亡率仍高達(dá)40%[6-8]。近幾十年來，在巴西白念珠菌的發(fā)病率顯著增加，約占醫(yī)院真菌感染的80%[9]。Siopi等[10]通過回顧性研究發(fā)現(xiàn)，在希臘白念珠菌感染占念珠菌感染的41%。在歐洲10個(gè)國家23家醫(yī)院報(bào)告的1 395例念珠菌病中，新生兒感染白念珠菌占比為60.2%[11]。中國西南某區(qū)域一項(xiàng)回顧性研究發(fā)現(xiàn)，侵襲性念珠菌病患兒中，白念珠菌感染占48.8%[12]。目前臨床上常用的抗真菌藥物種類有限，抗菌譜窄、耐藥性高，是導(dǎo)致臨床治療失敗和念珠菌血癥死亡率高的重要原因之一。所以人們不斷地探索研究，試圖發(fā)現(xiàn)高效、低毒的新型抗真菌藥物。

2 抗白念珠菌藥物現(xiàn)況

2.1 多烯類藥物

多烯類化合物是大環(huán)內(nèi)酯類的有機(jī)分子，該類藥物有很強(qiáng)的抗真菌活性和較寬的抗菌譜，其中制霉菌素(nystation)和兩性霉素B(amphotericin B,AmB)是臨床上常用的代表藥物。制霉菌素對(duì)念珠菌有顯著的殺滅作用，但吸收差、不良反應(yīng)大，所以臨床上使用較少。AmB是深部真菌感染的抗菌譜最廣的有效藥物，但腎毒性及明顯的輸液不良反應(yīng)限制了其臨床應(yīng)用。另外白念珠菌生物被膜形成后，對(duì)AmB、制霉菌素的敏感性也明顯降低[13]。近年來，AmB含脂制劑的開發(fā)減輕了AmB的腎毒性，我國應(yīng)用的含脂制劑主要是L-AmB，其抗菌譜、抗菌活性、臨床療效與AmB相仿，腎毒性降低，但價(jià)格偏高，所以AmB含脂制劑目前僅批準(zhǔn)用于不能耐受AmB毒性反應(yīng)，或出現(xiàn)與靜脈用藥相關(guān)的嚴(yán)重毒性反應(yīng)，或AmB治療無效的患者[14]。臨床研究表明，兩性霉素B脂質(zhì)體治療白念珠菌感染的總有效率為77.78%[15]。

2.2 三唑類藥物

三唑類抗真菌藥物是目前使用最為廣泛的一類抗真菌藥，其中氟康唑(FCA)是臨床早期經(jīng)驗(yàn)治療念珠菌感染尤其作為高危人群預(yù)防念珠菌感染的首選藥物，使其在人體內(nèi)長期處于亞治療水平，引起耐藥性增加[16]。伏立康唑(VRC)作為新一代三唑類抗真菌藥物,具有抗菌活性更高、抗菌譜更廣、生物利用度更高等優(yōu)點(diǎn),對(duì)包括耐氟康唑菌株等均有較強(qiáng)的活性[17]。CHIF-NET 2010—2014年中國多中心侵襲性酵母菌的研究報(bào)道[18]，94%的白念珠菌對(duì)伏立康唑最敏感,氟康唑次之。印度對(duì)加爾各答市內(nèi)醫(yī)院中念珠菌耐藥性的調(diào)查結(jié)果顯示，10.7%、21.4%及53.6%的白念珠菌分別對(duì)伏立康唑、伊曲康唑和兩性霉素B耐藥[19]。隨著長時(shí)間的藥物濫用和不必要的藥物接觸，白念珠菌對(duì)唑類藥物的耐藥性正在增加，使得對(duì)唑類耐藥念珠菌患者的治療選擇受限，是全球范圍內(nèi)臨床醫(yī)生和患者面臨的日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

2.3 棘白菌素類藥物

目前，已上市的棘白菌素類藥物包括卡泊芬凈(caspofungin)、米卡芬凈(mycamine)、阿尼芬凈(anidulafunngin)?？ú捶覂魧?duì)耐氟康唑、伊曲康唑的念珠菌有較好活性[20]。米卡芬凈對(duì)念珠菌屬、耐唑類和耐兩性霉素B菌株有較好的抑制活性，且在治療嚴(yán)重念珠菌感染時(shí)毒性較小[21-22]。阿尼芬凈具有更大的分布容積和更廣的抗菌譜，對(duì)白念珠菌的抗菌活性大大高于兩性霉素B、伊曲康唑和氟康唑，對(duì)念珠菌屬最低抑菌濃度低于氟康唑和卡泊芬凈[23]。隨著臨床上的廣泛應(yīng)用，白念珠菌對(duì)此類藥物已出現(xiàn)不同程度的耐藥性[24-25]，美國2012—2016年間調(diào)查結(jié)果顯示，白念珠菌對(duì)棘白素類藥物的耐藥率達(dá)0.9%[26]，加拿大血流感染相關(guān)的念珠菌分離株中，白念珠菌對(duì)米卡芬凈的耐藥率為0.1%[27]，亞太地區(qū)白念珠菌對(duì)米卡芬凈的耐藥率為2.2%，對(duì)阿尼芬凈為2.1%～2.2%[28]。澳大利亞分離的念珠菌對(duì)卡泊芬凈非敏感率為13.6%[29],明顯高于其他國家和地區(qū)。CHIF-NET 2010—2014年的5年分離的念珠菌對(duì)棘白菌素類藥物非敏感率低于1%[1]。由于棘白菌素類與唑類藥物無明顯的交叉耐藥性，故臨床上常用棘白菌素類與三唑類或多烯類藥物聯(lián)合使用治療侵襲性念珠菌感染。

3 新型抗念珠菌藥物

鑒于臨床常用抗真菌藥物的安全性問題及日益凸顯的耐藥現(xiàn)象，臨床迫切需要新的高效低毒的抗真菌藥物來滿足臨床治療需求。目前，新藥研究通過對(duì)已上市抗真菌藥物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾與改造、尋找新的抗真菌靶點(diǎn)等，致力于解決真菌耐藥的現(xiàn)象、避免藥物-藥物間相互作用同時(shí)減少藥物的不良反應(yīng)。

3.1 新型唑類藥物

近年來，泊沙康唑(posaconazole)和艾沙康唑(isavuconazole)先后通過FDA批準(zhǔn)上市，而雷夫康唑(ravuconazole)、阿巴康唑(albaconazole) 正處于研究階段。VT-1161、VT-1129、VT-1598是最新開發(fā)的具有四唑結(jié)構(gòu)的抗真菌藥物，這三種藥物在體外對(duì)白念珠菌均具有潛在的活性。VT-1161體外抑制白念珠菌的MIC為0.002 μg/mL，對(duì)耐氟康唑菌株的MIC90為0.12 μg/mL。小鼠體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)顯示，VT-1161具有分布體積廣、口服生物利用度高、半衰期長等特點(diǎn)[30]。VT-1161目前已經(jīng)完成了復(fù)發(fā)性陰道念珠菌病的Ⅱb期臨床試驗(yàn)[31]。VT-1129與VT-1161在體外對(duì)念珠菌屬和隱球菌屬有活性，同時(shí)其試驗(yàn)藥對(duì)氟康唑敏感性低的隱球菌仍具有抗菌活性[32]。目前已開展了VT-1129用于治療隱球菌性腦膜炎的Ⅰ期臨床試驗(yàn)。VT-1598在體外對(duì)白念珠菌具有潛在的活性，即將進(jìn)入針對(duì)包括隱球菌性腦膜炎在內(nèi)的一系列侵襲性真菌感染的臨床試驗(yàn)。

2-(2,4-Dichlorophenyl)-3-(1H-indol-1-yl)-1-(1,2,4-1H-triazol-1-yl)propan-2-ol (8g)是一種新型的1,2,4-三唑吲哚雜化分子，與其他唑類藥物一樣，通過麥角甾醇耗竭、羊毛甾醇和產(chǎn)生替代性14α甲基甾醇導(dǎo)致膜完整性紊亂，是一種具有強(qiáng)麥角甾醇生物合成抑制作用的抗真菌藥。在系統(tǒng)性念珠菌病模型中，它比氟康唑的抗菌活性更高，特別是對(duì)耐氟康唑的菌株表現(xiàn)出優(yōu)異的治療指數(shù)，其MIC為0.015 μg/mL[22]。

3.2 新型葡聚糖合成酶抑制劑

Biafungin(CD 101)是一類新型棘白菌素類衍生物，CD101對(duì)其他棘白菌素敏感或耐藥的念珠菌均有良好抗菌活性(MIC90為0.06 μg/mL)[33]。CD 101的半衰期比阿尼芬凈的半衰期長約4倍，是迄今作用時(shí)間最長的棘白菌素類抗真菌衍生物。CD101的高穩(wěn)定性減少了其在人體內(nèi)的代謝分解及中間體的生成，幾乎不產(chǎn)生肝毒性[34]。Ⅰ期臨床試驗(yàn)顯示，CD101在健康成人體內(nèi)具有低累積量(30%～55%)、低表觀清除率(<0.28 L/h)和組織分布廣等特點(diǎn)[35]。目前CD101靜脈注射劑(rezafungin)已經(jīng)完成Ⅱ期臨床試驗(yàn)，用于治療念珠菌血癥并局部用于治療初發(fā)或復(fù)發(fā)性陰道念珠菌病[36]。

SCY-078是一種新型的口服β-1,3-葡聚糖合成酶抑制劑，體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證明對(duì)白念珠菌均有抑制作用[37]，但對(duì)念珠菌的抑制活性略低于棘白菌素，對(duì)耐氮唑類藥物菌株及fsk基因突變引起的耐棘白菌素菌株活性卻較強(qiáng)[38-39]。藥動(dòng)學(xué)研究表明，SCY-078具有良好的口服生物利用度，體外利用Caco-2單層細(xì)胞評(píng)價(jià)其口服腸吸收的滲透性，5 mol/L的SCY-078從腸腔側(cè)到基底側(cè)方向的表觀滲透速率為(8.9±0.78)×10-6cm/s(>10-6cm/s即可認(rèn)為口服吸收性良好)。SCY-078目前已經(jīng)進(jìn)入治療侵襲性真菌病的Ⅱ期臨床試驗(yàn)[40]。

3.3 新型嘧啶類藥物

T-2307是一種新型的芳基嘧啶類衍生物，通過破壞真菌線粒體膜電位而發(fā)揮作用。由于真菌與該分子有高親和力，所以它可以特異性地選擇攝取這種藥物。T-2307注射劑已進(jìn)行了Ⅰ期臨床試驗(yàn)。研究表明，該藥物在體外對(duì)念珠菌以及對(duì)唑類、棘白菌素類耐受的白念珠菌均有活性，同時(shí)動(dòng)物體內(nèi)試驗(yàn)證實(shí)對(duì)耐藥株亦有效[23]。

3.4 新靶點(diǎn)類化合物

APX001A是糖基磷脂酰肌醇(glycosyl phosphatidyl inositol，GPI)錨定蛋白的抑制劑，它通過抑制氨基葡萄糖-PI的肌醇酰化反應(yīng)來抑制GPI的合成，使細(xì)胞表面GPI錨定蛋白含量水平降低，從而抑制真菌的黏附、菌絲生長以及生物被膜形成等與真菌毒力相關(guān)的生命過程。該分子對(duì)念珠菌具有良好的活性，目前Ⅰ期臨床研究完成，Ⅱ期臨床研究正在招募受試患者，目標(biāo)用于念珠菌血癥的一線治療[41]。

去甲替林(nortriptyline,NOR)屬于三環(huán)類藥物，具有抑制生物膜和菌絲形成以及在成熟生物膜中有效殺傷細(xì)胞的能力。采用白念珠菌GRACETM突變體和Haplo缺陷分析來識(shí)別NOR的潛在靶點(diǎn)，并與AmB、caspofungin和氟康唑進(jìn)行平行篩選，研究結(jié)果顯示，氧化磷酸化和脂肪酸代謝的突變體對(duì)NOR的處理更為敏感，核糖體生物發(fā)生和剪接體的類別在三環(huán)類抗抑郁藥治療后富集，而氧化應(yīng)激反應(yīng)和一般應(yīng)激反應(yīng)的突變?cè)谄渌幬镏委熀笸ǔ６寄艿玫剑砻鱊OR可作為一種新的抗菌藥物，有很大的潛力應(yīng)用于體內(nèi)感染模型，并且NOR與AmB聯(lián)合應(yīng)用可使其抗真菌活性提高3～4倍[42-44]。因此NOR為減少目前用于治療的強(qiáng)效抗真菌藥物的不良反應(yīng)，克服多重耐藥問題提供了很大的可能性。

CQ (5-chloro-7-iodoquinolin-8-ol)是鹵化的8-羥基喹啉，研究證實(shí)CQ可損傷白念珠菌細(xì)胞壁，抑制白念珠菌的酵母-菌絲轉(zhuǎn)化和生物膜的形成，并以濃度和時(shí)間依賴性的方式抑制生物膜的形成。同時(shí)，CQ作為鋅、銅、鐵的金屬螯合劑會(huì)干擾離子穩(wěn)態(tài)，抑制真菌的生長，這與目前常用的抗真菌藥物有很大不同。因此，CQ有可能成為一種新的靶向抗真菌藥物[45]。

Wong等[46]通過對(duì)白念珠菌酵母-菌絲轉(zhuǎn)變抑制劑進(jìn)行小分子篩選，發(fā)現(xiàn)了一種具有抗念珠菌活性的小分子SM21，可殺滅對(duì)包括唑類、卡泊芬凈類和AmB類在內(nèi)的耐藥菌株。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，SM21通過降低ATP合成中基因的表達(dá)來抑制真菌細(xì)胞的ATP合成，導(dǎo)致ROS在念珠菌細(xì)胞內(nèi)積累，增加的活性氧水平會(huì)對(duì)蛋白質(zhì)、DNA和脂質(zhì)造成損害，從而損害白念珠菌的生存能力，高水平的ROS也是念珠菌細(xì)胞發(fā)生凋亡的信號(hào)[47]。此外，SM21在體外培養(yǎng)的義齒口腔炎模型中，能有效地減少假牙-丙烯酸表面的念珠菌附著，抑制生物被膜的發(fā)育,而在念珠菌病小鼠模型中，沒有觀察到SM21的有害影響，對(duì)人體細(xì)胞系也不造成明顯的毒性。因此，SM21對(duì)于治療局部和全身念珠菌病是很有希望的新型抗真菌藥物。

3.5 其他

抗真菌肽(AMPs)是一種可溶性的防御小分子，通過微生物細(xì)胞的膜透化作用和使細(xì)胞質(zhì)靶失活來殺死或阻斷病原體的生長，通過介導(dǎo)釋放ATP 和使細(xì)胞質(zhì)膜形成孔等其他作用機(jī)理直接殺傷真菌，因此，抗菌肽是抗白念珠菌感染的一種新策略，目前處于臨床Ⅱ期試驗(yàn)階段的AMPs包括VL-2397和PAC-113(P-113)[48]，主要用于治療侵襲性真菌感染。設(shè)計(jì)后的AMPs在對(duì)抗藥物耐藥性展現(xiàn)出良好的前景，比如以Cblb的基因缺失可提高念珠菌血癥的存活率為基礎(chǔ)，有研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種細(xì)胞可滲透的 CBLB 抑制肽，可以有效保護(hù)小鼠免受白念珠菌感染[49]。Do Nascimento Dias等[50]觀察到降低ToAP2、NDBP-5.7兩種分子的活性濃度，其功效增加，通過優(yōu)化ToAP2的抗菌特性，以避免其對(duì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞的毒性，可被認(rèn)為是新型抗真菌制劑的候選藥物，特別是用于局部治療或聯(lián)合治療。兩種多肽均與兩性霉素B有協(xié)同作用。

此外，疫苗和抗體等相關(guān)生物制劑的研發(fā)也是新藥研究的方向，研究顯示[51]，破壞白念珠菌Hsp90可起到抑制白念珠菌生長、逆轉(zhuǎn)白念珠菌耐藥性的作用，近年來有關(guān)白念珠菌Hsp90人類重組抗體的研究也在不斷開展。對(duì)海洋微生物的研究也為新物開發(fā)提供更廣闊的前景，但我國海洋天然抗真菌藥物的研發(fā)仍止步于抗真菌活性物質(zhì)的篩選階段[52]，有待進(jìn)一步關(guān)注。

4 結(jié) 語

白念珠菌是引起侵襲性念珠菌病的主要病原菌，臨床常用的抗真菌藥物存在明顯不良反應(yīng)，耐藥現(xiàn)象也日益凸顯。因此，臨床上除采用聯(lián)合用藥治療以提高藥物的有效性和減少耐藥性外，還要不斷研發(fā)新型的抗真菌藥物。隨著分子生物學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)、計(jì)算化學(xué)和組合化學(xué)等新科學(xué)、新技術(shù)逐漸進(jìn)入抗真菌藥物研發(fā)領(lǐng)域，將為尋找新的抗真菌靶點(diǎn)以及開發(fā)新的抗真菌藥物提供幫助。