他汀類藥物治療真菌感染研究進(jìn)展

王曉娟 秦玉璘 沈春英 楊其蓮 喻軼群 曹永兵 韓冰

(1.上海市閔行區(qū)中心醫(yī)院藥劑科，上海 201199；2.上海市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院脈管病研究所，上海 200082)

近年來(lái)，由于廣譜抗生素、免疫抑制劑等廣泛應(yīng)用以及腫瘤放化療、艾滋病等免疫功能低下患者增多，深部真菌感染發(fā)生率逐年上升，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年約有150萬(wàn)例致命真菌感染，遠(yuǎn)高于瘧疾、乳腺癌或前列腺癌[1-2]。在我國(guó)，白念珠菌(Candidaalbicans)是引起深部真菌感染最主要的條件致病菌，經(jīng)抗真菌藥物治療后，死亡率仍高達(dá)40%至50%[3]。目前常用的抗真菌藥物主要有三類：抑制甾醇合成(氮唑類和烯丙胺類)，影響細(xì)胞壁(兩性霉素和棘白菌素類)和抑制DNA合成(氟胞嘧啶)[4]。侵襲性真菌感染大多需要經(jīng)過長(zhǎng)療程重復(fù)給藥，治療過程中真菌易產(chǎn)生耐藥[5]，現(xiàn)有藥物由于毒副作用限制其應(yīng)用，能對(duì)現(xiàn)有抗真菌藥物起到協(xié)同作用的化合物具有廣泛的應(yīng)用前景[6]。

他汀類藥物是HMG-CoA還原酶抑制劑，可顯著降低血漿膽固醇水平[7]，是目前最有效的降脂藥物。據(jù)報(bào)道，他汀類藥物除抑制膽固醇外，還具有抗真菌作用[8-9]，但其體內(nèi)效果存在爭(zhēng)議。因此，我們通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，回顧臨床常用他汀類藥物(辛伐他汀、阿托伐他汀、瑞舒伐他汀、氟伐他汀、普伐他汀、洛伐他汀)特性及其抗真菌作用，包括已報(bào)道的體外、體內(nèi)和臨床研究以及作用機(jī)制，探討其作為抗真菌治療藥物的潛在價(jià)值。

1 他汀類藥物分類及藥理特性

他汀類藥物具有保守內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)[10]，除洛伐他汀和辛伐他汀外，其他均以內(nèi)酯水解后的活性形式存在[11]。根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為1型和2型：1型他汀類藥物具有保守內(nèi)酯環(huán)(藍(lán)色)、十氫萘結(jié)構(gòu)(黑色)和不同的丁?；鶄?cè)鏈(紅色)，親脂性強(qiáng)，包括洛伐他汀、普伐他汀和辛伐他?。?型他汀類藥物側(cè)鏈由氟苯基側(cè)鏈(綠色)取代，具有親水性，包括阿托伐他汀、氟伐他汀、匹伐他汀和瑞舒伐他汀[12-13](見表1)。

表1 他汀類藥物結(jié)構(gòu)、分類及藥理特性[12-13]

他汀類藥物中洛伐他汀和辛伐他汀親脂性最好，經(jīng)細(xì)胞內(nèi)酯酶活化后分別產(chǎn)生辛伐他汀酸和洛伐他汀酸活性形式。除普伐他汀外，其他均由肝臟中細(xì)胞色素P450酶代謝[14]，其中辛伐他汀、洛伐他汀酸和阿托伐他汀由CYP3A4代謝，親水性高的氟伐他汀和瑞舒伐他汀主要由CYP2C9代謝[14-15]，匹伐他汀主要通過葡萄糖醛酸代謝，部分通過CYP2C9代謝[16]，普伐他汀主要通過硫酸化代謝[17]。由于常用唑類藥物為CYP2C9和CYP3A4強(qiáng)效抑制劑[18]，因此，研究普伐他汀、匹伐他汀與傳統(tǒng)抗真菌藥物的協(xié)同作用可能更有應(yīng)用前景。

2 他汀類藥物體外抗真菌活性

綜合已報(bào)道的他汀類藥物對(duì)常見致病真菌，如白念珠菌、光滑念珠菌、克柔念珠菌、熱帶念珠菌、煙曲霉的體外抑制活性(見表2)，發(fā)現(xiàn)氟伐他汀和辛伐他汀對(duì)念珠菌和煙曲霉抑制作用最強(qiáng)，阿托伐他汀、瑞舒伐他汀和洛伐他汀的效果稍差，普伐他汀則完全無(wú)效[19]。最新研究表明，含4-氟丙基/合成他汀(阿托伐他汀、瑞舒伐他汀和氟伐他汀)對(duì)白念珠菌、光滑念珠菌選擇性較高，其中氟伐他汀效果最好，對(duì)白念珠菌的最小抑菌濃度與酮康唑和制霉菌素相同[20]，對(duì)煙曲霉最小抑菌濃度為2 μg/mL，比卡泊芬凈、兩性霉素B更有效[19, 21]。此外，氟伐他汀和辛伐他汀在6.25～12.5 μg/mL可完全抑制皮膚癬菌如毛癬菌、小孢子菌生長(zhǎng)[22]。他汀類藥物與唑類藥物有協(xié)同抗真菌活性，例如，氟伐他汀與氟康唑聯(lián)用對(duì)白念珠菌、光滑念珠菌、熱帶念珠菌、煙曲霉均有協(xié)同抑制作用。

表2 他汀類藥物對(duì)常見致病真菌體外抑制活性

3 動(dòng)物體內(nèi)活性

多項(xiàng)研究評(píng)估他汀類藥物對(duì)不同真菌感染的體內(nèi)活性。例如，在念珠菌血癥小鼠模型中，連續(xù)5 d腹腔注射50 mg·kg-1·d-1普伐他汀可提高小鼠生存率，并減少肝、腎真菌負(fù)荷[23]。Ribeiro等[24]發(fā)現(xiàn)，30 mg·kg-1·d-1阿托伐他汀與20 mg·kg-1·d-1氟康唑腹腔注射聯(lián)合治療可提高隱球菌感染小鼠生存率，改善隱球菌病癥狀，并降低感染小鼠肺部和腦組織真菌載量。另外，局部應(yīng)用辛伐他汀和鐵螯合劑可抑制真菌鐵載體和麥角甾醇生物合成，顯著降低煙曲霉感染小鼠角膜的真菌載量[25]。

但也有研究得到相反結(jié)論，例如，在小鼠腹腔白念珠菌感染模型中，感染前5天接受40 mg/kg阿托伐他汀預(yù)處理反而降低小鼠生存率以及IFN-γ(干擾素-γ)和IL-4(白細(xì)胞介素-4)水平[26]。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，氟伐他汀對(duì)小鼠腹腔念珠菌感染無(wú)效，反而促進(jìn)白念珠菌在肝外組織如脾臟、腎臟的侵襲，但氟伐他汀中、高劑量治療組小鼠肝臟的多形核細(xì)胞浸潤(rùn)現(xiàn)象顯著減弱，高劑量單用組還可改善小鼠脾臟和腎臟組織病理學(xué)結(jié)果[27]。

綜合目前動(dòng)物體內(nèi)活性研究不足以得出明確的結(jié)論，這種差異可能與動(dòng)物感染模型、菌株、不同他汀類藥物體內(nèi)代謝、給藥方案、動(dòng)物品種以及是否是免疫抑制狀態(tài)有關(guān)。因此，他汀類藥物在動(dòng)物模型中是否有效，可能仍需要更多的研究來(lái)驗(yàn)證。

4 臨床研究

Spanakis等[28]在回顧性隊(duì)列研究中納入1 019例接受胃腸手術(shù)的2型糖尿病患者，發(fā)現(xiàn)住院前6個(gè)月內(nèi)使用他汀類藥物可降低患者住院期間念珠菌培養(yǎng)陽(yáng)性率(P=0.03)，查爾森共病指數(shù)≥2的患者獲益更顯著(P=0.01)。一項(xiàng)為期11年的回顧性隊(duì)列研究結(jié)果顯示，接受腹腔內(nèi)實(shí)體器官移植患者中有9%患有真菌感染，術(shù)前30 d使用他汀類藥物可降低術(shù)后15 d血流感染死亡率[29]。對(duì)患有念珠菌血癥的住院患者，入院前7 d使用他汀類藥物僅降低早期(5 d)死亡率(4.5%vs17%，P=0.031)[30]。回顧性配對(duì)隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)，ICU念珠菌血癥患者在抗真菌治療期間同時(shí)服用他汀類藥物，與對(duì)照組相比有較低的死亡率，但念珠菌血癥持續(xù)時(shí)間無(wú)差異[31]。

另有3項(xiàng)回顧性研究發(fā)現(xiàn)，他汀類藥物不能顯著改善真菌感染患者的臨床結(jié)局。對(duì)比服用辛伐他汀、普伐他汀或氟伐他汀對(duì)念珠菌血癥的影響，發(fā)現(xiàn)患者死亡率、住院時(shí)間等無(wú)差異[32]。Magulick等[33]納入45 247例患者發(fā)現(xiàn)使用他汀類藥物與降低真菌感染風(fēng)險(xiǎn)無(wú)關(guān)。上述臨床研究結(jié)論的差異，可能與入組患者的免疫狀態(tài)、基礎(chǔ)疾病、不同他汀對(duì)人體免疫調(diào)節(jié)能力不同等有關(guān)。因此，他汀類藥物是否降低真菌感染發(fā)生率或改善真菌感染癥狀，仍需前瞻性的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。

5 抗真菌作用機(jī)制

5.1 抑制麥角甾醇生物合成，破壞細(xì)胞膜流動(dòng)性

麥角甾醇是真菌細(xì)胞膜的重要成分，與磷脂結(jié)合后具有調(diào)節(jié)真菌細(xì)胞膜流動(dòng)性的作用。在麥角甾醇的甲羥戊酸生物合成途徑中，焦磷酸法尼酯(farnesyl-pp，F(xiàn)PP)由乙酰輔酶A經(jīng)HMG-CoA還原酶催化生成，最后轉(zhuǎn)化為麥角甾醇，F(xiàn)PP也是生物合成泛醌、多里醇、血紅素和異戊二烯化蛋白的重要中間體[34]。最常見的氮唑類抗真菌藥物，即通過抑制羊毛甾醇脫甲基酶靶向麥角甾醇途徑發(fā)揮抗真菌作用[35]。

體外研究發(fā)現(xiàn)，洛伐他汀、辛伐他汀可降低白念珠菌細(xì)胞膜麥角甾醇含量[36-38]，且他汀類藥物抑制HMG-CoA還原酶誘導(dǎo)麥角甾醇減少呈劑量依賴性[39]，補(bǔ)充麥角甾醇可部分恢復(fù)他汀類藥物對(duì)白念珠菌和煙曲霉的抑制[40]，但不同他汀對(duì)補(bǔ)充麥角甾醇后的反應(yīng)不同[41]，推測(cè)可能存在其他抗菌機(jī)制。

5.2 影響真菌鐵載體合成

真菌鐵載體的生物合成依賴于甲羥戊酸，抑制HMG-CoA還原酶靶向甲羥戊酸途徑可影響鐵載體合成進(jìn)而限制真菌鐵攝取。研究發(fā)現(xiàn)，局部應(yīng)用4 mmol/L辛伐他汀可減輕小鼠煙曲霉角膜炎癥狀，同時(shí)給予4 mmol/L辛伐他汀和10 mmol/L去鐵胺(鐵螯合劑)則加重小鼠角膜真菌感染，結(jié)果表明，辛伐他汀除抑制麥角甾醇合成外，還可靶向真菌鐵載體生物合成，抑制真菌鐵攝取，發(fā)揮抗真菌作用[25]。

5.3 誘導(dǎo)真菌線粒體功能障礙及細(xì)胞凋亡

除抑制真菌麥角甾醇、鐵載體生物合成外，他汀類藥物還具有影響真菌線粒體功能和促凋亡作用。例如，洛伐他汀可降低總狀毛霉生長(zhǎng)速率，導(dǎo)致細(xì)胞活力喪失并伴隨細(xì)胞萎縮，引發(fā)DNA斷裂，產(chǎn)生類似凋亡過程核小體和核小體多聚體[42]。洛伐他汀、阿托伐他汀和辛伐他汀可誘導(dǎo)米根霉DNA斷裂、對(duì)過氧化物敏感性增加等誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[43]，阿托伐他汀、辛伐他汀還可導(dǎo)致光滑念珠菌、釀酒酵母線粒體功能異常[38,44]。

5.4 抑制真菌菌絲或生物被膜形成

生物被膜和菌絲形成是系統(tǒng)性念珠菌感染的基礎(chǔ)[45]，研究發(fā)現(xiàn)，辛伐他汀可抑制白念珠菌和新生隱球菌新生被膜以及成熟被膜形成[46]，補(bǔ)充麥角甾醇后可逆轉(zhuǎn)其抑制作用[37]。

5.5 對(duì)宿主免疫系統(tǒng)的影響

在新生隱球菌腦膜腦炎小鼠模型中，5 mg/kg辛伐他汀可降低腦脊液真菌負(fù)荷，該作用可能與下調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞CD44的表達(dá)有關(guān)[47]。氟伐他汀可降低煙曲霉誘導(dǎo)的全血IL-8水平，加入膽固醇途徑代謝產(chǎn)物后這一效應(yīng)被逆轉(zhuǎn)[48]。在白念珠菌誘導(dǎo)的遲發(fā)型超敏反應(yīng)小鼠模型中，洛伐他汀可增強(qiáng)局部CCL1介導(dǎo)的抗炎反應(yīng)，募集調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，且Th2細(xì)胞免疫反應(yīng)占優(yōu)勢(shì)[49]。但上述他汀類藥物免疫調(diào)節(jié)作用可能在免疫功能低下宿主中無(wú)效。

綜上，他汀類藥物主要通過抑制麥角甾醇生物合成、破壞細(xì)胞膜，調(diào)節(jié)甲羥戊酸途徑破壞真菌鐵載體合成，誘導(dǎo)線粒體功能障礙及細(xì)胞凋亡，抑制菌絲及生物被膜形成，調(diào)控宿主對(duì)真菌的免疫反應(yīng)等發(fā)揮抗真菌作用。

6 臨床應(yīng)用的局限性

在考慮他汀類藥物與現(xiàn)有抗真菌藥物聯(lián)用時(shí)需關(guān)注藥物相互作用，特別是他汀類藥物肌肉相關(guān)不良反應(yīng)[50]。抗真菌藥物中伏立康唑、泊沙康唑、伊曲康唑和酮康唑是CYP450 3A抑制劑，如開展臨床研究應(yīng)首選不經(jīng)CYP3A4代謝的藥物，如普伐他汀、氟伐他汀和匹伐他汀，其中氟伐他汀肌肉不良反應(yīng)發(fā)生率最低[51]，也是防治真菌感染最具研究?jī)r(jià)值的藥物。

7 結(jié) 語(yǔ)

深部真菌感染疾病負(fù)擔(dān)重，經(jīng)現(xiàn)有藥物治療后死亡率仍高達(dá)40%左右，且治療過程真菌易產(chǎn)生耐藥，亟需發(fā)現(xiàn)預(yù)防和治療真菌感染的替代治療策略。許多研究者探索他汀類藥物治療真菌感染的潛在應(yīng)用價(jià)值，我們回顧近年來(lái)有關(guān)他汀類藥物抗真菌感染的體外、體內(nèi)以及臨床研究，發(fā)現(xiàn)他汀類藥物在體外表現(xiàn)出殺傷/抑制真菌特性，其中氟伐他汀抗真菌效果最好，具有最廣泛和有效的抗真菌作用；大部分動(dòng)物體內(nèi)研究與臨床觀察實(shí)驗(yàn)顯示他汀類藥物對(duì)真菌感染有益，但仍有部分研究得出相反結(jié)論，目前沒有強(qiáng)有力證據(jù)表明他汀類藥物對(duì)真菌感染有效，同時(shí)考慮到他汀類藥物在體內(nèi)代謝、可達(dá)到的治療濃度、藥物相互作用等問題，未來(lái)可能仍需要進(jìn)行大規(guī)模隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，充分解答他汀類藥物是否用于預(yù)防或治療真菌感染。