新型抗真菌藥物研發(fā)進展及其作用靶點機制

劉錦燕 ， 鄭彧鳴 ， 項明潔 ，

侵襲性真菌感染（invasive fungal infection，IFI）已經(jīng)成為危害人類健康的嚴重威脅之一。盡管IFI的流行病學在過去20年中發(fā)生了變化，廣譜抗真菌預防措施降低了傳統(tǒng)危險因素患者的發(fā)病率，提高了患者的生存率，但由于一些稀有的真菌病原體以及部分耐藥菌株出現(xiàn)了對現(xiàn)有藥物的抗藥性，因此新型抗真菌藥物的研發(fā)迫在眉睫[1-2]。本文列舉了目前已有的新型抗真菌藥物，總結(jié)其作用靶點機制，并對其研發(fā)進展進行綜述。

1 對細胞壁類藥物

1.1 糖基磷脂酰肌醇（GPI）錨定蛋白抑制劑fosmanogepix（APX001）

1.1.1 作用機制 GPI錨定甘露糖蛋白是真菌的主要細胞壁成分之一。因此，抑制GPI錨定蛋白的生物合成有可能損害細胞壁的完整性并限制真菌的生長。fosmanogepix抑制真菌GPI錨定壁蛋白轉(zhuǎn)移1（Gwt1）基因，該基因編碼一種新的?；D(zhuǎn)移酶，參與GPI翻譯后生物合成途徑的早期步驟，通過系統(tǒng)磷酸酶進行快速、完全的代謝轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚圆糠謒anogepix[3]。

1.1.2 體內(nèi)外活性 fosmanogepix對多種病原真菌具有廣譜活性。對念珠菌屬（除克柔念珠菌）、耳念珠菌、新型隱球菌、粗球孢子菌具有較強的體外抗菌活性，尤其是對耐氟康唑耳念珠菌，其最小抑制濃度（MIC）較阿尼芬凈降為1/8（MIC90為 0.008～0.015 mg/L）[4]。此外 fosmanogepix對一系列霉菌也有體外活性，其針對曲霉屬、鐮刀菌屬、鞭孢子菌屬最小有效濃度（MEC90）均＜0.25 mg/L，對毛霉屬和根霉屬MEC90范圍分別為1～8 mg/L和4～＞8 mg/L[3]。由曲霉、鐮刀菌、耐氟康唑及耐棘白菌素的念珠菌引起的IFI小鼠和猴的動物模型中，該藥顯示出有效性，其可廣泛地分布于絕大多數(shù)臟器，包括肺、腦、肝、腎、眼，主要由膽汁（小鼠）和糞便（猴）排泄清除[5]。

1.1.3 臨床研究 fosmanogepix已被美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準用于治療侵襲性念珠菌病、曲霉病、鞭孢子病、鐮刀菌病、毛霉病、隱球菌病和球孢子菌病[6]?？诜c靜脈注射治療Ⅰ期臨床試驗已完成，顯示其在人體內(nèi)可達到90%以上的生物利用度，半衰期為2.5 d，每日1次給藥，藥物耐受性良好，Ⅱ期臨床研究正在進行中[7]。

1.2ibrexafungerp（SCY-078/MK-3118）

1.2.1 作用機制 ibrexafungerp是一種三萜類抗真菌劑，與棘白菌素類似，是通過抑制（1,3）-β-D-葡聚糖合酶，破壞真菌細胞壁的合成，導致細胞裂解。但其在結(jié)構(gòu)上略有不同，是天然存在的半萜三萜糖苷烯磺啡酮的半合成衍生物，其通過與菲咯烷羧酸環(huán)體系的15位及2-氨基-2，3，3-三甲基丁基乙醚的14位結(jié)合吡啶三氮唑，以增強其抗真菌效力和藥動學性質(zhì)[8]。

1.2.2 體內(nèi)外活性 ibrexafungerp較之已上市的棘白菌素類藥物，其對于念珠菌屬具有更強的活性，尤其是泛耐藥的耳念珠菌、耐棘白菌素的光滑念珠菌、棘白菌素MIC較高的近平滑念珠菌，MIC分別為0.12～1、0.5～2、0.25～1 mg/L[3]。另一方面，ibrexafungerp的MEC值（＜0.06～4 mg/L）也顯示出體外對曲霉屬的有效抑制[9]。由不同種類的念珠菌引起IFI的實驗小鼠模型表明，其能降低組織真菌負擔并提高存活率，顯示出明顯的體內(nèi)活性[3]。特別的是，ibrexafungerp在不同pH水平下對念珠菌的效力不同，在較低pH下活性會增強[10]。

1.2.3 臨床研究 ibrexafungerp是第一個可以口服和靜脈給藥的新型葡聚糖合成酶抑制劑（GSI）類別的代表，在人體具有高容量分布和廣泛組織滲透（除中樞神經(jīng)系統(tǒng)）特點，與CYP450底物相互作用的風險較低[11]。念珠菌血癥和外陰陰道念珠菌?。╒VC）的Ⅱ期臨床研究已結(jié)束。結(jié)果顯示在VVC中，口服ibrexafungerp治愈率優(yōu)于氟康唑（分別為78%和65%），且具有更低的復發(fā)率（分別為4%和15%）[12]。FDA在2021年6月批準其用于治療VVC[3]。多項Ⅲ期臨床研究在進行或者籌劃中，如其對耳念珠菌感染的療效，明確治療急性VVC的口服ibrexafungerp最優(yōu)劑量，評估與伏立康唑聯(lián)合治療侵襲性肺曲霉病的效果等。已有臨床試驗顯示藥物耐受性良好，由于觀察到較長的半衰期和適度的肝臟清除率，因此建議在臨床試驗中使用每日1次的劑量[9]。

1.3 rezafungin（CD101或 SP3025）

1.3.1 作用機制 rezafungin與其他棘白菌素類藥物有著共同的作用機制，它是阿尼芬凈的結(jié)構(gòu)類似物，具有相同的側(cè)鏈和非常相似的環(huán)狀核心，區(qū)別在于C5鳥氨酸位置上的膽堿部分，減少了發(fā)生在阿尼芬凈半氨基區(qū)域的化學降解，使得其化學修飾具有更大的穩(wěn)定性和溶解性[13]。

1.3.2 體內(nèi)外活性 rezafungin與上市的棘白菌素類藥物具有相似的體外活性，對近平滑念珠菌MIC較高（0.5～2 mg/L），其余念珠菌屬MIC為≤0.008～2 mg/L， 曲 霉 屬MEC為≤0.015～2 mg/L[14]。在體內(nèi)活性方面，白念珠菌和煙曲霉感染的免疫功能低下的小鼠模型中，rezafungin能明顯減少真菌組織負荷和提高10 d存活率[15]。

1.3.3 臨床研究 rezafungin已獲得FDA指定用于預防IFI的快速通道。Ⅰ期臨床試驗中顯示該分子具有良好的安全性及藥物滲透性。其藥動學具有極大的優(yōu)勢，半衰期（80 h左右）比阿尼芬凈（24 h）長近4倍，是迄今作用時間最長的棘白菌素類抗真菌藥物。Ⅱ期侵襲性念珠菌病和念珠菌血癥臨床試驗中，評估了其周用藥與卡泊芬凈聯(lián)合氟康唑日用藥的效果，結(jié)果顯示rezafungin 首周400 mg后每周200 mg方案治愈率更高。鑒于其效果，與單制劑卡泊芬凈比對的Ⅲ期臨床試驗正在進行中。此外，另一項Ⅲ期臨床試驗也在開展，評估其作為骨髓移植患者預防念珠菌屬、曲霉屬感染的90 d預防用藥效果[3]。

2 對細胞膜類藥物

2.1 嵌合型口服兩性霉素B（CAmB, MAT2203）

2.1.1 作用機制 兩性霉素B（AmB） 是一種多烯類抗真菌劑，通過與麥角甾醇結(jié)合形成允許細胞內(nèi)內(nèi)容物泄漏的孔，破壞真菌細胞壁的合成，從而對各種酵母和霉菌產(chǎn)生有效的殺真菌活性。然而，由于其溶解度低、在水介質(zhì)中自聚集的趨勢和低滲透性，AmB及其脂質(zhì)制劑只能采用靜脈注射方式[3]。最近美國研發(fā)了一款新的AmB結(jié)構(gòu)形式，即CAmB，其將AmB形成螺旋形蝸狀，這些磷脂雙層與二價陽離子沉淀形成多層結(jié)構(gòu)，呈螺旋狀卷起，沒有內(nèi)部水空間，能保護內(nèi)部的分子，使其穩(wěn)定并能夠口服，還可保證其在胃腸道內(nèi)免于降解[16]。

2.1.2 體內(nèi)外活性 CAmB對白念珠菌的MIC和最小致死濃度（ MLC） 相當，對煙曲霉的MIC＜1 mg/L[16]；在體內(nèi)活性方面，CAmB已成功用于傳播性白念珠菌感染和傳播性曲霉病的免疫功能低下的小鼠模型，與腹腔內(nèi)給藥脫氧膽酸兩性霉素B同樣表現(xiàn)出存活率改善和組織真菌負荷減少，顯示出有效的活性[3]。

2.1.3 臨床研究 CAmB擁有FDA授予的快速通道，用于治療侵襲性念珠菌病和曲霉病、預防免疫抑制治療患者的侵襲性真菌?。↖FD）和治療隱球菌病[3]。Ⅱ期難治性皮膚黏膜念珠菌病臨床實驗顯示，單劑量的CAmB耐受性良好，但臨床和真菌學反應均不如氟康唑，或許更高的劑量和更長的治療時間會導致更好的結(jié)果[16]。

2.2 三唑類藥物PC945

2.2.1 作用機制 PC945是一種新型三唑類抗真菌劑，是一種有效的 CYP51抑制劑，專門用于吸入給藥，用于治療和預防鼻竇肺道的IFI。它與同類中的其他三唑類藥物一樣，抑制羊毛甾醇14-α-脫甲基酶，由于該酶負責將羊毛甾醇轉(zhuǎn)化為麥角甾醇，PC945能夠抑制麥角甾醇（負責維持真菌細胞膜完整性的蛋白質(zhì)）的合成從而抑制真菌生長、復制[6]。PC945結(jié)構(gòu)上和泊沙康唑類似，在不對稱碳上都具有2，4-二氟苯基和1H-1，2，4-三氮唑。但PC945不同之處在于具有中央氧雜環(huán)（代替二氧雜環(huán)）和疏水性3-基甲氧基-3-甲基苯基[哌嗪-1-基]-N-（4-氟苯基）苯甲酰胺，這種疏水部分使得PC945可在肺內(nèi)有穩(wěn)定持續(xù)的濃度[3]。

2.2.2 體內(nèi)外活性 在體外，PC945對煙曲霉的MIC中位值為0.031 mg/L，對土曲霉的活性與泊沙康唑相當，比伏立康唑更有效，但對黃曲霉、黑曲霉和絕大部分的毛霉屬活性較差。對于白念珠菌、光滑念珠菌和克柔念珠菌，PC945的體外活性則類似于泊沙康唑但優(yōu)于伏立康唑[17]。對于全球50株耳念珠菌，PC945體外活性強于泊沙康唑、伏立康唑、氟康唑，PC945 MIC50為0.13 mg/L，MIC90為1 mg/L[18]。在人類肺泡的體外模型中，PC945與泊沙康唑或伏立康唑?qū)蝾惷舾泻湍瓦蝾悷熐沟穆?lián)合治療顯示出協(xié)同活性，可降低支氣管肺泡灌洗液 （BALF） 和血清中的真菌濃度并提高宿主存活率[3]。

2.2.3 臨床研究 PC945將成為一種具有潛在巨大價值的新治療選擇，通過在無全身藥物濃度和毒性的情況下實現(xiàn)局部高濃度，特別適用于非中性粒細胞減少患者的主要氣道侵襲性曲霉病[6]。臨床試驗顯示藥物的耐受性良好，肺部吸收緩慢和全身暴露低，從而減少了全身使用唑類藥物常見的不良反應和藥物相互作用的可能性[19]。

2.3 四唑類藥物奧替康唑（oteseconazole, VT-1161），VT-1129，VT-1598

2.3.1 作用機制 新型四唑類藥物，其作用機制同樣是選擇性抑制真菌靶酶CYP51。與已上市的三唑類藥物不同的是進入人體后，此類化合物是通過用四唑部分來取代1-（1, 2, 4-三唑）金屬環(huán)結(jié)構(gòu)，降低對人CYP51和肝臟藥物代謝細胞色素P450的親和力，以此來提高對真菌CYP51的選擇性，使得其具有更高的特異性[20]。

2.3.2 體內(nèi)外活性 在體外，VT-1161對念珠菌屬、球孢子菌、發(fā)癬菌屬MIC分別為≤0.03～0.25 mg/L、1～4 mg/L、≤0.03～0.06 mg/L，對無根根霉也有抗菌活性[14]。VT-1161在肺和中樞神經(jīng)系統(tǒng)球孢子菌病以及播散性毛霉病的小鼠模型較氟康唑均顯示更長的存活率、更有效地抑制真菌負荷和感染播散[21]。VT-1129呈現(xiàn)出強效抗隱球菌活性，MIC50為0.05～0.25 mg/L，其負荷劑量-維持劑量給藥策略被證明可有效提高存活率并減少感染新型隱球菌的小鼠大腦內(nèi)的真菌負荷[22]。VT-1598是三個藥物中抗菌譜最廣的，對于曲霉屬、無根根霉、球孢子菌屬、子囊酵母菌、組織胞漿菌等均顯示體外活性。在球孢子菌病的小鼠模型中，VT-1598 治療可提高存活率并減少腦組織中的真菌負荷[23]。

2.3.3 臨床研究 FDA已授予VT-1598用于治療球孢子菌病的許可證、快速通道和嬰兒藥許可，在已完成的臨床試驗中顯示耐受性良好，沒有肝毒性的證據(jù)[3]。VT-1161目前已經(jīng)完成了治療甲真菌病和復發(fā)性陰道念珠菌?、蚱谂R床試驗，VT-1129用于治療隱球菌性腦膜炎的Ⅰ期臨床試驗目前也已開展[14]。

3 核酸代謝類藥物olorofim（F901318）

3.1 作用機制

olorofim是新型抗真菌藥類orotomides的成員，orotomides是嘧啶生物合成真菌酶二氫乳清酸脫氫酶的抑制劑。中斷嘧啶合成，破壞核酸的產(chǎn)生及導致菌絲伸展的停止[3]。

3.2 體內(nèi)外活性

olorofim對霉菌（如曲霉）和二相性真菌（如莢膜假單胞菌、皮炎假單胞菌、耳念珠菌、巴西擬球藻）均有較強的抑制作用。但它對念珠菌沒有活性，在體外對塞多孢菌（MIC50/MIC90為0.06/0.25 mg/L）和多產(chǎn)鏈球菌（MIC50/MIC90為0.12/0.2 mg/L）具有很好的體外抗菌活性[3]。在播散性肺曲霉病的小鼠模型中，olorofim 可顯著降低器官真菌負荷并提高存活率[24]。在急性鼻竇肺曲霉病的小鼠模型中，olorofim在真菌濃度下降、肺組織組織學清除率和存活率方面具有與泊沙康唑相當?shù)目拐婢钚訹25]。

3.3 臨床研究

目前，olorofim正在一項開放標簽、單臂、Ⅱb 期臨床試驗中進行評估，用于治療具有有限治療選擇的侵襲性霉菌感染，過往的臨床試驗顯示其隨著劑量增加，終末半衰期也會增加，適合每日1次的給藥方案，在Ⅰ期實驗中顯示良好的藥物耐受性[26]。

4 其他

4.1 尼可霉素Z（nikkomycin Z）

4.1.1 作用機制 尼可霉素Z是一種幾丁質(zhì)合成酶抑制劑，通過干擾真菌細胞壁中幾丁質(zhì)的合成來抑制真菌生長[3]。

4.1.2 體內(nèi)外活性 尼可霉素Z對地方性二態(tài)真菌具有殺菌作用，在哺乳動物中對球孢子菌、組織胞漿菌和芽生菌屬顯示出顯著的臨床益處。同時，它在與各種抗真菌劑組合可以顯著協(xié)同對抗幾種重要真菌，例如將棘白菌素與尼可霉素Z等幾丁質(zhì)抑制劑結(jié)合可提高抗白念珠菌和煙曲霉的效力，尼可霉素Z和伊曲康唑?qū)熐购忘S曲霉之間有著顯著的協(xié)同作用[27]。

4.1.3 臨床研究 亞利桑那大學參與開發(fā)用于治療肺球孢子菌病的尼可霉素 Z 的研究人員在 2014年報告說，正在為Ⅱ期臨床試驗做準備[28]。

4.2 線粒體功能的抑制劑T-2307

4.2.1 作用機制 T-2307是新型的芳基嘧啶類抗真菌化合物，通過多胺轉(zhuǎn)運蛋白被白念珠菌細胞有效內(nèi)化，一旦內(nèi)化到真菌細胞中，T-2307主要抑制呼吸鏈的復合物Ⅲ和Ⅳ，破壞線粒體膜電位。而T-2307對真菌線粒體的親和力遠超哺乳動物，突出了這種化合物作為選擇性抑制劑的潛力[3]。

4.2.2 體內(nèi)外活性 T-2307在體外對包括耐氟康唑菌株在內(nèi)的念珠菌、隱球菌與曲霉等均表現(xiàn)出良好的抗真菌活性，體內(nèi)活性近似或優(yōu)于其他常用抗真菌藥物[3]，在由白念珠菌引起的系統(tǒng)性念珠菌病的中性粒細胞減少小鼠模型中，存活率以劑量依賴性方式顯著提高；在由光滑念珠菌引起的侵襲性念珠菌病的中性粒細胞減少小鼠模型中，用T-2307治療的小鼠的腎真菌負荷也顯著降低[29]。

4.2.3 臨床研究 該化合物在人體Ⅰ期研究中具有良好的耐受性，目前正在進行第Ⅱ期之前的臨床前分析[28]。

4.3 鐵載體VL-2397

4.3.1 作用機制 VL-2397是從桃色頂孢霉中分離得到的環(huán)狀六肽，這種化合物螯合鋁，在結(jié)構(gòu)上與鐵鉻有關(guān)，化合物的活性受到鐵供應的影響[3]，鐵載體轉(zhuǎn)運蛋白 Sit1 被發(fā)現(xiàn)介導新型抗真菌藥物VL-2397 的攝取，也可用作生物標志物以及用于真菌感染的成像[30]。

4.3.2 體內(nèi)外活性 VL-2397對曲霉屬、阿薩希毛孢子菌、光滑念珠菌和新型隱球菌的體外生長均有抑制作用，在體外顯示出快速的殺菌活性，并能快速抑制煙曲霉的菌絲伸長,且似乎對細胞色素 P450 介導的藥物-藥物相互作用的傾向較低[31]。在侵襲性肺曲霉病的中性粒細胞減少小鼠模型中，VL-2397以劑量依賴方式提高存活率和降低肺部真菌載量[32]。

4.3.3 臨床研究 VL-2397的Ⅰ期臨床試驗較為成功，藥物耐受性良好，可以作為侵襲性曲霉病的治療方法，但Ⅱ期臨床現(xiàn)在仍是未知數(shù)[14]。

5 結(jié)論

盡管過去幾十年針對IFI的預防、診斷和管理方面取得了重大進展，但IFI仍然對免疫功能低下的宿主構(gòu)成巨大威脅。除了增強宿主反應和減少免疫抑制的策略外，還迫切需要具有強效殺真菌活性和低毒性的新型療法。本文回顧了目前已有的新型抗真菌藥物研發(fā)進展及其作用靶點，包括針對真菌的細胞壁、細胞膜和核酸代謝等。fosmanogepix和olorofim具有獨特的抗真菌活性，ibrexafungerp作為念珠菌屬的口服殺菌劑具有選擇性優(yōu)勢，包括耐棘白菌素的光滑念珠菌和耳念珠菌。此外已上市的抗真菌藥物改良型，如rezafungin、CAmB、奧替康唑和PC945，也表現(xiàn)出增強的藥動學和藥效學特性，同時改善了安全性和耐受性，尤其是每周1次的rezafungin給藥，對需要棘白菌素用于治療或預防的門診患者的管理提供了便利。隨著研究的深入，未來將涌現(xiàn)出更多值得深入研究的新型抗真菌藥物，為臨床治療IFI提供更多可供選擇的藥物治療方案。