臨床常用抗真菌藥物作用機制及其耐藥性的研究進(jìn)展

真菌病具有較高的發(fā)病率和死亡率，同時(shí)，由于抗真菌藥物選擇性壓力，致使近年來(lái)耐藥真菌數量及種類(lèi)迅速增長(cháng)。因此對真菌耐藥性的研究并控制其耐藥性發(fā)生具有重要的意義，本文簡(jiǎn)要綜述了臨床常用的抗真菌藥物的作用原理及耐藥機制，為預防和治療真菌病提供幫助。

 

　　真菌的耐藥性即抗真菌藥物對真菌感染治療失敗。臨床上患者通常通過(guò) 3 種途徑感染耐藥真菌： (1) 患者體內定植或感染的真菌發(fā)生基因突變，從而產(chǎn)生耐藥， (2) 由于藥物的選擇壓力作用，使患者體內原有或感染的天然耐藥的非優(yōu)勢菌成為優(yōu)勢菌。 (3) 患者一開(kāi)始就被耐藥的真菌感染。判斷真菌耐藥需首先排除其他可能造成抗感染失敗的因素，如患者的免疫狀態(tài)，藥物之間的相互作用，抗真菌劑的劑量等。

 

1 、作用于真菌細胞膜的抗真菌藥物及其耐藥機制

 

　　麥角甾醇是構成真菌細胞膜的重要成分，具有維持細胞膜的流動(dòng)性、生物調節以及立體結構的作用，而構成真菌細胞膜的甾醇為 C-4 位去甲基化的麥角甾醇。

 

1.1 兩性霉素 B 及其酯類(lèi)制劑包括 [3] ：

 

　　兩性霉素 B(AmB) 、兩性霉素 B 含脂復合體 (Abelcet ， ABLC) ，兩性霉素硫酸膽甾醇酯 (Amphotec ， ABCD) 和兩性霉素 B 脂質(zhì)體 (AmBisome ， L-AmB)

 

　　此類(lèi)藥物通過(guò)與真菌細胞膜磷脂雙分子層上的甾醇發(fā)生交互作用，導致細胞膜產(chǎn)生水溶性的孔道，使細胞膜的通透性發(fā)生改變，最終導致重要的細胞內容物流失而造成菌體死亡。兩性霉素 B 也可通過(guò)刺激巨噬細胞調整自體免疫功能產(chǎn)生殺菌作用 [2,4] 。盡管兩性霉素 B 和制霉菌素等多烯類(lèi)抗真菌藥物已經(jīng)在臨床上使用 30 多年，但獲得性耐藥菌的出現頻率仍較低 [5] 。

 

　　Kelly 等 [6] 通過(guò)對一名 AIDS 患者分離到的對 AmB 耐藥的新型隱球菌的研究發(fā)現，真菌對這類(lèi)藥物產(chǎn)生耐藥性的主要機制是通過(guò)編碼 5 ， 6- 甾醇去飽和酶的基因發(fā)生突變，使其細胞膜中的麥角甾醇結構發(fā)生了改變，導致細胞膜的流動(dòng)性改變，降低了藥物對細胞膜的親和力。同時(shí)有研究表明當細胞膜中麥角甾醇成份缺失達到 74 ％ -85 ％時(shí)會(huì )引發(fā)白念珠菌對多種多烯類(lèi)藥物耐藥 [7] 。 Molzahn 等 [8] 通過(guò)對 AmB 耐藥的釀酒酵母的突變株的研究證實(shí)四種不相連的基因 (poll ， pol2,pol3 ， pol5) 的突變與耐藥的產(chǎn)生呈正相關(guān)。

 

1.2 吡咯類(lèi)抗真菌藥包括咪唑類(lèi)和三唑類(lèi) [3] 。

 

　　咪唑類(lèi)包括酮康唑、克霉唑、米康唑和益慷唑等。目前多為淺表真菌感染或皮膚黏膜念珠菌感染的局部用藥。三唑類(lèi)包括氟康唑、伊曲康唑、伏立康唑和處于研究階段的沙康唑 (Saperconazole) ， SCH39304(SM8668) ， SDZ89-485 ，均可用于治療深部真菌感染。

 

　　吡咯類(lèi)藥物作用的主要靶酶 [2] 是 14- α - 去甲基酶 (14-DM) ，利用咪唑環(huán)和三唑環(huán)上的第三位或第四位氮原子鑲嵌在該酶的細胞色素 P450 蛋白的鐵原子上，抑制 14-DM 的催化活性，使羊毛甾醇不能轉化成 14- 去甲基羊毛甾醇，進(jìn)而阻止麥角甾醇合成，使真菌的細胞膜合成受阻，導致真菌細胞破裂死亡。編碼這段蛋白的基因讀碼區為 ERG11 。

 

　　真菌對唑類(lèi)藥物的耐藥，特別是對氟康唑的耐藥最常出現于 HIV 患者口腔黏膜門(mén)念珠菌感染長(cháng)時(shí)間使用氟康唑的治療后 [9] ，近年來(lái)由于氟康唑的選擇性壓力。其它種類(lèi)的念珠菌如光滑念珠闌和克柔念珠菌及新型隱球菌也出現耐藥菌株 [10 、 11] 。吡咯類(lèi)藥物耐藥作用機制 [12 、 13 、 14] ： (1)erg11 基因通過(guò)點(diǎn)突變，基因過(guò)度表達�；�因擴增，基因轉換或有絲分裂重組等，導致 14- α - 去甲基酶過(guò)量表達，或低水平表達甚至不表達；或通過(guò) 14- α - 去甲基酶的結構改變，使其與吡咯類(lèi)抗真菌藥的親和下降，使藥物的敏感性下降；或由于 ergll 基因突變可導致其 mRNA 過(guò)度表達，使 P45014DM 唑類(lèi)抗真菌藥作用的靶酶增多。 (2) 由于甾醇去飽和酶的失活使真菌細胞膜對抗真菌劑的通透性下降，使藥物不能進(jìn)入真菌內。 (3) 真菌對藥物的外排的作用增強，使唑類(lèi)藥物在細胞內的濃度達不到有效作用濃度。酵母菌主要存在兩種類(lèi)型的外排泵，包括 ATP 結合轉運蛋白家族 (ATP-binding cassette ， ABC) 和易化擴散載體超家族 (major facilitators ， MFs)[15 ， 16 ， l7] ， Prasad R 等 [18] 研究表明白念珠菌對唑類(lèi)藥物的耐藥主要同 ABC 系統中 CDR 基因過(guò)度表達有關(guān)。 White TC [19] 研究得出 MDRI 、 CDRl 、 ERG11 是按一定的次序出現的： NDRl 編碼的 mRNA 出現于耐藥的早期； CDR1 基因編碼的 mRNA 升高中現于耐藥的后期； EGR11 編碼的 mRNA 出現于耐藥的中后期， ERG11 和 CDRlmRNA 轉錄水平的升高與伊曲康唑等的耐藥正相關(guān)。

 

2 、作用于核酸合成的抗真菌藥物及其耐藥機制

 

　　5- 氟胞嘧啶 (5-FC) 是目前臨床比較常用的作用于核酸合成的抗真菌藥物。通過(guò)胞嘧啶脫氨酶轉化成為 5- 氟尿嘧啶 (5-FU) 。隨之，通過(guò)鳥(niǎo)苷酸 (UMP) —焦磷酸酶轉化為 5- 氟鳥(niǎo)苷酸 (FUMP) ，其進(jìn)一步被磷酸化后摻入到 RNA 中，最終破壞蛋白質(zhì)的合成。 5-FU 也能夠被轉化為 5- 氟脫氧鳥(niǎo)嘧啶單磷酸，其能夠抑制參與 DNA 合成和細胞核分裂的胸苷酸合成酶。 5-FU 的抗菌作用機制涉及到干擾嘧啶的代謝、 RNA 和 DNA 的合成以及蛋白質(zhì)的合成等 [2] 。臨床上很少單獨使用 5-FC ，多和氟康唑和兩性霉素 B 等合并使用。真菌對 5-FC 的天然耐藥 [22] 多是由于胞嘧啶脫氨酶或鳥(niǎo)苷磷酸核糖基轉移酶的缺失引起，而獲得性耐藥 [23] I 多由于編碼胞嘧啶透性酶，胞嘧啶脫氨酶或 UMDP 的基因發(fā)生點(diǎn)突變，即降低了滲透酶的活性，減少了藥物的吸收產(chǎn)生。易發(fā)生對 5-FC 耐藥株曲霉菌屬最常見(jiàn)，其次為新型隱球菌和念珠菌 [23] 。

 

3 、作用于真菌細胞壁合成的抗真菌藥物

 

3.1 作用于 1,3- β -D- 葡聚糖合成酶類(lèi)抗真菌藥物 [3] ：

 

　　刺白菌素 B 衍生物 (caspofungin) 、刺孢曲菌素類(lèi)、牟倫多菌素類(lèi)、 WF11899 、 Aureoba 鄄 sidins 和萜類(lèi)化合物等，它們大多來(lái)自于微生物的代謝產(chǎn)物。

 

　　這類(lèi)化合物作為 1,3- β -D- 葡聚糖合成酶的非競爭性抑制劑．在抑制其生物活性的同時(shí)，不影響核酸和甘露聚糖的生物合成 [2] 。這類(lèi)藥物還存在一種次級效應，如降低麥角甾醇和羊毛甾醇組分的合成同時(shí)增加幾丁質(zhì)的合成。由于具有這類(lèi)結構的化合物對于很多對唑類(lèi)藥物產(chǎn)生耐藥性的真菌具有良好的抗菌活性，且僅對低等真核生物細胞壁β—葡聚糖合成酶產(chǎn)生抑制作用，對高等生物影響不大，而具有低毒高效的臨床效果。目前有不少具有臨床應用價(jià)值的刺白菌素類(lèi)藥物正在進(jìn)行臨床研究或臨床前的研究工作。由于此類(lèi)抗真菌藥物剛剛在臨床上使用，所以目前很難從臨床分離得到這類(lèi)藥物的耐藥菌。

 

3.2 作用于真菌細胞壁幾丁質(zhì)的藥物 [3] ：

 

　　多氧霉素和日光霉素。正在研究中的抗生素，多半具有抑制幾丁質(zhì)生物合成的作用。多氧霉素和日光霉素都能抑制真菌細胞壁的合成，其中多氧霉素 D 是真菌細胞壁幾丁質(zhì)合成酶最有效的抑制劑、它的化學(xué)結構與合成幾丁質(zhì)的二磷酸尿嘧啶核苷— N —乙酰葡萄糖胺相類(lèi)似，是一個(gè)極強的競爭性抑制劑。日光霉素的結構類(lèi)似于多氧霉素，它通過(guò)二肽滲透酶進(jìn)入靶細胞，能抑制真菌幾丁質(zhì)的合成，是一個(gè)很有前途的殺蟲(chóng)、殺菌農用抗生素。近期研究表明，其有可能作為抗真菌藥用于臨床。對這類(lèi)藥物耐藥性機制研究報道較少。

 

　　對于如何預防和控制真菌耐藥性發(fā)展還沒(méi)有建立有效的方法，但可以參照預防和控制細菌耐藥性發(fā)展的策略，目前有效的控制耐藥真菌的治療手段包括兩性霉素 B 的劑量強化；兩性霉素 B 和 5 氟胞嘧啶的聯(lián)合治療；細胞因子、干擾素和免疫效應細胞等免疫調節劑在難治性真菌病中有輔助治療及應用新型抗真菌藥物。另外，合理有效的預防性用藥也為減少耐藥菌株產(chǎn)生的具有一定的作用。但由于對真菌疾病的用藥規律以及感染真菌的快速診斷方法都還沒(méi)有確立，因此，從某種程度上來(lái)講．還沒(méi)有有效的預防和控制措施。

作者：趙心懋 綜述 徐英春 審校 中國醫學(xué)科學(xué)院協(xié) 北京協(xié)和醫院 100730摘自《臨床檢驗及實(shí)驗室設備》 2005 年 6 月 第七卷 第二期

 

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