劉 釗,張 伶,韓 昭,張建忠,牛 亮,李小靜
念珠菌可引起皮膚或黏膜感染,也可引起侵襲性感染。在美國、歐洲的流行病學(xué)研究證明,念珠菌感染最常由白念珠菌引起[1-3]。白念珠菌可以存在于人的腸道、泌尿生殖道和皮膚中,它是一種條件致病菌,通常涉及免疫功能下降或競爭菌群的不平衡[4]。當(dāng)人體淺表競爭菌群不平衡時(shí)可導(dǎo)致淺部白念珠菌感染,而隨著艾滋病、腫瘤、糖尿病患者的增多,糖皮質(zhì)激素、抗生素、免疫抑制劑等藥物的應(yīng)用,免疫缺陷的患者呈逐漸增多的趨勢,在免疫缺陷患者中白念珠菌則造成更嚴(yán)重的侵襲性感染。隨著白念珠菌抗真菌藥物耐藥性的逐漸增加[5],尋找及研發(fā)新的抗真菌藥物成為研究的熱點(diǎn)。本文主要對白念珠菌病的傳統(tǒng)治療及目前治療的新進(jìn)展作一綜述。
代表藥物有兩性霉素B、兩性霉素B含脂質(zhì)劑。麥角固醇為真菌細(xì)胞膜的特有脂質(zhì),多烯類藥物可特異性的與麥角固醇結(jié)合,破壞其結(jié)構(gòu),導(dǎo)致真菌細(xì)胞受損死亡,起到抗真菌作用。膽固醇酯存在哺乳動(dòng)物細(xì)胞膜中,多烯類藥物亦可與膽固醇酯結(jié)合,使細(xì)胞受損死亡,以致多烯類藥物應(yīng)用在哺乳動(dòng)物中不良反應(yīng)嚴(yán)重。兩性霉素B含脂質(zhì)劑相對與兩性霉素B的抗真菌作用并未降低,但其不良反應(yīng)明顯減少,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床。白念珠菌對兩性霉素B十分敏感,非白念珠菌敏感性則較差,部分曲霉菌、波伊德甲霉樣真菌、皮膚和毛發(fā)癬菌對兩性霉素B耐藥[6]。
代表藥物有氟康唑、伊曲康唑、伏立康唑。唑類藥物可作用于羊毛固醇14α-去甲基酶,抑制羊毛固醇向去甲基羊毛固醇轉(zhuǎn)化,此為麥角固醇合成的重要一步,進(jìn)而干擾細(xì)胞膜脂質(zhì)合成,抑制真菌細(xì)胞生長。與多烯類藥物相比,唑類藥物的安全性更高,成為治療白念珠菌病的一線藥物。唑類藥物對酵母菌有抑制效果,對霉菌有殺菌效果,同時(shí)也正是因?yàn)閷Π啄钪榫且志菤⒕饔?,隨著唑類藥物在臨床廣泛應(yīng)用,白念珠菌對唑類藥物的耐藥性也逐漸增加[7,8]。
代表藥物有卡泊芬凈、米卡芬凈、阿尼芬凈。棘白菌素類屬β-1,3-D-葡萄糖合成抑制劑,是以真菌細(xì)胞壁為靶點(diǎn),特異性的抑制細(xì)胞壁β-1,3-D-葡萄糖的合成,破壞細(xì)胞壁的完整性,使真菌細(xì)胞內(nèi)滲透壓不穩(wěn)定,造成真菌細(xì)胞溶解,患者耐受性較好。棘白菌素類藥物對白念珠菌、光滑念珠菌、熱帶念珠菌等有良好的抑制活性,而對新生隱球菌、白吉利毛孢子菌等沒有抑制活性[9]。Sarkar 等[10]的一項(xiàng)體外研究中表明,先用唑類藥物治療白念珠菌病會導(dǎo)致棘白菌素類藥物的療效顯著下降,且?guī)缀跬耆珕适Я思拙仡愃幬飭为?dú)在體外良好的抗生物膜活性,如果在體內(nèi)得到證實(shí),將對白念珠菌病患者的臨床治療產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,或可進(jìn)一步提倡將棘白菌素類藥物作為治療白念珠菌病的一線治療方案。
代表藥物有氟胞嘧啶。氟胞嘧啶的作用機(jī)制為在真菌細(xì)胞中轉(zhuǎn)化為氟尿嘧啶,由尿嘧啶核苷酸焦磷酸化酶轉(zhuǎn)化為氟吡啶單磷酸 ,之后磷酸化并結(jié)合到RNA中,最終影響真菌DNA及蛋白質(zhì)的合成。它對念珠菌屬(除了克柔念珠菌)、隱球菌屬和部分暗色真菌等有體內(nèi)和體外抗菌活性, 由于氟胞嘧啶極易產(chǎn)生耐藥性,故極少單獨(dú)用藥,通常作為輔助治療[9]。
rezafungin又稱CD101,是一種新型長效棘白菌素類藥物,它在人體內(nèi)的終末半衰期可達(dá)到約133 h[11,12],用于治療念珠菌血癥和侵襲性念珠菌病,目前正在進(jìn)行Ⅲ期臨床試驗(yàn)。rezafungin是阿尼芬凈的結(jié)構(gòu)類似物,是一個(gè)具有親脂性尾巴的環(huán)狀六肽,在C5鳥氨酸位置處由膽堿部分分化。rezafungin的這種結(jié)構(gòu)差異導(dǎo)致其降解途徑的化學(xué)穩(wěn)定性增加,缺乏可能導(dǎo)致毒性的反應(yīng)中間體[13]。而棘白菌素類藥物體內(nèi)代謝產(chǎn)生的中間體可能是造成肝毒性的主要因素,rezafungin的高穩(wěn)定性使其在人體內(nèi)的代謝分解及中間體的生成減少,因而幾乎不產(chǎn)生肝毒性[14]。Zhao等[15]的研究結(jié)果表明rezafungin在體外實(shí)驗(yàn)中對野生型白念珠菌的抑菌效果與米卡芬凈相當(dāng),而對卡泊芬凈耐藥的白念珠菌抑菌效果優(yōu)于米卡芬凈。在感染白念珠菌的小鼠模型體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中rezafungin應(yīng)用48 h后的抑菌效果開始優(yōu)于米卡芬凈,其優(yōu)越的藥代動(dòng)力學(xué)特性,相對于目前已批準(zhǔn)使用的棘白菌素類藥物,rezafungin有著更大的抗真菌潛力。Chandra和Ghannoun[16]的研究結(jié)果表明rezafungin能夠在體外清除成熟的念珠菌生物膜,同時(shí)也能夠阻止黏附相細(xì)胞向成熟的生物膜發(fā)展,rezafungin在體內(nèi)暴露的時(shí)間越長,劑量越大,這將進(jìn)一步放大其在體外觀察到的優(yōu)勢。rezafungin對白念珠菌最小抑菌濃度與米卡芬凈、阿尼芬凈相當(dāng),優(yōu)于卡泊芬凈,并且每周僅給藥1次[17,18],而給藥過程的差異性能夠影響rezafungin的抗真菌效果??倓┝肯嗤瑫r(shí),每周1次給藥比每周2次或每日1次表現(xiàn)出更好的殺菌作用[19]。
catestatin是嗜鉻粒蛋白A產(chǎn)生的具有生物活性的抗菌肽[20]。catestatin富含精氨酸的N端片段,稱為L-cateslytin,其所有L-氨基酸被D-氨基酸取代后稱為D-Cateslytin。 D-cateslytin是天然 L-cateslytin的一種新的衍生肽。D-cateslytin和L-cateslytin針對白念珠菌均具有抗菌活性,能迅速入侵白念珠菌,但并不誘導(dǎo)細(xì)胞裂解,當(dāng)白念珠菌分裂時(shí),它們可以從母細(xì)胞擴(kuò)散到子細(xì)胞,從而阻止細(xì)胞分裂[21]。在一項(xiàng)體外實(shí)驗(yàn)中證實(shí),當(dāng)白念珠菌被完全抑制時(shí),L-cateslytin、D-cateslytin、伏立康唑的最低抑菌濃度(minimum inhibitory concentration,MIC)分別是7.9 μg/ml、5.5 μg/ml,0.07 μg/ml,當(dāng)D-cateslytin與伏立康唑聯(lián)合應(yīng)用時(shí),1/2 MIC D-cateslytin+1/4 MIC伏立康唑即可以完全抑制白念珠菌[21],這充分證明了L-cateslytin、D-cateslytin均具有抗白念珠菌的作用,且D-cateslytin可以增強(qiáng)唑類藥物抗白念珠菌的敏感性。Zaet 等[22]的研究證明, D-cateslytin和L-cateslytin不會破壞腸上皮屏障,不會引起人紅細(xì)胞溶血反應(yīng),也不具有細(xì)胞毒性,不引起細(xì)胞因子釋放。與L-cateslytin相比,D-cateslytin不會被白念珠菌分泌的蛋白酶降解,且在人的唾液中具有更好的穩(wěn)定性[21],這為治療口腔白念珠菌病提供了有力支撐。
兩種新型的1,3,4-惡二唑類化合物,它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)式分別為4-[芐基(甲基)氨磺酰]-N-[5-[(4-甲氧基苯基)甲基]-1,3,4-惡二唑-2]苯甲酰胺(4-[benzyl(methyl)sulfamoyl]-N-[5-[(4-methoxyphenyl)methyl]-1,3,4-oxadiazol-2-yl]benzamide(LMM5);4-[環(huán) 己 基(乙 基)氨 磺酰]-N-[5-(呋 喃-2)-1,3,4-惡 二 唑-2]苯 甲 酰 胺(4-[cyclohexyl(ethyl)sulfamoyl]-N-[5-(furan-2-yl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl]benzamide(LMM11),通過InSilico分析法分析它們是硫氧還蛋白還原酶抑制劑(Trr1抑制劑)[23]。硫氧還蛋白還原酶(Trr1)編碼一種重要的黃素酶,參與細(xì)胞氧化還原狀態(tài)的維持,其低分子量的亞型僅存在于原核生物、植物、一些寄生蟲和真菌中,成為新藥開發(fā)的選擇性靶點(diǎn)[24]。Capoci等[23]的研究表明體外試驗(yàn)LMM11和LMM5均有抑制白念珠菌的作用,并且在36 h后抑制白念珠菌的作用優(yōu)于氟康唑,當(dāng)LMM11或LMM5的抑制白念珠菌濃度超過其MIC時(shí)也不會對人體細(xì)胞造成明顯的毒性;小鼠體內(nèi)試驗(yàn)LMM11和LMM5具有針對白念珠菌的抑菌活性,顯示出低細(xì)胞毒性并降低了真菌負(fù)荷,LMM11在小鼠體內(nèi)具有更小的MIC值,較低濃度的抑真菌作用以及對體內(nèi)真菌負(fù)荷的更大抑制作用比LMM5更有效。Rodrigues-Vendramini等[25]的試驗(yàn)也證明LMM11和LMM5在Balb/c小鼠體內(nèi)試驗(yàn)中均未顯示出明顯的毒性,并且這兩種化合物還具有抗副球菌的有效活性。
丁香酚具有鎮(zhèn)痛、抗炎、抗氧化、抗癌、抗誘變、麻醉、抗寄生蟲、抗菌、抗真菌等多種生物學(xué)作用[26]。據(jù)報(bào)道,丁香酚還可以減少白念珠菌的黏附及生物膜的形成,甚至可以改變白念珠菌的形態(tài)[27]。丁香酚甲苯碘酸鹽同系物(eugenol tosylate congeners,ETC)作為丁香酚衍生物在Ahmad A等[28]的研究中已經(jīng)被證實(shí)具有強(qiáng)大的抗真菌活性。Lone 等[29]通過天然化合物丁香酚合成了7個(gè)新的ETC(其化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖1),該研究表明ETC可通過抑制羊毛甾醇14-α脫甲基酶并靶向下調(diào)其相關(guān)基因ERG11的表達(dá),從而靶向抑制白念珠菌中的麥角固醇生物合成途徑,同時(shí)這些ETC在細(xì)胞活力測定中顯示出強(qiáng)效的殺真菌作用。在Lone等[30]最近的一項(xiàng)研究中證實(shí),ETC通過激活凋亡和壞死通路,對白念珠菌具有抗真菌活性,該研究還證明ETC-5、ETC-6、ETC- 7不僅對氟康唑敏感的白念珠菌菌株具有較強(qiáng)的體外抗真菌活性,而且對氟康唑耐藥菌株也具有較強(qiáng)的體外抗真菌活性,其中以ETC-5抗真菌活性最強(qiáng),其次是ETC-6、ETC-7,通過體外試驗(yàn)檢測了不同濃度的ETC-5、ETC-6和ETC-7的細(xì)胞毒性結(jié)果表明,這些新合成的ETC具有較低的細(xì)胞毒性。
圖1 ETC1至ETC7化學(xué)結(jié)構(gòu)圖
隨著白念珠菌耐藥性的增強(qiáng),相比于傳統(tǒng)的抗白念珠菌藥物,處于研發(fā)階段的藥物有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),例如新型棘白菌素類藥物rezafungin,它具有更強(qiáng)的抑制白念珠菌及生物膜的作用和更小的肝臟毒性,其較長的半衰期可以減少給藥次數(shù),提高患者依從性。目前國內(nèi)外臨床上可供選擇的抗白念珠菌藥物有限,且白念珠菌對這些藥物的耐藥性逐漸增加,研究新型的抗白念珠菌藥物或者其增效劑顯得尤為重要,雖然一些新發(fā)現(xiàn)的具有抗白念珠菌藥物或其增效劑仍在實(shí)驗(yàn)研究階段,但對于其抗白念珠菌的作用機(jī)制及安全性研究已取得重要進(jìn)展。隨著研究的進(jìn)一步深入,對于治療白念珠菌病的新型藥物將會取得更大的突破,為臨床治療方案提供更多的選擇。