抗真菌藥物的研究進展

目前，由于抗生素聯合使用過多、品種更換頻繁、同時使用抗生素時間過長等因素，真菌感染的風險顯著增加。現臨床應用的抗真菌藥物主要兩大類:(1)抗生素類,如兩性霉素B、制霉菌素、灰黃霉素等;(2)化學合成類,如5氟胞嘧啶、吡酮氮及唑類(咪唑及三唑環)藥物。其中唑類藥物廣譜、低毒、耐受性好,可用于表皮和深層霉菌感染,可供口服、靜滴及外用。以氟康唑最引人注目,因其抗菌力強,毒性低,可滲入中樞,有可能成為本類藥物的主要品種。另外,研究后發現了一些具有很好的抗真菌活性的新母核結構,例如多肽、小分子芳環結構化合物及存在于植物中的部分活性較高的化合物。下面介紹目前臨床應用最廣泛的幾類抗真菌藥物。1兩性共感染藥多烯大環內酯類抗真菌抗生素主要分為以下幾類:(1)三烯類:變曲霉素;(2)四烯類:制霉菌素、匹馬霉素、金褐霉素;(3)五烯類:制霉色菌素、噴他霉素、戊霉素;(4)六烯類:恩多霉素;(5)七烯類:兩性霉素B、兩性霉素B脂質體、曲古霉素、克念菌素、殺念珠菌素、美帕曲星、帕曲星。其中最典型的是兩性霉素B和兩性霉素B脂質體制劑。20世紀50年代以來,兩性霉素B已成為治療各種嚴重真菌感染的首選藥,它是抗深部真菌感染藥物,具有廣譜抗真菌活性。其作用機制為:兩性霉素B具有一條含雙鍵的疏水側鏈和一條含多輕基的親水側鏈,其多雙鍵側鏈能和真菌細胞膜上的麥角甾醇相互作用形成甾醇——多烯復合物,結果在細胞膜上形成許多微孔,使細胞內大分子內容物外漏而起到殺菌作用。臨床用于治療全身性真菌感染,如念珠菌敗血癥、組織胞漿菌病等,也可用于某些嚴重的深部真菌病,如新生隱球菌腦膜炎、侵襲性曲霉病等,尤其是對合并有免疫缺陷或嚴重粒細胞缺乏癥的治療。其抗菌作用強,但兩性霉素B嚴重的腎毒性,限制了它的臨床應用。為了降低兩性霉素B的腎毒性,已開發了一系列兩性霉素脂質體新劑型。目前己有3種不同脂質體劑型供臨床應用:兩性霉素B脂質體、兩性霉素B脂質復合體和兩性霉素B膽固醇復合體。它們由兩性霉素B用脂質或脂質體包裹或交織而成,使之能迅速被網狀內皮系統所攝取,減少與蛋白質的結合。其特點是對真菌細胞麥角甾醇親和力較高,對人體細胞膜膽固醇親和力較低,因而改善兩性霉素B的體內過程和毒理學特性,提高了抗真菌活性,減輕了對宿主器官的損傷,降低了兩性霉素的毒性反應,可大大提高臨床用藥劑量,增加了抗真菌藥的療效。其作用機制是直接與真菌細胞膜上的固醇類物質麥角甾醇相結合,在細胞膜上形成水性孔道,增加細胞膜的通透性,使菌體內重要物質外滲,最終引起細胞死亡。2真菌感染的治療咪唑類:克霉唑、咪康唑、益康唑、酮康唑、塞他康唑、奈替康唑、拉諾康唑、氟咪唑;三唑類:氟康唑、伊曲康唑、特康唑、伏立康唑、泊沙康唑、拉夫康唑。唑類抗真菌藥物為合成的抗真菌藥,抗菌作用與兩性霉素相似,它能選擇性抑制真菌細胞色素450依賴性的14-α-去甲基酶,使14-α-甲基固醇蓄積,細胞膜麥角固醇不能合成,使細胞膜通透性改變,導致胞內重要物質丟失而使真菌死亡。本類藥物在肝臟代謝,主要經膽汁排出,在患者腎功能不全時不需改變劑量,其主要毒性為貧血、胃腸道反應、皮疹等,沒有腎臟毒性,可口服。該類藥物的取代咪唑部分為抗真菌活性的必需基團,由此演變出不同類型抗真菌藥物。現應用的藥物主要包括咪唑類和三唑類。主要的代表藥物咪唑類有咪康唑和酮康唑,三唑類有氟康唑、伊曲康唑、伏立康唑、特康唑和泊沙康唑。酮康唑是最先使用的該類口服藥,20世紀90年代推出的三唑類抗真菌藥物氟康唑、伊曲康唑是唑類抗真菌藥物的又一新進展,較咪唑類抗真菌藥物酮康唑顯示出更廣譜的抗真菌活性且毒性更小。三唑類因療效比咪唑類好,已逐漸取代咪唑類,現應用較多的抗真菌藥物是三唑類抗真菌藥,如氟康唑、伊曲康唑和伏立康唑目前己成為治療深部真菌感染的首選藥。氟康唑是一種新合成的氟代三唑類藥物,由美國輝瑞公司研制,商品名為大扶康,1990年在美國上市,為廣譜抗真菌藥物。主要用于各種念珠菌、隱球菌病及各種真菌引起的腦膜炎及艾滋病患者口腔、消化道念珠菌病等。其生物利用度高、半衰期長、水溶性好,可口服給藥及靜脈注射。氟康唑耐受性好,對手足癬、股癬、花斑癬的有效率為100%。本品廣泛用于治療淺表性和深部真菌感染,對全身性念球菌和新生隱球菌具有較好的抗菌作用,在全球抗真菌醫藥市場上的銷售額居于首位,被喻為抗真菌感染的最后一道防線。本品是臨床上應用較多的系統抗真菌藥,已不斷出現耐藥,在短程用氟康唑時較少發生耐藥,多次應用小劑量氟康唑治療口咽念珠菌時則很易引起。光滑念珠菌及克柔念珠菌,對氟康唑有天然耐藥性,常需用較大劑量才可見效。伊曲康唑是美國強生公司研制合成的二氧戊環三吟類藥物,是替代兩性霉素B治療侵入性曲霉菌病的新藥,1992-09-11日獲美國FDA批準上市。對深部真菌與淺部真菌都有抗菌作用,對皮膚癬菌、酵母菌、曲霉菌屬、組織胞漿菌屬、申克孢子絲菌、著色真菌屬、枝抱霉屬、皮炎芽生菌以及各種其他的酵母菌和真菌感染有效。可應用于深部真菌感染如芽生菌病、組織胞漿菌病、球孢子菌病、淺表真菌感染如花斑癬、陰道念珠菌病、足癬、手癬、體癬等,亦可用于維持治療有助于防止艾滋病患者組織腦漿菌病或隱球菌病復發,還可預防中性粒細胞減少患者發生曲霉菌和念珠菌感染。伊曲康唑治療侵襲性真菌感染(IFI)的最佳有效血藥谷濃度應達500μg/L,臨床常規使用伊曲康唑注射劑14d序貫伊曲康唑口服液的方案,可快速穩定達到并維持在有效治療濃度范圍。伊曲康唑體內代謝產物輕基伊曲康唑具有雙倍濃度和同等活性,有利于維持有效治療濃度。在肝臟安全性方面,伊曲康唑注射劑口服液耐受性良好,個別案例中引起的肝功能異常多為輕度-過性,積極保肝治療可很好地解決此問題。伊曲康唑已列為國家基本藥物,對真菌的細胞色素P450的作用更加專一,比酮康唑毒性低、療效強,然而當它與某些經CYP代謝的其他藥物同時服用時,將會發生嚴重的藥物相互作用,尤其與特非那丁、阿司氮唑或西沙必利合用時會發生危及生命的室性心律失常。伏立康唑是由Pfizer公司開發的新型廣譜三唑類抗真菌藥,已于2002年在美國上市。大量的臨床研究數據證明,它是目前氟康唑結構改造最為成功的化合物。其化學結構與氟康唑類似,即用氟嗜啶基取代了氟康唑中的三唑環部分,并增加了一個α-甲基,使該藥對靶酶的親和力提高,增強了藥物的抗真菌活性,對念珠菌的活性比氟康唑高8~13倍,并且對氟康唑耐藥的菌株有效。作為一種新型的真菌藥,其抗菌潛廣、抗菌效力強,特別是對曲霉有較強活性,可口服或靜脈給藥。伏立康唑對許多致病性真菌,包括曲霉菌克魯斯念珠菌等耐氟康唑的真菌都顯示抗真菌活性。在與伏立康唑、氟康唑、伊曲康唑和兩性霉素的對比研究中發現,伏立康唑具有更廣的抗菌譜,它對新生隱球菌的抗菌活性優于氟康唑和伊曲康唑,并且對臨床上難以治療的煙曲霉菌感染患者具有較好療效。該藥已廣泛應用于臨床,并取得滿意療效。伏立康唑的作用機制與其他三唑類藥物相同。它可以口服也可靜脈給藥,抗菌譜較氟康唑更廣,與伊曲康唑相似。泊沙康唑(pasaconazole)是新的口服類三唑類抗真菌藥,具有廣譜抗真菌活性。氟康唑是隱球菌腦脊髓膜炎者長期維持治療和(或)長期預防性治療的理想藥物,但近年來由于氟康唑在臨床上的廣泛應用,已經分離出對氟康唑耐藥的隱球菌菌株,因而泊沙康唑的研究就有重要的意義。國內的研究報道了泊沙康唑的體外抗菌敏感性、對氟康唑敏感新型隱球菌和氟康唑耐藥新型隱球菌的體外抗菌敏感性;對氟康唑敏感新型隱球菌和氟康唑耐藥新型隱球菌所致的鼠肺隱球菌感染的肺內菌數和生存率的研究也表明泊沙康唑具有較好的作用。臨床的研究表明泊沙康唑對各種霉菌、球孢子菌感染、組織漿胞菌以及細菌引起的結合霉菌病、著色真菌病、足分支菌病也有效。在國際會議上,報道了其臨床試驗結果,在用其他抗真菌藥治療無效或不能耐受的患者,將泊沙康唑作為補救治療,具有療效。在這些患者中,多為有嚴重的免疫缺陷,通常用抗真菌藥治療的成功率較低。臨床應用仍在深入研究中。3排汗藥物的應用這類藥物都能競爭性抑制角鯊烯環氧化酶,阻止角鯊烯轉變成羊毛甾醇,使角鯊烯積聚,麥角甾醇合成受阻,影響真菌細胞膜的結構和功能,其最低抑菌濃度要小于咪唑類化合物,臨床實驗表明用胺類化合物治療淺表真菌病比咪唑類更有效。現屬于本類的藥物有萘替芬、特比萘芬和布替萘芬。它們的抗真菌譜和抗菌作用相似。特比萘芬為其代表藥物。特比萘芬(terbinafine):是瑞士諾華公司研制的產品,被譽為惟一殺滅真菌的藥物,1992年12月獲美國FDA批準后上市,1999年后已轉為非處方藥品銷售,對皮膚真菌及一些局部真菌感染有效。它的軟膏劑及口服制劑在歐洲己上市,片劑在美國被用來治療甲癬及其他癬病,國內市場主要有口服片劑和乳膏劑。能殺滅包括曲霉菌在內的絕大多數絲狀真菌,并能在指甲及角質層處富集對皮膚真菌的效果顯著,副反應很小。特比萘芬在胃腸道吸收良好且迅速,一次口服250mg,吸收率可超過70%。它主要與血漿蛋白結合,在肝臟代謝,代謝產物經腎臟排出,毒副反應少,但有時可出現胃腸道癥狀和皮膚癥狀。Nussbaumer等對特比萘芬的進一步研究發現,烯胺抗菌劑的中心氨基基團不是必需的,其活性大小似與引入基團的極性有關,而廣譜抗真菌的性質可能只取決于母核。目前還沒有發現人類致病真菌對烯丙胺類藥物產生繼發性耐藥性,但谷類致病真菌Ustilagomaydisn能對烯丙胺類產生耐藥性。4中草藥及其他抗真菌藥感染作用隨著提取分離技術和結構鑒定技術的迅速發展,以及活性篩選過程的簡化,利用培養基藥物濃度稀釋法和氣相色譜、質譜聯用等技術,從自然界發掘出的抗真菌資源己成為一個活躍的研究領域,包括菇類、酞胺類、醒類、香豆素類、皂普、黃酮類等。現在可用于治療真菌病的植物有大蒜、肉桂、丁香、茵香、珊瑚姜和姜黃等。另一些植物源的蛋白質可能具有抗真菌活性,如從玉米、亞麻、燕麥、高梁和小麥中提取的一種小分子蛋白質“Zenmatin”具有一定抗真菌效力,但發現在具有高離子強度的血清中,其活性顯著減低,這并不排除它單獨使用或與煙霉菌素聯合使用,以治療局部或黏膜真菌感染的可能性。此外,在我國已廣泛應用提取物治療周身性真菌感染。總之,植物源抗真菌藥物的開發和研究的發展很迅速。5化合物與酶的聯用利用碘胺嘧啶銀做抑菌動力學實驗表明,銀離子對白色念珠菌細胞壁合成的關鍵酶—磷酸甘露糖異構酶具有不可逆的抑制作用,而有機基團的加入可增加化合物與酶的親和力。孟歌等合成了4種磺胺取代2-氨基-1,3,4-噻二唑及其過渡金屬的配合物。配體結構由元素分析及紅外光潛證實,配位情況依據原子吸收數據進行了計算與推斷。對全部化合物進行了初步抑菌活性篩選,結果顯示,鉆配合物的抗菌活性較強。6不同合成氨基酸類抗菌藥物多肽抗生素是指具有抗菌活性的多肽類物質。按其結構可以將其分為:具有螺旋結構的線性多肽、富含某種氨基酸的線性多肽、含有1個二硫鍵的多肽、含有2個或2個以上二硫鍵的多肽及羊毛硫抗生索等。它們對細菌、真菌、原蟲、病毒和癌細胞都有不同程度的殺傷作用。現有的多肽抗生素的合成方法為:化學合成法與基因工程合成法,臨床多用于局部治療,其口服藥物可能對腸道感染有直接治療作用。人富組蛋白(Histatin)是人唾液中的一種堿性多肽,其結構中有24個氨基酸,兼有親水性和親脂性,近年來人們發現它具有較強的體外殺真菌作用。它的作用機制不同于干擾麥角甾醇合成的唑類抗菌藥,主要具有下列特點:(1)幾乎沒有毒性;(2)對咪唑類抗菌劑產生耐藥的真菌也有殺傷作用;(3)其殺菌強度與唑類抗菌劑相近。盡管氨基酸類抗生素結構較簡單,但因其在體內外都具有抗真菌活性而受到重視。它們能高選擇性地抑制真菌合成氨基酸所需的酶,從而抑制真菌的生長。其中由鏈球菌skiyoshiensis發酵液產生的TI-331對天門冬氨酸、蛋氨酸的生物合成所需的高絲氨酸脫氫酶有抑制作用。氯硝基咪唑通過抑制真菌堿性氨基酸的合成,從而抑制毛霉菌的活性。Azoxybacilin的抗菌譜廣,與現有的抗真菌藥物無交叉拮抗作用,抑制含硫氨基酸合成所需的亞硫酸酷酶的基因表達,是新發現的基因調節抑制劑。7抗菌活性藥物除了以上幾大類抗真菌藥外,目前臨床上應用的其他類抗真菌藥還有作為1,3-β葡聚糖合成酶抑制劑的棘白菌素類、麥角甾醇生物合成抑制劑的嗎琳類、干擾核酸合成的氟胞嘧啶類、抑制線粒體AT合成酶的檸檬醛類等。棘白菌素類抗真菌藥:棘白菌素(echinocandine),又稱棘球白素,是一類新型抗菌機制的抗真菌藥,屬于乙酰六環類,包括幾丁質合成酶抑制劑尼柯霉素(polyxin)、3-聚葡聚糖合成酶抑制劑棘白霉素(echinocandins)均可破壞真菌細胞壁(β-1,3-D-葡聚糖合成酶)結構,導致多聚葡糖的合成受阻,真菌生長周期停滯,真菌細胞壁破壞和完整性缺損,同時使滲透壓不穩,真菌細胞被溶解而殺滅真菌。葡聚糖是一種真菌細胞壁多糖,是細胞壁的重要成分,它能使細胞壁保持完整性并使其滲透壓保持穩定。而哺乳動物細胞無細胞壁,故對細菌無效。本類藥物對人體的毒性低,從1988年開始試驗,目前已上市的藥物包括卡泊芬凈(caspofungin)、米卡芬凈(micafungin)、阿尼芬凈（anidulafungin）。卡泊芬凈:是由glarealozoyenis的發酵產物經半合成的16環脂肽(乙酰環六肽),對念珠菌和曲菌病有效,其與氟康唑、依曲康唑等聯用對白色念珠菌、隱球菌和粗孢子菌具協同作用。其側鏈改造而得新藥西洛芬凈(cilofungin)、米卡芬凈除對念珠菌和曲菌有抗菌活性外,溶血作用僅為棘白霉素的1/10。卡泊芬凈被稱之為“殺真菌的青霉素”具有良好的療效和耐受性,其作用機制使其發生毒性作用的可能性很低。其對隱球菌、毛孢子菌無效,對耐氟康唑、兩性霉素B或氟胞嘧啶的念珠菌均具有體外抗菌活性不具備與氮唑類或多烯類的交叉耐藥,對念珠菌分離株無天然耐藥。米卡芬凈(micafungin,代號FK463,商品名Fun-guard):由Fujisawa公司開發,于2002年首次在日本上市,并于2005年5月通過FDA批準在美國上市。其臨床試驗表明對于治療念珠菌屬及曲霉菌屬很有效,并將成為治療念珠菌感染的一線藥物。給予米卡芬凈150mg/d聯合氟康唑與單用氟康唑200mg/d的鏡檢治愈率、臨床和治療學治愈率及清除率等治療評價均相近,對造血干細胞移植術患者的念珠菌感染也有相似作用。安多芬凈(anidulafungin,代號LY303366、Ver002):由Eli-Lilly公司最先研制,是一種新型廣譜抗真菌藥,經化學修飾改良的天然分子,可用于口服和注射,適用于治療食管性念珠菌病和所有曲霉菌病。體外試驗證明,它具有如兩性霉素B等多烯類化合物的殺菌效果,同時沒有吡咯類化合物如氟康唑等引起的抗藥性問題,作為一種廣譜抗真菌藥,具有很高的體外抗嚴重真菌感染活性,預臨床試驗顯示體外暴露于安多芬凈5min即可殺滅包括氟康唑抗藥株在內的99%的假絲酵母,實驗室很難產生安多芬凈抗藥性,且不會與吡咯類或兩性霉素B之間產生交叉耐藥,Ⅰ期臨床研究表明,當與目前的慢性免疫抑制劑環孢素聯用時,機體對安多芬凈有良好的免疫耐受性。對于治療侵入性念珠菌病和侵入性曲霉菌也有效果,Ⅱ期臨床結果非常可觀,副反應主要是靜脈炎或血栓性靜脈炎、頭痛、嘔吐和發熱等。此類藥物的作用機制均相同,作用的靶點均為β-1,3-葡聚糖合成酶,該酶為真菌所特有,不存在于人類及其他哺乳動物體內。該酶合成真菌細胞壁的重要多糖組分β-1,3-葡聚糖,研究表明β-葡聚糖可占細胞壁干重的60%左右,其與幾丁質構成細胞壁的骨架結構,這兩種多糖在保持細胞完整和結構穩定等方面起重要作用。棘白菌素類β藥物抑制真菌β-1,3-葡聚糖合成酶后,造成細胞壁中β-葡聚糖含量減少,引起細胞壁結構破壞,最終致使菌體破裂、死亡。灰黃霉素(grinseofulvin):主要對毛發癬菌、小孢子菌、表皮癬菌等淺部真菌有較強的抗菌作用,MIC<1mg/L。對念珠菌屬、隱球菌屬、組織胞漿菌屬、孢子絲菌屬、芽生菌屬、球孢子菌屬等無作用。灰黃霉素的抗菌作用機制在于它可抑制真菌有絲分裂,可與微小管蛋白結合,引起有絲分裂紡錘體的斷裂。此外,它也可干擾真菌DNA的合成而抑制其生長。氟胞嘧啶(flucytosine):對隱球菌屬、念珠菌屬和球擬酵母菌等具有較高抗菌活性。對著色真菌、少數曲霉屬也有一定抗菌活性,對其他真菌的抗菌作用均差。一般濃度時能抑制真菌,而高濃度時具有殺菌作用。其作用機制為真菌細胞能使氟胞嘧啶脫氨生成5-氟尿嘧啶,然后再代謝成5-氟脫氧尿嘧啶核苷酸,它抑制胸苷酸合成酶,最終使DNA合成受損。因哺乳動物細胞不能將氟胞嘧啶轉化為氟尿