临床常用抗真菌药物作用机制及其耐药性的研究进展

真菌病具有较高的发病率和死亡率，同时，由于抗真菌药物选择性压力，致使近年来耐药真菌数量及种类迅速增长。因此对真菌耐药性的研究并控制其耐药性发生具有重要的意义，本文简要综述了临床常用的抗真菌药物的作用原理及耐药机制，为预防和治疗真菌病提供帮助。

 

　　真菌的耐药性即抗真菌药物对真菌感染治疗失败。临床上患者通常通过 3 种途径感染耐药真菌： (1) 患者体内定植或感染的真菌发生基因突变，从而产生耐药， (2) 由于药物的选择压力作用，使患者体内原有或感染的天然耐药的非优势菌成为优势菌。 (3) 患者一开始就被耐药的真菌感染。判断真菌耐药需首先排除其他可能造成抗感染失败的因素，如患者的免疫状态，药物之间的相互作用，抗真菌剂的剂量等。

 

1 、作用于真菌细胞膜的抗真菌药物及其耐药机制

 

　　麦角甾醇是构成真菌细胞膜的重要成分，具有维持细胞膜的流动性、生物调节以及立体结构的作用，而构成真菌细胞膜的甾醇为 C-4 位去甲基化的麦角甾醇。

 

1.1 两性霉素 B 及其酯类制剂包括 [3] ：

 

　　两性霉素 B(AmB) 、两性霉素 B 含脂复合体 (Abelcet ， ABLC) ，两性霉素硫酸胆甾醇酯 (Amphotec ， ABCD) 和两性霉素 B 脂质体 (AmBisome ， L-AmB)

 

　　此类药物通过与真菌细胞膜磷脂双分子层上的甾醇发生交互作用，导致细胞膜产生水溶性的孔道，使细胞膜的通透性发生改变，最终导致重要的细胞内容物流失而造成菌体死亡。两性霉素 B 也可通过刺激巨噬细胞调整自体免疫功能产生杀菌作用 [2,4] 。尽管两性霉素 B 和制霉菌素等多烯类抗真菌药物已经在临床上使用 30 多年，但获得性耐药菌的出现频率仍较低 [5] 。

 

　　Kelly 等 [6] 通过对一名 AIDS 患者分离到的对 AmB 耐药的新型隐球菌的研究发现，真菌对这类药物产生耐药性的主要机制是通过编码 5 ， 6- 甾醇去饱和酶的基因发生突变，使其细胞膜中的麦角甾醇结构发生了改变，导致细胞膜的流动性改变，降低了药物对细胞膜的亲和力。同时有研究表明当细胞膜中麦角甾醇成份缺失达到 74 ％ -85 ％时会引发白念珠菌对多种多烯类药物耐药 [7] 。 Molzahn 等 [8] 通过对 AmB 耐药的酿酒酵母的突变株的研究证实四种不相连的基因 (poll ， pol2,pol3 ， pol5) 的突变与耐药的产生呈正相关。

 

1.2 吡咯类抗真菌药包括咪唑类和三唑类 [3] 。

 

　　咪唑类包括酮康唑、克霉唑、米康唑和益慷唑等。目前多为浅表真菌感染或皮肤黏膜念珠菌感染的局部用药。三唑类包括氟康唑、伊曲康唑、伏立康唑和处于研究阶段的沙康唑 (Saperconazole) ， SCH39304(SM8668) ， SDZ89-485 ，均可用于治疗深部真菌感染。

 

　　吡咯类药物作用的主要靶酶 [2] 是 14- α - 去甲基酶 (14-DM) ，利用咪唑环和三唑环上的第三位或第四位氮原子镶嵌在该酶的细胞色素 P450 蛋白的铁原子上，抑制 14-DM 的催化活性，使羊毛甾醇不能转化成 14- 去甲基羊毛甾醇，进而阻止麦角甾醇合成，使真菌的细胞膜合成受阻，导致真菌细胞破裂死亡。编码这段蛋白的基因读码区为 ERG11 。

 

　　真菌对唑类药物的耐药，特别是对氟康唑的耐药最常出现于 HIV 患者口腔黏膜门念珠菌感染长时间使用氟康唑的治疗后 [9] ，近年来由于氟康唑的选择性压力。其它种类的念珠菌如光滑念珠阑和克柔念珠菌及新型隐球菌也出现耐药菌株 [10 、 11] 。吡咯类药物耐药作用机制 [12 、 13 、 14] ： (1)erg11 基因通过点突变，基因过度表达。基因扩增，基因转换或有丝分裂重组等，导致 14- α - 去甲基酶过量表达，或低水平表达甚至不表达；或通过 14- α - 去甲基酶的结构改变，使其与吡咯类抗真菌药的亲和下降，使药物的敏感性下降；或由于 ergll 基因突变可导致其 mRNA 过度表达，使 P45014DM 唑类抗真菌药作用的靶酶增多。 (2) 由于甾醇去饱和酶的失活使真菌细胞膜对抗真菌剂的通透性下降，使药物不能进入真菌内。 (3) 真菌对药物的外排的作用增强，使唑类药物在细胞内的浓度达不到有效作用浓度。酵母菌主要存在两种类型的外排泵，包括 ATP 结合转运蛋白家族 (ATP-binding cassette ， ABC) 和易化扩散载体超家族 (major facilitators ， MFs)[15 ， 16 ， l7] ， Prasad R 等 [18] 研究表明白念珠菌对唑类药物的耐药主要同 ABC 系统中 CDR 基因过度表达有关。 White TC [19] 研究得出 MDRI 、 CDRl 、 ERG11 是按一定的次序出现的： NDRl 编码的 mRNA 出现于耐药的早期； CDR1 基因编码的 mRNA 升高中现于耐药的后期； EGR11 编码的 mRNA 出现于耐药的中后期， ERG11 和 CDRlmRNA 转录水平的升高与伊曲康唑等的耐药正相关。

 

2 、作用于核酸合成的抗真菌药物及其耐药机制

 

　　5- 氟胞嘧啶 (5-FC) 是目前临床比较常用的作用于核酸合成的抗真菌药物。通过胞嘧啶脱氨酶转化成为 5- 氟尿嘧啶 (5-FU) 。随之，通过鸟苷酸 (UMP) —焦磷酸酶转化为 5- 氟鸟苷酸 (FUMP) ，其进一步被磷酸化后掺入到 RNA 中，最终破坏蛋白质的合成。 5-FU 也能够被转化为 5- 氟脱氧鸟嘧啶单磷酸，其能够抑制参与 DNA 合成和细胞核分裂的胸苷酸合成酶。 5-FU 的抗菌作用机制涉及到干扰嘧啶的代谢、 RNA 和 DNA 的合成以及蛋白质的合成等 [2] 。临床上很少单独使用 5-FC ，多和氟康唑和两性霉素 B 等合并使用。真菌对 5-FC 的天然耐药 [22] 多是由于胞嘧啶脱氨酶或鸟苷磷酸核糖基转移酶的缺失引起，而获得性耐药 [23] I 多由于编码胞嘧啶透性酶，胞嘧啶脱氨酶或 UMDP 的基因发生点突变，即降低了渗透酶的活性，减少了药物的吸收产生。易发生对 5-FC 耐药株曲霉菌属最常见，其次为新型隐球菌和念珠菌 [23] 。

 

3 、作用于真菌细胞壁合成的抗真菌药物

 

3.1 作用于 1,3- β -D- 葡聚糖合成酶类抗真菌药物 [3] ：

 

　　刺白菌素 B 衍生物 (caspofungin) 、刺孢曲菌素类、牟伦多菌素类、 WF11899 、 Aureoba 鄄 sidins 和萜类化合物等，它们大多来自于微生物的代谢产物。

 

　　这类化合物作为 1,3- β -D- 葡聚糖合成酶的非竞争性抑制剂．在抑制其生物活性的同时，不影响核酸和甘露聚糖的生物合成 [2] 。这类药物还存在一种次级效应，如降低麦角甾醇和羊毛甾醇组分的合成同时增加几丁质的合成。由于具有这类结构的化合物对于很多对唑类药物产生耐药性的真菌具有良好的抗菌活性，且仅对低等真核生物细胞壁β—葡聚糖合成酶产生抑制作用，对高等生物影响不大，而具有低毒高效的临床效果。目前有不少具有临床应用价值的刺白菌素类药物正在进行临床研究或临床前的研究工作。由于此类抗真菌药物刚刚在临床上使用，所以目前很难从临床分离得到这类药物的耐药菌。

 

3.2 作用于真菌细胞壁几丁质的药物 [3] ：

 

　　多氧霉素和日光霉素。正在研究中的抗生素，多半具有抑制几丁质生物合成的作用。多氧霉素和日光霉素都能抑制真菌细胞壁的合成，其中多氧霉素 D 是真菌细胞壁几丁质合成酶最有效的抑制剂、它的化学结构与合成几丁质的二磷酸尿嘧啶核苷— N —乙酰葡萄糖胺相类似，是一个极强的竞争性抑制剂。日光霉素的结构类似于多氧霉素，它通过二肽渗透酶进入靶细胞，能抑制真菌几丁质的合成，是一个很有前途的杀虫、杀菌农用抗生素。近期研究表明，其有可能作为抗真菌药用于临床。对这类药物耐药性机制研究报道较少。

 

　　对于如何预防和控制真菌耐药性发展还没有建立有效的方法，但可以参照预防和控制细菌耐药性发展的策略，目前有效的控制耐药真菌的治疗手段包括两性霉素 B 的剂量强化；两性霉素 B 和 5 氟胞嘧啶的联合治疗；细胞因子、干扰素和免疫效应细胞等免疫调节剂在难治性真菌病中有辅助治疗及应用新型抗真菌药物。另外，合理有效的预防性用药也为减少耐药菌株产生的具有一定的作用。但由于对真菌疾病的用药规律以及感染真菌的快速诊断方法都还没有确立，因此，从某种程度上来讲．还没有有效的预防和控制措施。

作者：赵心懋 综述 徐英春 审校 中国医学科学院协 北京协和医院 100730摘自《临床检验及实验室设备》 2005 年 6 月 第七卷 第二期

 

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