劉潔 胡小平

(北京大學(xué)深圳醫(yī)院皮膚性病科，深圳 518036)

近年來，隨著骨髓移植和器官移植的廣泛開展、AIDS患者人數(shù)的增加、廣譜抗生素的普遍應(yīng)用、免疫抑制劑以及侵入性治療的增多，侵襲性真菌感染發(fā)病率和死亡率呈現(xiàn)逐年上升趨勢[1]，這嚴(yán)重危及到患者的生命健康。曲霉是引起侵襲性真菌感染的主要病原體[2]，據(jù)報道系統(tǒng)性曲霉感染的病死率超過50%[3]，這為臨床上防治曲霉感染帶來了重大挑戰(zhàn)。缺乏特異的臨床表現(xiàn)、診斷手段欠佳使得該類患者難以獲得準(zhǔn)確的早期診斷，此外，抗真菌藥不能獲得理想療效也是一個重要原因[4]。目前臨床上治療曲霉感染的藥物主要有三唑類、多烯類和棘白菌素類，這3類藥物具有不同的作用機(jī)制[5](見圖1)。相較于臨床上多達(dá)24種的抗細(xì)菌藥物和6種抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物[6]，抗真菌藥因特異性細(xì)胞靶點少[5]而種類有限。隨著曲霉對抗真菌藥耐藥報道逐年增多，而研發(fā)新藥科研難度較大和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)較重，越來越多的研究人員著眼于聯(lián)合用藥防治曲霉感染。

1 現(xiàn)有抗曲霉感染藥物

1.1 三唑類抗曲霉感染

在近十多年中，唑類藥物在預(yù)防和治療曲霉疾病方面發(fā)揮了重要作用[7]。三唑類抗真菌藥最早于1980年合成，其主要包括氟康唑、伊曲康唑以及第二代抗真菌藥伏立康唑和泊沙康唑等。作用機(jī)制主要是抑制羊毛甾醇轉(zhuǎn)化為麥角固醇過程中重要的靶酶14α-去甲基化酶，而麥角固醇是真菌細(xì)胞膜的主要成分，其合成受阻使三唑類藥物發(fā)揮抗真菌作用[8]。隨后，麥角固醇的損耗以及有毒的麥角固醇前體的累積在真菌細(xì)胞膜上產(chǎn)生了膜應(yīng)力，從而抑制其生長。唑類藥物包括咪唑類和三唑類衍生物兩種類型。咪唑類通常用于治療皮膚表皮感染，而三唑類藥物由于具有良好的藥動學(xué)效應(yīng)和安全性，通常用于治療深部真菌系統(tǒng)性感染。三唑類藥物是治療侵襲性曲霉(invasive aspergillus, IA)感染的一線用藥。

1.2 多烯類抗曲霉感染

多烯類是1950年發(fā)現(xiàn)的一種廣譜天然抗真菌藥，在臨床上廣泛用于真菌感染的治療，常用的藥物有兩性霉素B和制霉菌素。多烯類藥物抗真菌機(jī)制主要與真菌細(xì)胞膜上的麥角固醇相結(jié)合，干擾代謝和增加細(xì)胞膜的通透性，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[9]。由于麥角固醇和哺乳動物的類膽固醇結(jié)構(gòu)相似，多烯類藥物在臨床不當(dāng)使用會產(chǎn)生嚴(yán)重的全身毒性和腎臟毒性。因此，在新藥研發(fā)方面，目前主要集中在降低多烯類抗真菌藥的毒副作用。盡管該類藥物在臨床上長期廣泛使用，但是關(guān)于多烯類藥物耐藥鮮有報道[10]。

1.3 棘白菌素類抗曲霉感染

圖1[5]抗真菌藥結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制。A：唑類藥物抗真菌作用機(jī)制主要是通過抑制羊毛甾醇轉(zhuǎn)化為麥角固醇過程中重要的靶酶14α-去甲基化酶，從而導(dǎo)致真菌細(xì)胞膜的主要成分麥角固醇合成受阻； B：多烯類藥物抗真菌機(jī)制主要與真菌細(xì)胞膜上的麥角固醇相結(jié)合，干擾代謝和增加細(xì)胞膜的通透性，最終導(dǎo)致了細(xì)胞死亡； C：棘白菌素類藥物通過非競爭性抑制β-1,3-葡萄糖合成酶，干擾真菌細(xì)胞壁β-1,3-葡聚糖的合成，導(dǎo)致真菌細(xì)胞壁滲透性改變，細(xì)胞溶解死亡。

Fig.1[5]The structures and mechanisms of antifungal drugs. A: Azoles disrupt ergosterol biosynthesis through inhibition of the 14-a-demethylase in the conversion of lanosterol into ergosterol； B: polyenes aremainly combined with ergosterol on the membrane, which interferes metabolism and increases the permeability of the membrane, eventually leading to cell death；C: Echinocandins inhibit the cell wall enzyme complex β-1,3-glucan synthase, disrupting cell wall integrity and resulting in fungal cell death.

棘白菌素類藥物于2001年首次上市，是一類全新的抗真菌藥，通過非競爭性抑制β-1,3-葡萄糖合成酶，干擾真菌細(xì)胞壁β-1,3-葡聚糖的合成，導(dǎo)致真菌細(xì)胞壁滲透性改變，細(xì)胞溶解死亡[11]。目前使用的藥物主要有卡泊芬凈、阿尼芬凈和米卡芬凈3種。該類藥物耐受性好且?guī)缀鯖]有副作用，但其口服吸收效率低，特別是對隱球菌和鐮刀菌幾乎沒有抗菌作用。臨床和實驗室都有報道棘白菌素耐藥問題，并呈現(xiàn)增加趨勢[12]。

2 藥物聯(lián)合防治真菌感染

聯(lián)合應(yīng)用抗真菌藥物治療曲霉感染比單一治療有著更多優(yōu)勢，特別是在延遲甚至預(yù)防耐藥性產(chǎn)生方面。聯(lián)合用藥后，致病真菌需要產(chǎn)生兩種以上突變才能對其產(chǎn)生耐藥性。很多研究表明聯(lián)合用藥能夠逆轉(zhuǎn)細(xì)菌的耐藥性[13]。病原體適應(yīng)環(huán)境變化產(chǎn)生突變時，聯(lián)合用藥對其突變的產(chǎn)生能夠表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)[14]。聯(lián)合用藥時表現(xiàn)出的藥物協(xié)同效應(yīng)能夠減少各藥物的給藥劑量，療程更短，抗菌譜更廣，從而有效降低毒副作用?？傊?，聯(lián)合用藥通過協(xié)同效應(yīng)比單獨用藥具有更強(qiáng)的抗真菌活性和更好的臨床療效[15]。

2.1 聯(lián)合用藥作用機(jī)理

許多聯(lián)合用藥有著多重機(jī)制因而不能將其歸屬于單純一種類別。兩種藥物的聯(lián)合可能具有協(xié)同作用，目前已知有兩種方式。一種表現(xiàn)在同一路徑不同階段的藥物聯(lián)合，其中一種藥物在路徑中的一個靶點發(fā)揮作用，另一種藥物則通過作用于路徑中另一個靶點來增強(qiáng)第一種藥物的有效濃度[16]?；谶@一原理，第二種藥物并沒有直接作用于疾病，其主要影響第一種藥物的藥動學(xué)參數(shù)，如增加第一種藥物吸收速率和分布面積或者減少其代謝和排泄速率等。已有研究[17]通過生物利用度模型來驗證此類藥物相互作用，例如，Polak[18]于1978年報道的關(guān)于兩性霉素B和5-氟胞嘧啶的藥物聯(lián)合治療真菌感染。相似地，1997年，Yamamoto等[19]對氟康唑和氟胞嘧啶聯(lián)合治療肺隱球菌感染的探究實驗也是同一種協(xié)同效應(yīng)。另一方面，藥物聯(lián)合協(xié)同機(jī)制是兩種藥物在不同通路上作用于各自的靶點，總效應(yīng)強(qiáng)于單獨作用的抑菌或殺菌效果。Perea等[20]研究發(fā)現(xiàn)特比萘芬和唑類藥物，均通過作用細(xì)胞膜上麥角固醇的合成來損傷真菌細(xì)胞的細(xì)胞膜，最終以聯(lián)合用藥的方式達(dá)到增強(qiáng)藥效的目的。棘白菌素、唑類藥物以及多烯類聯(lián)合則是通過分別作用于真菌細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的方式發(fā)揮作用[21]。

2.2 抗真菌藥物間聯(lián)合

棘白菌素類和唑類藥物的聯(lián)合有利于治療曲霉感染。Marr等[22]在2015年進(jìn)行了一項隨機(jī)試驗，將伏立康唑聯(lián)合阿尼芬凈和伏立康唑單獨用藥分別作用于IA患者，對其療效和安全性進(jìn)行評估，共有454名免疫功能缺陷患者被隨機(jī)給予聯(lián)合藥物、單藥以及安慰劑治療，結(jié)果表明相較于伏立康唑單獨用藥，聯(lián)合阿尼芬凈后在IA患者中生存率明顯增高。

棘白菌素聯(lián)合多烯類藥物研究方面，2007年，法國Caillot等[23]探究兩性霉素B聯(lián)合卡泊芬凈治療感染IA的血液系統(tǒng)惡性腫瘤患者時，對患者隨機(jī)分組，聯(lián)合治療組給予兩性霉素B(3 mg·kg-1)和標(biāo)準(zhǔn)劑量的卡泊芬凈，單獨用藥組給予每日10 mg·kg-1的高劑量兩性霉素B。最后證實兩性霉素B聯(lián)合卡泊芬凈比單獨用藥有著更高的生存率。

然而，三唑類聯(lián)合多烯類藥物治療真菌感染時多表現(xiàn)為拮抗作用。伏立康唑是目前推薦的治療IA感染的一線用藥。相較于兩性霉素B，對于移植術(shù)后及白血病患者能夠明顯增強(qiáng)臨床療效及降低副反應(yīng)。艾沙康唑是新一代三唑類抗真菌藥，被推薦用于IA感染的治療，并且相較于伏立康唑有更好的耐受性。2004年，Toews等[24]對21株曲霉臨床分離株進(jìn)行伊曲康唑聯(lián)合兩性霉素B試驗時，發(fā)現(xiàn)高達(dá)33.3%的菌株在兩種藥物聯(lián)合時表現(xiàn)出拮抗效應(yīng)，而表現(xiàn)為協(xié)同效應(yīng)的僅有9.5%。

2.3 抗真菌藥和非抗真菌藥物聯(lián)合

HSP90 抑制劑 熱休克蛋白(heatshockprotein，HSP)最初是在1962年Ritossa研究果蠅唾液腺時發(fā)現(xiàn)的[25]，是一種在熱應(yīng)激環(huán)境下合成并被激活的一組特殊蛋白質(zhì)。HSP在生物體內(nèi)普遍存在且高度保守，是具有多成員的龐大的糖蛋白超基因家族。目前依據(jù)分子量大小分為HSP110、HSP90、HSP70、HSP60、HSP(HSP25,27,28)這5大家族。已知的HSP90抑制劑主要有格爾德霉素(geldda-namycin,GA)以及其衍生物、根赤殼菌素(radicol)、新生霉素(novobiocin)和人工合成的一些HSP90抑制劑這5類。其中根赤殼菌素是一種大環(huán)抗真菌抗生素，具有很好的抗真菌活性。在體外實驗中，HSP90抑制劑和棘白菌素類聯(lián)用可以解除煙曲霉對唑類和棘白菌素的耐藥性[26,27,28]。研究發(fā)現(xiàn)，比起單獨應(yīng)用棘白菌素類，聯(lián)用HSP90抑制劑可以提高大蠟螟在感染煙曲霉后的生存率[29]。Lamoth等[28]應(yīng)用小鼠模型，采用硫胺素抑制HSP90，研究表明HSP90抑制劑能夠顯著減弱IA的毒力。為HSP90抑制劑與傳統(tǒng)抗真菌藥物聯(lián)合增強(qiáng)抗煙曲霉活性提供了參考。諾華公司將研發(fā)的重組人HSP90單克隆抗體Efungumab與卡泊芬凈、氟康唑以及兩性霉素B聯(lián)合后作用于動物模型，結(jié)果均顯示出HSP90抑制劑與抗真菌藥具有協(xié)同效應(yīng)。但由于藥品安全和生產(chǎn)質(zhì)量問題，該公司停止了該藥在人體內(nèi)的實驗研究[30]。

鈣調(diào)磷酸酶抑制劑 鈣調(diào)磷酸酶在曲霉菌致病性方面具有重要作用。Kontoyiannis[31]和Steinbach等[32]研究發(fā)現(xiàn)，鈣調(diào)磷酸酶抑制劑增加了棘白菌素對煙曲霉的抗菌活性，并且能夠?qū)⒖ú捶覂舻囊志饔迷鰪?qiáng)為殺菌作用。該類藥物還對唑類耐藥和棘白菌素耐藥的煙曲霉具有強(qiáng)有力的抗菌活性[33]。他克莫司(Tacrolimus，F(xiàn)K506)可專一地結(jié)合以及抑制鈣調(diào)磷酸酶，抑制T細(xì)胞中所產(chǎn)生鈣離子依賴型信號傳導(dǎo)通路，從而防止不連續(xù)性淋巴因子基因的轉(zhuǎn)錄。Gao等[34]，采用棋盤法的方法體外研究了抗真菌藥物與FK506聯(lián)合后，對曲霉生物膜活性的影響，結(jié)果顯示他克莫司和伏立康唑或者兩性霉素B聯(lián)合后，對曲霉生物膜有協(xié)同抑制活性。但是，該實驗也發(fā)現(xiàn)他克莫司與伊曲康唑或者泊沙康唑聯(lián)合用藥時，沒有表現(xiàn)出顯著的協(xié)同作用。在臨床試驗方面，2009年Mori等[35]研究伏立康唑與鈣調(diào)磷酸酶抑制劑在接受異基因造血干細(xì)胞移植后的患者中的相互作用。結(jié)果表明，接受異基因造血干細(xì)胞移植后，伏立康唑?qū)︹}調(diào)磷酸酶抑制劑的血藥濃度有很大的影響，但由于伏立康唑的血藥濃度范圍較寬，這導(dǎo)致鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶抑制劑聯(lián)合伏立康唑使用時的劑量調(diào)整沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，而要在密切監(jiān)測血藥濃度的情況下實現(xiàn)個體化治療。因此，研發(fā)具有抗真菌作用的特異性鈣調(diào)磷酸酶抑制劑或識別特異性靶向抗真菌的鈣調(diào)磷酸酶效應(yīng)分子，是將來臨床和實驗室重點研究內(nèi)容。但近年來國內(nèi)外也有研究報道他克莫司與抗真菌藥物合用以后， 他克莫司血藥濃度受抗真菌藥物影響有升高的表現(xiàn)，易發(fā)生不良反應(yīng)[36]。目前對他克莫司與抗真菌藥物合用的協(xié)同機(jī)制的研究尚處在較基礎(chǔ)的階段，其臨床應(yīng)用有待進(jìn)一步的研究。

鈣離子通道阻滯劑 鈣離子信號通路由第二信使鈣離子介導(dǎo)，在細(xì)胞生命活動中發(fā)揮重要作用，真菌生長發(fā)育和適應(yīng)逆境也需要鈣離子通路的參與。研究發(fā)現(xiàn)，鈣離子信號通路或其關(guān)鍵成員參與實驗室構(gòu)巢曲霉和煙曲霉等對藥物逆境的響應(yīng)[37]。維拉帕米是鈣離子拮抗劑，在臨床上主要用于心血管疾病的治療。陳培英等人[38]探究臨床藥物維拉帕米對伊曲康唑體外抗煙曲霉療效，分別在含有伊曲康唑單藥和兩藥聯(lián)合的液體培養(yǎng)基，對煙曲霉的孢子萌發(fā)和菌絲生長情況進(jìn)行形態(tài)學(xué)和鏡下觀察，并用微量液基稀釋法和E-test法測定聯(lián)合用藥后伊曲康唑?qū)熐沟乃幬锩舾行?，研究認(rèn)為維拉帕米增加了伊曲康唑?qū)熐沟捏w外抗菌能力。而Nazik等[39]研究發(fā)現(xiàn)維拉帕米對曲霉生物膜的抑制作用明顯，但和伏立康唑聯(lián)用存在拮抗效應(yīng)。

其他藥物 除以上類別的非抗真菌藥物與抗真菌藥物的聯(lián)合用藥，目前也有研究人員注意到在臨床上用于感染性休克挽救性治療的糖皮質(zhì)激素[40]，誘導(dǎo)細(xì)胞膜應(yīng)激和強(qiáng)化氟康唑抗菌活性的氯法齊明[41]，以及以桂皮醛和漢防己甲素為代表的中醫(yī)中藥等在抗真菌方面的聯(lián)合應(yīng)用。在糖皮質(zhì)激素應(yīng)用方面，2011年Xu等[42]研究表明地塞米松通過對Afyap1基因表達(dá)的下調(diào)，可以提高煙曲霉對過氧化氫的敏感性。相反地，2013年Li等[43]探究地塞米松對侵襲肺泡上皮細(xì)胞A549的煙曲霉的作用，在抗纖連蛋白抗體與地塞米松單獨及聯(lián)合作用情況下，地塞米松通過促進(jìn)抗纖連蛋白表達(dá)，能增加侵襲性煙曲霉分生孢子的侵襲力。糖皮質(zhì)激素對抗曲霉的作用仍待更多探究。

3 臨床展望

系統(tǒng)性曲霉感染具有較高的致死率，而目前唑類、棘白菌素類和多烯類這三大抗真菌藥物耐藥現(xiàn)象的增多，給臨床治療帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。臨床上對曲霉感染的治療方法有限，目前研究發(fā)現(xiàn)三大類抗真菌藥物之間的聯(lián)合用藥，棘白菌素聯(lián)合三唑類或多烯類藥物可產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，多烯類聯(lián)合三唑類藥物多表現(xiàn)為拮抗作用。而非抗真菌藥與抗真菌藥物的聯(lián)合得到了臨床醫(yī)生和研究人員的廣泛重視和積極探索。雖然目前多數(shù)研究尚處于基礎(chǔ)研究階段，還需更多臨床試驗來進(jìn)一步驗證，并且在聯(lián)合用藥的劑量和安全性方面需要更加規(guī)范化和具體化，但是藥物聯(lián)合在提高臨床療效和避免曲霉耐藥方面仍然有著廣闊的臨床應(yīng)用前景。