深部真菌感染及其治療藥物研究現狀

任曉慧，周有駿，陳 新，劉 嘉，吳 兵，任雪琴

(1.武漢工業學院生物與制藥工程學院，湖北武漢430023;2.第二軍醫大學藥學院，上海200433)

近年來，由于廣譜抗生素的濫用，破壞了細菌和真菌間正常的共生關系;免疫抑制劑的大量應用，使機體對真菌的抵抗力降低;艾滋病、惡性腫瘤等嚴重疾病損害機體的免疫系統，使得真菌感染特別是深部真菌感染日益增多，并且由深部真菌感染引起的發病率和死亡率呈上升的趨勢。不僅常見病原真菌感染的數量不斷增多，而且一些罕見真菌引起的感染也時有報道，并且有嚴重的基礎疾病患者深部真菌感染發生率高，預后能力差且病死率高。因此真菌感染特別是深部真菌感染越來越受到人們的普遍關注。如今，抗真菌藥物在全球抗感染藥物市場中排列第三位，在我國，對抗真菌藥物的需求也逐年攀升，它在OTC領域和臨床上都有大量的應用。但是與大量應用的抗生素相比，臨床上可供用于治療深部真菌感染的藥物相當有限。本文就深部真菌感染及其主要治療藥物簡要做一綜述。

1 深部真菌感染

真菌感染是一種常見病，根據真菌入侵組織深淺的不同，臨床上一般將真菌感染分為兩大類即淺表真菌感染和深部真菌感染。前者通常由表皮癬菌、毛癬菌等各種皮膚癬菌引起，侵犯皮膚、指甲、毛發等，是一種常見病、多發病，感染較普遍，一般很少致人死亡。深部真菌感染指致病性真菌侵及黏膜、真皮、肌肉及內臟器官等引起的深部感染，其發生取決于外界致病因素和人體免疫力的相互作用，其所致的危害性大、死亡率高，是臨床十分棘手的問題之一［1］。深部真菌感染最常見的感染部位為手術傷口、口腔、消化道、胃腸道、泌尿道、肺部、血液等，醫院內以消化道和呼吸系統感染為主，其次為尿路感染和血液感染。有報道稱，深部真菌感染占醫院感染的 10%以上［2］。

1.1 感染菌種

深部真菌感染的病原菌主要為念珠菌屬、隱球菌屬、肺孢子屬以及曲霉菌屬等，其中以念珠菌病、隱球菌病和侵襲性曲霉病最常見，侵犯內臟器官和血液骨骼系統。近年來念珠菌尤其是非白念株屬真菌感染率增加，曲霉屬感染率也有了較大比例的升高。除此之外一些不常見的真菌，如組織胞漿菌、毛霉菌、芽生菌等以及一些以往不致病的少見菌種已成為人類真菌病的新條件致病菌，包括暗色孢科的腐生菌、酵母和酵母樣真菌，以及呈地域性流行的少見雙相真菌，如馬尼菲青霉等［3］。

1.2 易感因素［4-6］

主要是指患者的年齡、免疫功能、是否患有基礎性疾病等。健康機體對真菌具有一定的抵抗能力，患病機體出現下列情況時可能會造成真菌感染，主要有：①高齡(≥65歲)或嬰幼兒;年齡大于65歲或小于1歲的患者比其他年齡階段的患者更易發生深部真菌感染。1歲以下的患者免疫系統尚未發育成熟。大于65歲的患者，其各種組織器官發生了退行性變化，功能衰退，細胞因子合成減少，從而使機體免疫功能下降，對自身體內與環境中病原菌的抵抗能力減弱。②長期大量應用廣譜抗生素、免疫抑制劑及腎上腺糖皮質激素等。③經放射性治療或化學治療、器官移植后等。④患有肺結核、糖尿病、艾滋病、惡性腫瘤、白血病等基礎疾病。⑤靜脈插管及各種侵襲性操作;⑥住院時間長，尤其是入住ICU＞5天。

2 作用于真菌細胞膜的藥物

目前，研究開發中的抗真菌藥物可分為氮唑類衍生物、抗生素、氟嘧啶類等。臨床上治療淺部真菌感染的藥物較多，而用于深部真菌感染的藥物則只有兩性霉素B、一些氮唑類以及棘白菌素類藥物等。

2.1 氮唑類

氮唑類抗真菌藥物是指分子結構中具有咪唑或三唑環的一類合成抗真菌藥。該類藥物通過選擇性的抑制真菌羊毛甾醇14α-去甲基化酶(CYP51)，干擾細胞膜脂質合成而發揮抗真菌作用。其作用機制是：唑類藥物結構中的唑環N原子與CYP51中的血紅素中亞鐵原子配位結合，阻止酶底物羊毛甾醇及分子氧與CYP51結合，從而阻斷羊毛甾醇14α甲基的羥基化反應，導致其前體物質在真菌細胞膜中蓄積，并造成麥角甾醇缺失，真菌細胞膜化合物組成改變，膜的功能紊亂，通透性增加，細胞內液外溢而起到抑菌或殺菌目的［7］。

由于有高的治療指數，唑類藥物是治療深部真菌感染的一線藥物。主要包括咪唑類和三唑類。咪唑類中常用的有克霉唑、酮康唑、咪康唑等。咪唑類藥物由于毒性較大(如酮康唑的肝毒性等)而主要用于淺部真菌感染，不再作為抗深部真菌感染全身給藥。目前臨床治療使用的唑類抗真菌藥物主要為三唑類抗真菌藥，這類藥物發展很快，具有高效、廣譜、低毒的特點。

2.1.1 第一代唑類抗深部真菌藥——氟康唑、伊曲康唑

氟康唑(Fluconazole)，商品名為大扶康，由美國Pfizer公司研制，1990年在美國上市，為廣譜抗真菌藥物，廣泛用于治療淺表性和深部真菌感染，主要用于各種念珠菌、隱球菌病及各種真菌引起的艾滋病和腦膜炎患者口腔、消化道念珠菌病等。其生物利用度高，半衰期長，水溶性較好，可口服給藥及靜脈注射。目前，上市的劑型有片劑、膠囊與注射劑、滴眼劑;局部應用劑型有凝膠劑、搽劑，是治療系統性真菌病的最佳藥物之一。由于氟康唑在臨床上的大量使用，耐藥菌株不斷增加［8］，且交叉耐藥現象嚴重，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。且光滑念珠菌和克柔念珠菌對氟康唑有天然耐藥性［9］，并且氟康唑對煙曲霉菌引起的感染治療效果很差。氟康唑的前藥是磷氟康唑，與氟康唑相比，磷氟康唑系氟康唑的磷酸酯，其水溶性增加，抗真菌活性更強，因而可減少輸液量，減輕循環系統的負擔，安全性更好，是替代氟康唑的新的抗真菌藥物，其不良反應有：消化道反應、皮疹、過敏反應、急性肝腎損害等。

伊曲康唑(Itraconazole)，由美國強生公司研制，是1980年合成的第一個對曲霉有良好作用的二氧戊環類三氮唑藥物，1992年獲美國FDA批準上市，是替代兩性霉素B治療侵入性曲霉菌病的新藥。對深部真菌和淺部真菌均有抗菌作用，抗菌譜廣，對曲霉和青霉以及雙相型真菌均有效，對白念珠菌、新生隱球菌有效，尤其對耐氟康唑克柔念珠菌、光滑念珠菌者可考慮使用此藥。該藥目前有口服膠囊、口服溶液和靜脈注射3種劑型，但是膠囊劑受飲食影響，吸收不規則，口服液和注射液有腎毒性，所以現在又有了伊曲康唑分散片和伊曲康唑的聚乳酸/聚羥基乙酸(PLGA)納米粒［10］。其不良反應有：胃腸道反應、變態反應、震顫、多發性神經病、肝損害等。

2.1.2 第二代唑類抗深部真菌藥——伏立康唑、泊沙康唑

伏立康唑(Voriconazole)，商品名 Vfend，由美國Pfizer公司研制，2002年由FDA批準正式上市。它是目前氟康唑結構改造最為成功的化合物，具有“高效低毒”的特色，用于致死性深部真菌感染治療。伏立康唑具有更廣的抗菌譜，對念珠菌的活性比氟康唑高8—13倍，對新型隱球菌的活性比氟康唑高16倍，比伊曲康唑高2倍，并且對臨床上難于治療的煙曲霉菌感染具有較好療效［11-12］。伏立康唑具有抗菌譜廣、抗菌效力強的特點。該藥對煙曲霉、黃曲霉、黑曲霉、土曲霉、構巢曲霉具有殺菌作用;對白念珠菌、克柔念珠菌、光滑念珠菌、近平滑念珠菌、熱帶念珠菌等均有效。目前有口服片劑和注射用粉針劑兩種劑型。最常見的不良反應為視覺障礙、肝功能異常和皮疹。

泊沙康唑(Posaconazole)，是一個帶手性側鏈的廣譜抗真菌藥，為新型第二代唑類口服懸浮液。由Schering-Plough公司研究開發，2005年12月首次在德國上市，于2006年9月被FDA批準上市。它是由伊曲康唑衍生而來的，抗菌譜廣，對念珠菌、隱球菌、曲霉菌、塞多孢子菌、雙極菌、鐮刀菌都有強大的抑制活性，特別是對不常見的念珠菌屬分離菌株包括吉利蒙念珠菌、克魯斯念珠菌等的抗真菌活性比氟康唑和兩性霉素B強。此外，它是第一個被FDA批準用于預防由侵襲性曲霉菌引起病變的抗菌藥物，對念珠菌、隱球菌和曲霉菌等致病菌的活性優于兩性霉素B和伊曲康唑［13］。泊沙康唑不良反應主要有頭暈、疲勞、頭痛、口干和嗜睡等。

2.1.3 處于臨床Ⅲ期抗深部真菌藥——艾沙康唑、瑞扶康唑、阿伯康唑

目前新的唑類抗真菌藥如艾沙康唑(Isavuconazole)、瑞扶康唑(Ravuconaz-ole)、阿伯康唑(Albaconazole)、諾維康唑、R126638、E1210、D-0870、SCH-56592等正處于臨床Ⅲ期研究階段。

艾沙康唑(BAL-4815)，由Basilea制藥公司研發的，目前正在進行臨床Ⅲ期研究，可口服和靜脈注射。其前藥是BAL8557，是鹽酸鹽，水溶性好。艾沙康唑對氟康唑耐藥性的念球菌中無交叉耐藥性［16］，體外抗菌活性很好且抗菌譜廣，其后期臨床研究即將開展。

瑞扶康唑由Bristol-MyersSquibb公司研發，結構與艾沙康唑相似，對許多致病菌均有較高活性，對念珠菌的活性高于氟康唑、伊曲康唑和兩性霉素B，對侵入性曲霉菌活性高且安全有效［14-15］。瑞扶康唑水溶性較差，故開發了一種水溶性前藥BMS-379224(一種瑞扶康唑的磷羧氧甲基酯衍生物)可靜脈給藥，其腎毒性和肝毒性均較低。它的另一個前藥E-1224作為一個潛在的抗真菌藥物正在進行研究。拉夫康唑和艾沙康唑清除半衰期長，分布容積大，與蛋白質的結合性較強。

阿伯康唑(UR-9825;Stiefel))是西班牙Uriach公司正在研發的用于治療外陰感染的新型三唑類藥物，已經進入臨床研究，可口服，生物利用度高，抗菌譜廣，其體外對于念珠菌屬、隱球菌屬和曲霉屬有較強活性。

臨床上常用的氮唑類藥物結構如圖1所示。

圖1 臨床常用氮唑類藥物的化學結構

2.2 多烯類

多烯類抗真菌藥主要通過與真菌細胞膜上的麥角固醇結合，導致真菌細胞表面形成許多微孔，細胞膜通透性增加，細胞內主要成分(如核苷酸、氨基酸、鉀離子等)外漏，從而破壞細胞正常代謝而起到抑菌或殺菌目的。臨床上應用最多的是兩性霉素B。

2.2.1 兩性霉素B(amphotericin B，AmB)

兩性霉素B是1955年從結節鏈球菌(Streptomyces nodosus)中提取的多烯類抗真菌藥物。半個世紀以來，兩性霉素B(AmB)具有廣譜的抗真菌活性，已成為治療各種嚴重性真菌感染的首選藥，被譽為“黃金標準”［17］。AmB對念珠菌屬、煙曲霉、新型隱球菌、粗球孢子菌等均有高度抗菌活性。臨床上，對某些嚴重的深部真菌病如侵襲性曲霉病、新型隱球菌性腦膜炎等，兩性霉素B迄今仍是首選藥物。但是該藥幾乎不被腸道吸收，需靜脈給藥，且由于其毒性大(特別是腎毒性)和不良反應多(如靜滴藥物后高熱、寒戰、貧血、低血鉀等)從而限制了該藥的廣泛使用。

2.2.2 兩性霉素B衍生物及其制劑

為了降低毒副作用，保持療效，目前對兩性霉素B的研究主要集中在其衍生物和制劑方面。

在兩性霉素B衍生物方面，已制成去氧膽酸鈉鹽、硼酸復合物、胍基類、N-糖基化等衍生物，主要是為了降低環上的酸性，或是除去糖苷上氨基的堿性，其中去氧膽酸鈉鹽已經上市。

在兩性霉素B制劑方面，兩性霉素B脂質體劑型(AmBisome)、兩性霉素 B脂質體復合物(ABLC)、兩性霉素B膠樣分散(ABCD)劑已上市，并在歐洲和美國應用。研究表明只要給予適宜劑量的兩性霉素B含脂復合物，其抗菌作用能與兩性霉素常規制劑的抗菌作用等效，而引起的毒性反應相對少見［18-19］。這些新的劑型通過減少兩性霉素B與膽固醇的親和力而使其腎毒性降低，但是價格較昂貴。

3 作用于真菌細胞壁的藥物

真菌的細胞壁主要由β-(1，3)-葡聚糖、甘露糖和幾丁質等組成，對維持細胞的生長和正常的生理功能有重要的作用。通過抑制或干擾真菌細胞壁成分的合成而有效地抑制或殺滅真菌。哺乳動物的細胞沒有細胞壁，細胞壁合成酶抑制劑可選擇性作用于真菌，對人體幾乎沒有毒副作用。

目前應用最多的是棘白菌素類藥物，此類化合物是一類新的半合成環狀脂肽抗真菌藥，通過非競爭性抑制β-(1，3)-D-葡聚糖合酶而阻止真菌細胞壁合成，人體細胞不具有細胞壁，因此該類藥物對真菌選擇性好，安全性高，抗菌譜較廣，對念珠菌屬及曲霉菌屬真菌的感染有效。該類藥物分子量較大，口服生物度低，不能口服給藥，很少能通過血腦屏障。該類藥物主要有卡泊芬凈、米卡芬凈和阿尼芬凈，其結構如圖2所示。

圖2 米卡芬凈、阿尼芬凈及卡泊芬凈的化學結構

3.1 卡泊芬凈(Caspofungin)

卡泊芬凈，是被批準用于臨床的第一個棘白菌素類抗真菌藥［20］，商品名為 Cancidas，由 Merck 公司研制，于2001年10月在美國上市。對于免疫缺陷且患有念珠菌病以及曲霉菌病的兒童(三個月以上)可以使用米卡芬凈治療。卡泊芬凈被稱之為“殺真菌的青霉素”，可用于全身性曲霉病的急救治療，療效優于兩性霉素B，其真正的優點是出色的殺菌作用如對頑固性念珠菌病療效尤佳。但是對隱球菌、接合菌和鐮刀菌無效。目前，美國FDA已經批準卡泊芬凈治療侵襲性念珠菌病，包括中性粒細胞減少癥及非中性粒細胞減少癥患者的念珠菌血癥和食道念珠菌及口咽念珠菌病;在我國卡泊芬凈已被批準適用于對其他治療無效或不能耐受的侵襲性曲霉菌病。其常見的不良反應是發熱、胃腸道不適及輸液部位的刺激等。卡泊芬凈化學結構如圖2所示。

3.2 米卡芬凈(Micafungin)

米卡芬凈，它是被批準用于臨床的第二種棘白菌素類抗真菌藥，商品名Funguard，由Fujisawa公司研制開發，于2005年5月通過FDA批準在美國上市。是通過對Coleophoma empedri的天然產物進行改造，化學合成得到的。臨床研究表明米卡芬凈用于侵襲性真菌感染的預防和治療效果顯著，藥物間相互作用少，藥物安全性高，被批準應用于治療食道念珠菌感染，對于曲霉菌也有良好的體外抑制活性［23］。還用于造血干細胞移植患者的預防性用藥。另外它還可以用于兒科治療，用量50—70 mg/d。此外一項研究還發現，當灌注0.1%的米卡芬凈溶液后，兔眼球角膜并未受到影響，這項發現非常重要，為以后研究卡芬凈治療角膜真菌感染具有重要意義［24］。苯卡芬凈化學結結構式如圖2所示。

3.3 阿尼芬凈(Anidulafungin)

阿尼芬凈，是第三代棘白菌素類的半合成抗菌藥，商品名Eraxis，由美國Vicuron公司研發，于2006年12月在美國上市，以靜脈注射方式用藥。FDA批準的阿尼芬凈的適應癥有念珠菌血癥和其它類型的念珠菌感染、食道念珠菌病癥，以及腹部腫瘤、腹膜炎等。其抗菌作用與卡泊芬凈相似，對部分念珠菌屬和曲霉屬有殺菌作用［21］，對近平滑念珠菌效果較差，對新型隱球菌無效。臨床研究結果顯示，患者對阿尼芬凈和氟康唑的耐受性均較好，而且二者的不良反應發生率也相當［22］。該藥不良反應有輕度腹瀉、肝臟轉氨酶輕度升高和頭痛，少數患者出現輕微的輸液反應。阿尼芬凈化學結構式如圖2所示。

另外，還有作用于幾丁質合成酶的抗真菌藥物如多氧菌素D和尼克霉素Z;作用于甘露聚糖的抗真菌藥物普拉米星與貝那米星等。

4 結束語

近年來，抗真菌藥物的研究取得了很大的進展，已有多種抗真菌藥問世，但是可用于治療深部真菌感染的藥物仍然十分有限，臨床上唑類藥物依然是治療深部真菌感染的首選藥。然而大多數抗真菌藥物僅有抑菌作用，且所需療程較長，長期應用某些抗真菌藥物會出現不良反應和嚴重的耐藥現象，耐藥深部真菌感染的日漸增多已成為臨床迫切需要解決的難題之一。今后抗深部真菌藥物的研究還應向著低毒、高效、廣譜的方向發展。

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