[分享]抗真菌药物的研究进展

myb

  抗真菌药物的研究和应用，从上个世纪的发展情况来看，大致可以分为以下几个阶段：第一个发现并被用于临床的，为上个世纪30年代末从微生物发酵代谢产物中分离得到的灰黄霉素；1944年报道了唑类化合物的抗真菌作用；1949年从微生物代谢产物中分离得到了制霉菌素；1956年报道了两性霉素B的抗真菌活性；1958年灰黄霉素被用于临床；同年，上市了第一个唑类抗真菌药物；1960年两性霉素B被用于临床；1962年报道了氟胞嘧啶的抗真菌活性；1969年咪康唑和克霉唑（局部）被用于临床；1974年依康唑被用于临床；1978年描述了阿莫罗芬；1979年咪康唑制剂在英国上市；1981年酮康唑口服制剂在美国通过；同年第一个烯丙胺类药物□替芬进入临床试验；1987年开始研究开发多烯类药物的脂质体制剂；1988年开始试验第一个刺白菌素类药物；1990～1992年氟康唑和依曲康唑开始在美国使用；1993～1995年报道了第二代三唑类抗真菌药物；1995～1996年通过了第二个烯丙胺类药物特比□芬，以及通过了两性霉素B脂质体制剂；1997年通过了依曲康唑口服溶液制剂；2001年上市了第一个刺白菌素类药物caspofungin。相对于抗细菌药物的开发，新品抗真菌药物的开发速度似乎比较缓慢。
 
　　在20世纪80年代中叶前的近30年，尽管两性霉素B的神经毒性比较大，但由于没有更好的治疗药物而一直将其作为控制临床真菌感染的主要药物。直到20世纪80年代后期和90年代研究开发了咪唑类和三唑类抗真菌药物后，才使得在临床上能够有效地控制局部和系统性真菌感染疾病。但随著这类药物的使用，不断发现有出现耐药性真菌的报道。　　抗真菌药物的作用机制与真菌耐药性
 
　　目前应用于临床的抗真菌药物，就其作用机制分类，大致可以分为三种：一是作用于真菌细胞膜中甾醇合成的抗真菌药物，包括酮康唑等唑类药物、多烯类抗生素两性霉素等，以及烯丙胺类药物特比□芬等；二是作用于真菌细胞壁合成的抗真菌药物，如刺白菌素类药物caspofungin（其抑制真菌细胞壁主要成分1，3－β－D－葡聚糖的合成），以及抑制几丁质合成的日光霉素和多氧霉素等；三是作用于核酸合成的抗真菌药物，如5－氟胞嘧啶等。
 
　　作用于真菌细胞膜中甾醇合成的抗真菌药物及其耐药性　　麦角甾醇作为构成真菌细胞膜的重要成分，对于维持细胞膜的流动性、生物调节以及立体结构等起著重要的作用，而构成细胞膜的甾醇应该是C－4位去甲基的。唑类药物的主要作用机制是抑制14α－去甲基□的活性，而在对这类药物产生耐药性的菌株中，该□或是过量表达，或是低水平表达甚至不表达；同时，也有可能降低了药物与该□的亲和力，以及存在有药物主动外排的机制。
 
　　像两性霉素B这样具有较大分子的多烯类药物，其对真菌细胞膜的磷脂双分子层上的甾醇物质发生交互作用，导致细胞膜上产生水溶性的孔道，即具有打孔作用，使细胞膜的通透性发生改变，最终导致重要的细胞内含物流失而造成菌体死亡。尽管像两性霉素B和制霉菌素这样的多烯类抗真菌药物已经在临床上使用了30多年，但耐药菌的出现频率还是非常低的。最近的研究表明，真菌对这类药物产生耐药性的主要机制是：其细胞膜中的麦角甾醇结构发生了改变，而没有麦角甾醇的合成，致使细胞膜的流动性发生了变化，以及降低了对细胞膜的亲和力。　　烯丙胺类药物的作用机制是作用于麦角甾醇生物合成较早的步骤，其作用靶位为鲨烯环氧化□，该□催化鲨烯的环氧化反应。真菌细胞的死亡主要是由于细胞膜中鲨烯的累积，而不是麦角甾醇的不足。因为高浓度的鲨烯有可能增加细胞膜的渗透性，从而导致正常细胞膜结构的破坏。真菌对这类药物产生耐药性的研究报道目前还比较少。
 
作用于真菌细胞壁合成的抗真菌药物及其耐药性　　
真菌细胞壁中含有特殊的甘露聚糖、几丁质、α－和β－葡聚糖成分，这就为寻找具有毒性差异的抗真菌药物提供了基本思路和方法。　　
由美国默克公司研究开发的半合成刺白菌素B衍生物caspofungin（MK－0991），为第一个作为β－葡聚糖合成□抑制剂而用于抗曲霉感染的药物。这类化合物作为该□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。但这类药物有另外一种次级效应，如降低麦角甾醇和羊毛甾醇组分的合成以及增加几丁质的合成。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□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。因此，这类药物成为抗真菌药物开发的热点。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。由于作为1，3－β－D－葡聚糖合成□抑制剂的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

myb

菌。因此，对这类耐药菌的耐药机制的研究，都是以从实验室处理得到的突变株作为材料进行分析的。　　
正在研究中的其他一些作用于1，3－β－D－葡聚糖合成□的抗真菌药物有：刺孢曲菌素类、牟伦多菌素类、WF11899、Aureoba鄄sidins和□类化合物等，它们大多来自于微生物的代谢产物。
 
　　许多能作为抗病原真菌的抗生素或杀虫的抗生素，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□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□－N－乙□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，它通过二胜渗透□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。对这类药物的耐药性机制研究报道较少。
 
　　正在研究中的作用于真菌细胞表面结构的其他抗真菌药物有：①Iturins类：包括bacillomycinF、L和iturinA等。其作用机制为影响细胞膜表面张力，形成膜表面小孔，从而导致胞内钾离子和其他有用离子的泄露。②Syringomycins类：包括syringomycinE（SE）、syringostantinA和syringotoxinB等。其作用机制为增加钾、氢和钙等离子的转膜流出，以及增加植物和酵母质膜的膜电位。SE可形成电位敏感的离子通道，改变蛋白磷酸化和H＋－ATP□的活性。
 
　　很多细菌和真菌能够产生许多具有抗真菌活性的胜类化合物，其主要作用机制是干扰真菌细胞的表面结构。另外，最近几年的研究发现，在一些哺乳类和昆虫的细胞中存在有被称为“抗菌胜”的一类物质，其具有很强的抗细菌和抗真菌活性，有些已经能够通过基因工程技术在微生物系统中制备。这些抗菌胜对真菌的主要作用机制是溶解细胞壁，从而达到抗菌作用。由于这类物质的作用机制比较特殊，因而也不易产生耐药性，是今后看好的一类抗真菌药物。
 
作用于核酸合成的抗真菌药物及其耐药性　　
 
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。其在渗透□的帮助下进入真菌细胞，一旦进入胞内，则通过胞嘧啶脱氨□转化成为5－氟尿嘧啶（5－FU）。随之，通过鸟□酸（UMP）－焦磷酸□转化为5－氟鸟□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□酸合成□。因此，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。临床上很少单独使用5－FC，而往往将其与其他抗真菌药物，如氟康唑和两性霉素B等合并使用。真菌对5－FC产生耐药性的主要作用机制是由于降低了药物的吸收（即失去了渗透□的活性）；或是当真菌由于缺少胞嘧啶脱氨□或鸟□磷酸核糖基转移□时，使5－FC不能转化为FUMP。
 
　　灰黄霉素能够有效地抑制表皮癣菌、小孢子菌和毛发癣菌等的生长。其作用机制可能是具有鸟嘌呤相似结构的灰黄霉素以竞争性抑制作用干扰真菌细胞的DNA合成，从而抑制其生长。它作用于敏感真菌后可致菌丝肿胀成球形，细胞壁丧失完整性，胞浆膜则近乎消失，仅遗留少量皱缩的残余物和巨大的脂类贮存颗粒。它对生长期的真菌菌丝作用更强。口服灰黄霉素后沉积于皮肤角质层，并与皮肤毛囊及甲、爪的蛋白质相结合，防止癣菌的继续侵入，最后病原体随皮肤和毛发的自然或人工脱落而离开人体。临床中还未见有耐药菌出现。
 
　　真菌耐药性发展的预防和控制　　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，即谨慎地使用各种抗真菌药物；使用合适的剂量进行治疗，避免长期使用低剂量治疗；尽可能结合多种已有的药物进行治疗；对病因学比较清楚的疾病，要选择某种合适的药物治疗；建立真菌耐药性检测系统，了解和掌握真菌耐药性的发展趋势和频率。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。
 
　　随著各种抗真菌药物的普遍使用，与细菌耐药性发展的过程相同，将会产生非常严重的后果。尽管对真菌耐药性的作用机制的了解，还没有像细菌耐药性那样已经有了比较系统和深入的研究，但随著真菌耐药性问题的出现和不断地发展，人们已经开始重视这一领域的研究。可以肯定，一些结构新颖、能够克服真菌耐药性的药物将随著对耐药机制的了解而出现。