银河娱乐网站网址大全官网平台 白念珠菌感染常用抗真菌药物及其耐药机制研究进展

       念珠菌病主要是由白念珠菌引起的急性、亚急性或慢性感染，临床症状错综复杂、急缓不一，严重威胁人类健康。目前临床上常用的抗真菌药物种类有限，抗菌谱窄、耐药性高，是导致临床治疗失败和念珠菌血症死亡率高的重要原因之一，常用的系统抗真菌药物主要包括三唑类、多烯类和棘白菌素类等。

       常用抗白念珠菌药物现况

       1、多烯类药物

       多烯类化合物是大环内酯类的有机分子，该类药物有很强的抗真菌活性和较宽的抗菌谱，其中制霉菌素（nystation）和两性霉素 B（amphotericin B，AmB）是临床上常用的代表药物。 制霉菌素对念珠菌有显著的杀灭作用，但吸收差、不良反应大，所以临床上使用较少。 AmB 是深部真菌感染的抗菌谱最广的有效药物，但肾毒性及明显的输液不良反应限制了其临床应用。另外白念珠菌生物被膜形成后，对 AmB、制霉菌素的敏感性也明显降低。近年来，AmB 含脂制剂的开发减轻了AmB 的肾毒性，我国应用的含脂制剂主要是L-AmB，其抗菌谱、抗菌活性、临床疗效与AmB相仿，肾毒性降低，但价格偏高，所以 AmB 含脂制剂目前仅批准用于不能耐受AmB 毒性反应，或出现与静脉用药相关的严重毒性反应，或AmB治疗无效的患者。

       2、三唑类药物

       三唑类抗真菌药物是目前使用最为广泛的一类抗真菌药，其中氟康 唑（FCA）是临床早期经验治疗念珠菌感染尤其作为高危人群预防念珠菌感染的首选药物，使其在人体内长期处于亚治疗水平，引起耐药性增加。伏立康 唑（VRC）作为新一代三唑类抗真菌药物，具有抗菌活性更高、抗菌谱更广、生物利用度更高等优点，对包括耐氟康 唑菌株等均有较强的活性。 CHIF-NET 2010-2014年中国多中心侵袭性酵母菌的研究报道，94%的白念珠菌对伏立康 唑最敏感，氟康 唑次之。随着长时间的药物滥用和不必要的药物接触，白念珠菌对唑类药物的耐药性正在增加，使得对唑类耐药念珠菌患者的治疗选择受限，是全球范围内临床医生和患者面临的日益严峻的挑战。

       3、棘白菌素类药物

       目前，已上市的棘白菌素类药物包括卡泊芬净（caspofungin）、米卡芬净（mycamine）、阿尼芬净（anidulafunngin）。卡泊芬净对耐氟康 唑、伊曲康 唑的念珠菌有较好活性。米卡芬净对念珠菌属、耐唑类和耐两性霉素 B 菌株有较好的抑制活性，且在治疗严重念珠菌感染时毒性较小。阿尼芬净具有更大的分布容积和更广的抗菌谱，对白念珠菌的抗菌活性大大高于两性霉素 B、伊曲康 唑和氟康 唑，对念珠菌属最低抑菌浓度低于氟康 唑和卡泊芬净。随着临床上的广泛应用，白念珠菌对此类药物已出现不同程度的耐药性，不过由于棘白菌素类与唑类药物无明显的交叉耐药性，故临床上常用棘白菌素类与三唑类或多烯类药物联合使用治疗侵袭性念珠菌感染。

       白念珠菌耐药机制研究进展

       目前发现的白念珠菌的耐药机制主要包括药物靶点的改变、药物外排泵的过表达、代谢途径的改变及适应性应激反应的启动等方面。

       1、对唑类药物的耐药机制

       ①药物靶点的改变。白念珠菌中唑类药物靶酶基因ERG11的突变或过表达可使靶酶维持活性而产生耐药。研究显示，ERG11基因突变已发现有140个错义突变，并证实Y123F、K143R、F449V和G464S等多个突变位点与白念珠菌对氟康 唑耐药有关。ERG11的点突变，特别是发生在105-165、266-287、405-488氨基酸之间的3个"热点"区域，可以降低念珠菌对唑类药物的敏感性。白念珠菌耐药菌株中ERG11的过表达主要是由Upc2p的功能获得性突变如 G648D、G648S、A643T、A643V、Y642F、G304R、A646V、W478C等导致。研究报道，ERG3是ERG11的上游基因，ERG3功能失活可导致白念珠菌对唑类药物的耐药。

       ②药物外排泵的过表达。白念珠菌中药物外排泵有2类：ABC转运蛋白（CaCdr1和CaCdr2）和MFS转运蛋白（CaMdr1）。调控CaCdr1和CaCdr2表达的CaTAC1以及调控CaMDR1表达的CaMRR1发生突变使得药物外排泵过表达从而导致白念珠菌对唑类药物耐药。ABC转运体借助核苷酸结合结构域与ATP结合获取能量完成外排，其中CaCdr1是唑类耐药的主要决定因素，临床分离物中Cdr1的缺失可使唑类耐药降低4～8倍。最近的研究发现，转运蛋白CaCdr6/Roa1的缺失使得TOR信号通路过度激活抑制了药物的摄入，从而导致白念珠菌对唑类药物的耐药。研究还发现ABC转运蛋白CaMlt1通过液泡摄取机制来调控白念珠菌对唑类药物的耐药。另外，介体复合物在Tac1介导的唑类耐药中起着重要作用，Tac1功能获得突变体中介体尾模块的缺失减少了CDR1的转录，从而增加了对氟康 唑的敏感性。MFS 转运体依靠电化学梯度扩散完成外排，在白念珠菌95个MFS转运蛋白中，仅Mdr1参与了白念珠菌对唑类药物的耐药。白念珠菌Swi/Snf染色质重塑复合物被认为是Mrr1的主要共激活因子，在功能菌株的Mrr1获得中，Swi/Snf复合物的催化亚基SNF2的缺失导致Mdr1激活和对氟康 唑耐药的急剧降低。

       ③应激反应的调节。热休克蛋白（Hsps）能够通过calcium-calcineurin、MAPK以及 Ras1-Camp-PKA信号通路来调控白念珠菌对唑类药物的耐药。研究发现，Hsp90的底物蛋白和 Hsp90翻译后修饰过程可以作为上游调控因子缓解耐药性，甾醇C-22 脱氢酶EGR5和磷脂酰肌醇-4激酶（PI4K）STT4能 够参与调控Hsp90。此外，金属离子应激能够影响白念珠菌对唑类药物的敏感性。有研究报道，铁离子的缺乏能够导致CaERG11表达下调和ERG3上调，从而提高菌株对唑类药物的敏感性，铁离子转运蛋白Ftr1、Ftr2和Ftr11参与铁离子介导的药物敏感性。有研究还发现，CaUpc2和热休克因子1（Hsf 1）参与铁离子介导的药物敏感性。白念珠菌对唑类药物的耐药还与生物膜的生成有关。另有研究显示，白念珠菌生物膜产生过程中，CaERG25和CaERG11的表达水平增高，从而导致其对唑类药物的耐药。

       2、对多烯类药物的耐药机制

       念珠菌对多烯类药物耐药性的产生是通过降低药物对膜的结合亲和力或从膜中消耗麦角甾醇的酶的改变介导的。研究显示，白念珠菌ERG2、ERG3、ERG5或ERG11发生突变能够 导致菌株对AmB耐药。AmB 耐药念珠菌分离株的适应性和存活率严重依赖于Hsp90的表达和功能。因此，在白念珠菌耐药菌株中抑制Hsp90 的药理学作用可以消除AmB抵抗。 白念珠菌在接触AmB 后具有补偿性抗氧化反应，与AmB耐药念珠菌的研究表明，活性氧（ROS）积累显著减少，蛋白质碳酸化减少，线粒体基础呼吸减少，过氧化氢酶的产量也有 显著的增加。另外，Rlm和Smil等转录调节因子可调控念珠菌生物膜基质主要成β-葡聚糖的产生量，导致念珠菌对药物耐药。

       3、对棘白菌素类药物的耐药机制

       葡聚糖合酶既是棘白菌素药物的靶标也是耐药位点。1，3-β-葡聚糖合成酶编码基因FKS1的突变能够导致白念珠菌对棘白素类药物耐药，与此相关的突变主要为S645P和S645F，且在易感菌株该区域突变情况下，对应菌株耐压性升高，导致棘白菌素类药物的抗菌效果显著 降低。白念珠菌除FKS1基因与棘白菌素耐药相关外，还表达了FKS2和 FKS3，最近研究 发现，FKS2和 FKS3作为FKS1表达的负调控子，当白念珠菌中缺失FKS2和 FKS3后， FKS1表达明显上调进而影响其对棘白素类药物的敏感性。同时，对临床分离得到的白念珠菌耐药株的检测发现，Ser645发生突变的频率最高，目前已发现 3种突变，即S645P、S645F和S645Y，当易感菌株中该区域发生突变，菌株会产生耐药性。白念珠菌转录因子Cas5是影响真菌对棘白菌素耐受性的细胞因子，Cas5的纯合缺失可降低FKS1介导的棘白细胞的耐药性。此外，镁离子的缺乏造成白念珠菌中组氨酸激酶基因NIK1的突变，进而抑制Hog1的激活提高菌株对卡泊芬净的敏感性。

       4、对氟胞嘧啶的耐药机制

       对白念珠菌的基因组学研究证实，5-氟胞嘧啶（5-FC）的耐药性是由特殊菌株的隐性基因决定的，其中以FUR1基因突变最为常见。编码UPRTase的FUR1基因在301位点突变，降低了5-FC转化为具有细胞毒性代谢产物的能力，以及编码胞嘧啶脱氨酶的FCA1基因发生突变可能导致药物摄入减少，均可影响有毒化合物的代谢和在胞内的聚集而导致耐药等。此外，胞嘧啶渗透酶、胞嘧啶脱氨酶功能缺陷或胸苷酸合酶活性改变也可能产生耐药。

       参考资料

       [1]张欠欠,罗传玉,陈嘉琪等.白念珠菌感染现状及抗真菌药物研究进展[J].中国真菌学杂志,2021,16(05):356-360.

       [2]张欠欠,封小川,张凯玄等.白念珠菌对临床常用抗真菌药物耐药机制研究进展[J].中国真菌学杂志,2022,17(03):251-254.

        作者简介：小米虫，药品质量研究工作者，长期致力于药品质量研究及药品分析方法验证工作，现就职于国内某大型药物研发公司，从事药品检验分析及分析方法验证