二、抗真菌藥物的作用機制與真菌耐藥性

　　抗真菌藥物的研究和應(yīng)用，從上個世紀的發(fā)展情況來看，大致可以分為以下幾個階段：第一個發(fā)現(xiàn)并被用于臨床的，為上個世紀30年代末從微生物發(fā)酵代謝產(chǎn)物中分離得到的灰黃霉素;1944年報道了唑類化合物的抗真菌作用;1949年從微生物代謝產(chǎn)物中分離得到了制霉菌素;1956 年報道了兩性霉素B的抗真菌活性;1958年灰黃霉素被用于臨床;同年，上市了第一個唑類抗真菌藥物;1960年兩性霉素B被用于臨床;1962年報道了氟胞嘧啶的抗真菌活性;1969年咪康唑和克霉唑(局部)被用于臨床;1974年伊康唑被用于臨床;1978年描述了阿莫羅芬;1979年咪康唑制劑在英國上市;1981年酮康唑口服制劑在美國通過;同年第一個烯丙胺類藥物萘替芬進入臨床試驗;1987年開始研究開發(fā)多烯類藥物的脂質(zhì)體制劑;1988年開始試驗第一個刺白菌素類藥物;1990～1992年氟康唑和依曲康唑開始在美國使用;1993～1995年報道了第二代三唑類抗真菌藥物;1995～1996年通過了第二個烯丙胺類藥物特比萘芬，以及通過了兩性霉素B脂質(zhì)體制劑;1997年通過了伊曲康唑口服溶液制劑;2001年上市了第一個刺白菌素類藥物caspofungin。相對于抗細菌藥物的開發(fā)，新品抗真菌藥物的開發(fā)速度似乎比較緩慢。

　　近20多年來，隨著大量廣譜抗生素的應(yīng)用、骨髓和臟器的移植、皮質(zhì)激素及免疫抑制劑的應(yīng)用、艾滋病發(fā)病率的增加、各種導(dǎo)管的介入和真菌檢測技術(shù)的提高，念珠菌血癥和系統(tǒng)性曲霉感染逐漸增多。北京協(xié)和醫(yī)院報道在四個不同年代敗血癥血培養(yǎng)的結(jié)果顯示，1994～1995年真菌發(fā)生率為8.11%;2000年為6.7%。20年149例真菌感染的分析顯示，真菌感染呈逐年上升的趨勢。臨床上已有耐氟康唑的念珠菌和耐兩性霉素B的曲霉存在。因此需要新的抗真菌藥物。目前即將推出和已上市的新藥有：多烯類的制霉菌素脂質(zhì)體、兩性霉素B脂質(zhì)體劑型AmBisome、兩性霉素B脂質(zhì)體復(fù)合物Abelect、兩性霉素B膠樣分散體Amphotec、伊曲康唑口服液和注射劑、伏立康唑注射劑和口服片劑以及卡泊芬凈注射劑。各種新藥均有其特點與不良反應(yīng)，但總的是新藥的開發(fā)和臨床應(yīng)用，將會對侵性真菌感染提供有力的治療措施，真菌感染的治療前景將會有進一步的改觀。

　　1.抗真菌藥物的作用機制

　　目前應(yīng)用于臨床的抗真菌藥物，就其作用機制分類，大致可以分為三種：一是作用于真菌細胞膜中甾醇合成的抗真菌藥物，包括酮康唑等唑類藥物、多烯類抗生素兩性霉素等，以及烯丙胺類藥物特比萘芬等;二是作用于真菌細胞壁合成的抗真菌藥物，如刺白菌素類藥物caspofungin (其抑制真菌細胞壁主要成分1，3-β-D-葡聚糖的合成)，以及抑制幾丁質(zhì)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藥物，如5-氟胞嘧啶等。

　　(1)作用于真菌細胞膜中甾醇合成的抗真菌藥物及其耐藥性：麥角甾醇作為構(gòu)成真菌細胞膜的重要成分，對于維持細胞膜的流動性、生物調(diào)節(jié)以及立體結(jié)構(gòu)等起著重要的作用，而構(gòu)成細胞膜的甾醇應(yīng)該是C-4位去甲基的。唑類藥物的主要作用機制是抑制14α-去甲基酶的活性，而在對這類藥物產(chǎn)生耐藥性的菌株中，該酶或是過量表達，或是低水平表達甚至不表達;同時，也有可能降低了藥物與該酶的親和力，以及存在有藥物主動外排的機制。

　　像兩性霉素B這樣具有較大分子的多烯類藥物，其對真菌細胞膜的磷脂雙分子層上的甾醇物質(zhì)發(fā)生交互作用，導(dǎo)致細胞膜上產(chǎn)生水溶性的孔道，即具有打孔作用，使細胞膜的通透性發(fā)生改變，最終導(dǎo)致重要的細胞內(nèi)含物流失而造成菌體死亡。盡管像兩性霉素B和制霉菌素這樣的多烯類抗真菌藥物已經(jīng)在臨床上使用了30多年，但耐藥菌的出現(xiàn)頻率還是非常低的。最近的研究表明，真菌對這類藥物產(chǎn)生耐藥性的主要機制是：其細胞膜中的麥角甾醇結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，而沒有麥角甾醇的合成，致使細胞膜的流動性發(fā)生了變化，以及降低了對細胞膜的親和力。

　　烯丙胺類藥物的作用機制是作用于麥角甾醇生物合成較早的步驟，其作用靶位為鯊烯環(huán)氧化酶，該酶催化鯊烯的環(huán)氧化反應(yīng)。真菌細胞的死亡主要是由于細胞膜中鯊烯的累積，而不是麥角甾醇的不足。因為高濃度的鯊烯有可能增加細胞膜的滲透性，從而導(dǎo)致正常細胞膜結(jié)構(gòu)的破壞。真菌對這類藥物產(chǎn)生耐藥性的研究報道目前還比較少。

　　(2)作用于真菌細胞壁合成的抗真菌藥物及其耐藥性：真菌細胞壁中含有特殊的甘露聚糖、幾丁質(zhì)、α-和β-葡聚糖成分，這就為尋找具有毒性差異的抗真菌藥物提供了基本思路和方法。由美國默克公司研究開發(fā)的半合成刺白菌素B衍生物caspofungin( MK-0991)，為第一個作為β-葡聚糖合成酶抑制劑而用于抗曲霉感染的藥物。這類化合物作為該酶的非競爭性抑制劑，在抑制其生物活性的同時，不影響核酸和甘露聚糖的生物合成。但這類藥物有另外一種次級效應(yīng)，如降低麥角甾醇和羊毛甾醇組分的合成以及增加幾丁質(zhì)的合成。由于具有這類結(jié)構(gòu)的化合物對于很多對唑類藥物產(chǎn)生耐藥性的真菌具有良好的抗菌活性，且僅對低等真核生物細胞壁β-葡聚糖合成酶產(chǎn)生抑制作用，對高等生物影響不大，而具有低毒高效的臨床效果。因此，這類藥物成為抗真菌藥物開發(fā)的熱點。目前有不少具有臨床應(yīng)用價值的刺白菌素類藥物正在進行臨床研究或臨床前的研究工作。由于作為1，3-β-D-葡聚糖合成酶抑制劑的抗真菌藥物剛剛在臨床上使用，所以目前很難從臨床分離得到這類藥物的耐藥菌。因此，對這類耐藥菌的耐藥機制的研究，都是以從實驗室處理得到的突變株作為材料進行分析的。

　　正在研究中的其他一些作用于1，3-β-D-葡聚糖合成酶的抗真菌藥物有：刺孢曲菌素類、牟倫多菌素類、WF11899和萜類化合物等，它們大多來自于微生物的代謝產(chǎn)物。許多能作為抗病原真菌的抗生素或殺蟲的抗生素，多半具有抑制幾丁質(zhì)生物合成的作用。多氧霉素和日光霉素都能抑制真菌細胞壁的合成，其中多氧霉素D是真菌細胞壁幾丁質(zhì)合成酶最有效的抑制劑，它的化學(xué)結(jié)構(gòu)與合成幾丁質(zhì)的二磷酸尿嘧啶核苷-N-乙酰葡萄糖胺相類似，是一個極強的競爭性抑制劑。日光霉素的結(jié)構(gòu)類似于多氧霉素，它通過二肽滲透酶進入靶細胞，能抑制真菌幾丁質(zhì)的合成，是一個很有前途的殺蟲、殺菌農(nóng)用抗生素。近期研究表明，其有可能作為抗真菌藥用于臨床。對這類藥物的耐藥性機制研究報道較少。

　　正在研究中的作用于真菌細胞表面結(jié)構(gòu)的其他抗真菌藥物有：①Iturins 類：包括bacillomycinF、L和iturinA等。其作用機制為影響細胞膜表面張力，形成膜表面小孔，從而導(dǎo)致胞內(nèi)鉀離子和其他有用離子的泄露。②Syringomycins類：包括syringomycinE(SE)、syringostantinA和 syringotoxinB等。其作用機制為增加鉀、氫和鈣等離子的轉(zhuǎn)膜流出，以及增加植物和酵母質(zhì)膜的膜電位。SE可形成電位敏感的離子通道，改變蛋白磷酸化和H+-ATP酶的活性。

　　很多細菌和真菌能夠產(chǎn)生許多具有抗真菌活性的肽類化合物，其主要作用機制是干擾真菌細胞的表面結(jié)構(gòu)。另外，最近幾年的研究發(fā)現(xiàn)，在一些哺乳類和昆蟲的細胞中存在有被稱為“抗菌肽”的一類物質(zhì)，其具有很強的抗細菌和抗真菌活性，有些已經(jīng)能夠通過基因工程技術(shù)在微生物系統(tǒng)中制備。這些抗菌肽對真菌的主要作用機制是溶解細胞壁，從而達到抗菌作用。由于這類物質(zhì)的作用機制比較特殊，因而也不易產(chǎn)生耐藥性，是今后看好的一類抗真菌藥物。

　　(3)作用于核酸合成的抗真菌藥物及其耐藥性：5-氟胞嘧啶(5-FC)是目前臨床比較常用的作用于核酸合成的抗真菌藥物。其在滲透酶的幫助下進入真菌細胞，一旦進入胞內(nèi)，則通過胞嘧啶脫氨酶轉(zhuǎn)化成為5-氟尿嘧啶(5-FU)。隨之，通過鳥苷酸(UMP)-焦磷酸酶轉(zhuǎn)化為5-氟鳥苷酸(FUMP)，其進一步被磷酸化后摻入到 RNA中，最終破壞蛋白質(zhì)的合成。5-FU也能夠被轉(zhuǎn)化為5-氟脫氧鳥嘧啶單磷酸，其能夠抑制參與DNA合成和細胞核分裂的胸苷酸合成酶。因此，5-FU的抗菌作用機制涉及到干擾嘧啶的代謝、RNA和DNA的合成以及蛋白質(zhì)的合成等。臨床上很少單獨使用5-FC，而往往將其與其他抗真菌藥物，如氟康唑和兩性霉素B等合并使用。真菌對5-FC產(chǎn)生耐藥性的主要作用機制是由于降低了藥物的吸收(即失去了滲透酶的活性);或是當真菌由于缺少胞嘧啶脫氨酶或鳥苷磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶時，使5- FC不能轉(zhuǎn)化為FUMP。

　　灰黃霉素能夠有效地抑制表皮癬菌、小孢子菌和毛發(fā)癬菌等的生長。其作用機制可能是具有鳥嘌呤相似結(jié)構(gòu)的灰黃霉素以競爭性抑制作用干擾真菌細胞的DNA合成，從而抑制其生長。它作用于敏感真菌后可致菌絲腫脹成球形，細胞壁喪失完整性，胞漿膜則近乎消失，僅遺留少量皺縮的殘余物和巨大的脂類貯存顆粒。它對生長期的真菌菌絲作用更強�？诜�灰黃霉素后沉積于皮膚角質(zhì)層，并與皮膚毛囊及甲、爪的蛋白質(zhì)相結(jié)合，防止癬菌的繼續(xù)侵入，最后病原體隨皮膚和毛發(fā)的自然或人工脫落而離開人體。臨床中還未見有耐藥菌出現(xiàn)。

　　2. 真菌耐藥性發(fā)展的預(yù)防和控制

　　對于如何預(yù)防和控制真菌耐藥性發(fā)展還沒有建立有效的方法，但可以參照預(yù)防和控制細菌耐藥性發(fā)展的策略，即謹慎地使用各種抗真菌藥物;使用合適的劑量進行治療，避免長期使用低劑量治療;盡可能結(jié)合多種已有的藥物進行治療;對病因?qū)W比較清楚的疾病，要選擇某種合適的藥物治療;建立真菌耐藥性檢測系統(tǒng)，了解和掌握真菌耐藥性的發(fā)展趨勢和頻率。由于對真菌疾病的用藥規(guī)律以及感染真菌的快速診斷方法都還沒有確立，因此，從某種程度上來講，還沒有有效的預(yù)防和控制措施。

　　隨著各種抗真菌藥物的普遍使用，與細菌耐藥性發(fā)展的過程相同，將會產(chǎn)生非常嚴重的后果。盡管對真菌耐藥性的作用機制的了解，還沒有像細菌耐藥性那樣已經(jīng)有了比較系統(tǒng)和深入的研究，但隨著真菌耐藥性問題的出現(xiàn)和不斷地發(fā)展，人們已經(jīng)開始重視這一領(lǐng)域的研究�？梢钥隙�，一些結(jié)構(gòu)新穎、能夠克服真菌耐藥性的藥物將隨著對耐藥機制的了解而出現(xiàn)。

　　例題：

　　1.有關(guān)灰黃霉素的錯誤敘述項是：

　　A.油脂食物可促進腸道吸收 B.對生長旺盛的真菌有殺滅作用

　　C.對深部真菌和細菌無效 D.干擾真菌DNA合成 E.對指甲癬療效好

　　2.唑類抗真菌藥的作用機制是：

　　A.抑制細胞中麥角固醇生物合成，增加膜通透性 B.阻止核酸合成

　　C.抑制二氫葉酸合成酶 D.抑制二氫葉酸還原酶 E.抑制蛋白質(zhì)合成

　　3.對帕金森病有效的抗病毒藥物是：

　　A.阿昔洛韋 B.利巴韋林 C.金剛烷胺 D.碘苷 E.阿糖腺苷

　　參考答案

　　1.D 2.A 3.C