棘白菌素类药物对念珠菌的耐药机制及抗真菌活性检测的研究进展

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ｆｅｗ ｒｅｐｏｒｔｓ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｎｃｅｓ ｏｆ ｄｒｕｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｍｉｔｅｄ
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ｔｈｅ ｅｅｈｉｎｏｃａｎｄｉｎｓ ｉｎ ｐｒｅｖａｌｅｎｃｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｄｒｕｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ａｎｔｉｆｕｎｇａｌ ａｃｔｉｖｉｔｙ
已经发生了变化。 一、耐药率及其耐药机制
棘白菌素类药物自２００１年在美国投入临床使用以来，在全球的应用逐渐增多，随之而来的是对其耐药
念珠菌的报道。１项对氟康唑耐药的血流来源的光滑念珠菌对棘白菌素敏感性调查显示：２００１至２００４年
１１０株氟康唑耐药光滑念珠菌，无１株对棘白菌素耐药；２００６至２０１０年１６２株氟康唑耐药光滑念珠菌，１８株 对棘白菌素耐药，３株中介旧Ｊ。随后，２０１１年１篇文章报道了２００８至２００９年对氟康唑耐药的血流来源的光
Ｃｅｎｔｅｒ，Ｂｅｒｉｎｇ
Ｆｒｉｅｎｄｓｈｉｐ Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｃａｐｉｔａｌ Ｍｅｄｉｃａｌ
Ｕｎｗｅｒｓ矗ｙ，ＢｅＯｉｎｇｌ０００５０，Ｃｈｉｎａ
Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ：ＳＵ Ｊｉａｎ—ｒｏｎｇ，Ｅｍａｉｌ：ｙｏｕｙｉｌａｂ＠１６３．ＣＯＩｎ
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】
Ａｌｔｈｏｕｇｈ ｅｃｈｉｎｏｃａｎｄｉｎｓ，ａ ｎｅｗ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｔｉｆｕｎｇａｌ ｄｒｕｇｓ，ｓｈｏｗｓ ｇｏｏｄ ｆｕｎｇｉｃｉｄａｌ
卡泊芬净的影响相对较小¨“。
２．温度：由于念珠菌的血流感染会引起人体发热，为了更好地模拟体内环境，日本研究者将体外培养温 度提高到３９℃，在该培养温度下，米卡芬净显示了比３７℃培养更好的杀菌效果ｕ５｜。目前该类研究报道还 较少，如果这方面的实验结果得到证实，那么对我们更好地评价该类药物在体内的作用会有所帮助。 ３．ｐＨ值：念珠菌引起的阴道炎是妇科常见病，那么阴道特殊的ｐＨ值条件是否会影响抗真菌药的疗效 呢？有研究通过改变培养介质的ｐＨ值，来专门来研究ｐＨ值对不同抗真菌药物的影响。ｐＨ值在４—７范围 内卡泊芬净都有非常好的杀菌效果，ＭＩＣ∞均小于２ ｍｇ／Ｌ，并且ＭＩＣ值并不随着ｐＨ值的改变而改变¨６｜。 以上各点均反映棘白菌素在不同的体外试验条件下具有稳定有效的抗茵效果。 （三）矛盾生长现象产生的异样抗真菌活性及其机制 棘白菌素类药物的体外实验中一个值得注意的现象就是矛盾生长（ｐａｒａｄｏｘｉｃａｌ ｇｒｏｗｔｈ）现象。所谓“矛 盾生长现象”（又称突破生长现象）是指在体外微量稀释法药敏试验中，某些种类的念珠菌在较低浓度的棘 白菌素中被杀死，而在较高浓度的棘白菌素持续存在时反而生长的现象。矛盾生长现象的发生与念珠菌和 棘白菌素的种类都相关。卡泊芬净、米卡芬净、阿尼芬净均可诱导念珠菌矛盾生长现象的发生，但是３种药 物的诱导发生率不同，卡泊芬净的发生率最高。除光滑念珠菌外，白色念珠菌、克柔念珠菌、热带念珠菌和近 平滑念珠菌等临床常见致病念珠菌均可被棘白菌素诱导矛盾生长，以白色念珠菌在卡泊芬净诱导下最易
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养条件。这些条件的改变往往会对不同种类的抗真菌药物产生或大或小的影响。 １．血清：人们早就发现，人类的血清对细菌和真菌的生长有影响。例如血清中的转铁蛋白可抑制新型 隐球菌的生长；胆固醇可促进光滑念珠菌的生长并提高其对唑类药物的耐受性。不仅如此，血清对多种抗真 菌药物的药效学也有影响。如８０％血清存在情况下氟康唑对白色念珠菌的ＭＩＣ平均降低４倍，而伊曲康唑 和酮康唑在同类情况下的ＭＩＣ却明显升高，两性霉素Ｂ的ＭＩＣ不变，但其杀菌活性和后续杀菌效应降低，也 就是说血清对血清蛋白结合率高的药物或许有降低药效的影响。 药效动力学研究显示：卡泊芬净、米卡芬净、阿尼芬净在血清中的蛋白结合率分别为９６．０％、９９．８％和 ＞９９．０％。那么血清对棘白菌素类药物有影响吗？针对多种念珠菌的实验显示，５０％的血清（无论是新鲜的 还是５６℃加热处理的或是多人混合的血清）可明显升高米卡芬净和阿尼芬净对不同念珠菌的ＭＩＣ值，但对
究棘白菌素耐药流行率和不同状态下该药物的杀菌活性有重要的临床意义。ｒ乒挚检验医学荼瞎，
２０１３，３６：５８８－５９１）
【关键词】棘白菌素类；矛盾生长现象；抗药性，真菌
Ａｄｖａｎｃｅ ｏｆ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ｅｃｈｉｎｏｃａｎｄｉｎｓ ａｇａｉｎｓｔ Ｃａｎｄｉｄａ ａｎｄ ａｎｔｉｆｕｎｇａｌ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｖｉｔｒｏ ＳＵ Ｊｉａｎ—ｒｏｎｇ，ＤＩＮＧ Ｘｉｕ－ｒｏｎｇ．Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
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．专家论坛．
棘白菌素类药物对念珠茵的耐药机制 及抗真菌活性检测的研究进展
苏建荣丁秀荣
【摘要】
棘白菌素类作为新一代抗真菌药物，对念珠菌表现出良好的杀菌活性，但随着应用时
问的延长和应用范围的扩大，也出现由不同的耐药机制导致的抗念珠菌活性降低。人类的血清、体外 培养温度和培养介质的ｐＨ值等因素对该类药物抗念珠菌活性检测结果有影响，矛盾生长现象有其 特殊性，有待进一步研究。该药物在我国的临床应用时间较短，临床耐药情况报告不全面。因此，研
尽管真菌耐药性逐年增强，但是，２０００年之后上市的抗真菌类药物并不多见，棘白菌素则是其中一类。 棘白菌素类是２００１年上市的新型脂肽类抗真菌药物，目前包括卡泊芬净、米卡芬净和阿尼芬净３种。同其
他种类的抗真菌药物相比，该类药物的毒副作用较少，更基于该类药物良好的抗菌活性，使其成为临床常规 真菌用药治疗失败时的一个很好的选择。卡泊芬净是在Ｇｌａｒｅａ ｌｏｚｏｙｅｎｓｉｓ发酵产物基础上合成的脂肽，由德 国Ｍｅｒｃｋ公司研发；米卡芬净是日本藤泽公司从真菌Ｃｏｌｅｏｐｈｏｍａ ｅｍｐｅｔｒｉ的发酵产物研制而得，２００２年１２月 在日本上市，２００５年经美国ＦＤＡ批准上市，是继卡泊芬净之后ＦＤＡ批准的第２种棘白菌素类抗真菌药；阿 尼芬净是在构巢曲霉发酵产物基础上的半合成脂肽，由Ｖｉｃｕｒｏｎ制药公司研发，后被辉瑞公司收购，２００６年 在美国上市。尽管该类药物上市时间不长，且可致使菌体破裂、死亡¨］，但是，其耐药性和抗真菌活性目前
２
ｍｇ／Ｌ以内。基于其良好的抗真菌生物膜的作用，棘白菌素在临床上被用于医用导管的封管抗真菌生物膜
治疗。为了提高对耐药菌株筛选的敏感性，２０１１年美国临床实验室标准协会真菌分会制定了新的具体到种 属的棘白菌素类药物对念珠菌属药敏试验判断标准：对于白色念珠菌、热带念珠菌和克柔念珠菌，卡泊芬净、 米卡芬净和阿尼芬净的ＭＩＣ≥ｌ ｍｇ／Ｌ为耐药；近平滑念珠菌对卡泊芬净、米卡芬净和阿尼芬净的ＭＩＣ≥
８
ｍｇ／Ｌ为耐药，光滑念珠菌对卡泊芬净和阿尼芬净ＩＶＩＩＣ≥０．５ ｍｇ／Ｉ。为耐药，米卡芬净ＩＶＩＩＣｉ＞０．２５ ｍｇ／Ｉ一为 在临床应用中，有人将棘白菌素类药物的治疗效果同其他抗真菌药物作了比较，其中１项多中心、随机、
耐药。
双盲试验比较卡泊芬净（首剂７０ ｍｇ、继以５０ ｍｇ／ｄ）与脂质体两性霉素Ｂ（３ ｍｇ・ｋｇ～・ｄ。１），治疗儿童侵袭 性念珠菌感染确诊病例的报告，显示卡泊芬净组治愈率为４６．４％，脂质体两性霉素Ｂ治愈率为３２．０％，在药 物耐受方面，卡泊芬净则有明显优势，其严重不良反应率为１．８％，脂质体两性霉素Ｂ为１１．５％Ｌ１２］。Ｒｅｂｏｌｉ 等ｍ１在１３５例由白色念珠菌引起的侵袭性真菌感染的临床治疗中比较了阿尼芬净与氟康唑的临床效果，两 种药物总体有效率分别为８１．１％和６２．３％，阿尼芬净明显优于氟康唑。作为临床预防用药，棘白菌素类药 物也有不俗表现，１项评估米卡芬净作为遣血干细胞移植伴中性粒细胞减少症的真菌感染预防用药的疗效 研究中，８８２例成人和儿童患者被纳入其中，米卡芬净（５０ ｍｇ／ａ）的有效率为８０％，对照组氟康唑（４００ ｍｇ／ａ）有 效率为７３．５％［１］。以上研究均表明，棘白菌素类药物，无论在体外还是体内都有较好的抗念珠菌活性。 （二）药物敏感性检测影响因素 人体是一个复杂多变的环境，为了更好地模拟抗菌药物在体内的抗菌效果，研究者们常常要改变体外培 万方数据
ｌｅｇｉｏｎ
１）之Ｉ＂．－１和残基１３４５至１３６５（ｈｏｔ
ｓｐｏｔ ｒｅｇｉｏｎ
２）之间ＬＩｊ；光滑念珠茵的基因突变则发生在ＦＫＳｌ或
ＦＫＳ２，其中ＦＫＳ２突变的氨基酸残基在６５９至６６６和１３７５残基之间；近平滑念珠茵对棘白菌素天然不敏感， 因为该菌种ＦＫＳｌ的第６６０个氨基酸残基由丙氨酸代替了脯氨酸［４－５］。２００６至２０１０年在美国发现的１８株 耐棘白菌素的血流来源的光滑念珠菌中有１６株有ＦＫＳ基因突变，其中９株ＦＫＳｌ突变，７株ＦＫＳ２突变忙Ｊ。 目前，除了基因突变引起的棘白菌素类药物的耐药外，研究较多的是由热休克蛋白９０（Ｈｓｐ９０）调节的念 珠茵属对棘白菌素的耐药。ｉ－ｉｓｐｇｏ是真核细胞内最活跃的分子伴侣之一，通过与其他的辅分子伴侣形成复 合体，并与细胞内的许多“客户蛋白”（ｃｌｉｅｎｔ ｐｒｏｔｅｉｎ）结合，促进这些蛋白进行适当的折叠、装配，从而达到其 活性构象并增强其稳定性，进而使其通过不同的通道进行转运∞１。在念珠菌中，ｎｓｐｇｏ通过其客户蛋白参与 念珠菌多条信号转导通路的调节，对真菌由于快速选择而产生的耐药性及这种耐药性的维持起重要作用。 研究显示，Ｈｓｐ９０调节对棘白菌素的对药中最关键的客户蛋白是钙调磷酸酶，Ｈｓｐ９０通过稳定钙调磷酸酶的 催化亚基来调节白色念珠菌对药物的耐受性。钙调磷酸酶的下游效应因子Ｃｒｚｌ也在其中发挥了重要作 用＂］。应用适量的Ｈｓｐｇｏ抑制剂抑制Ｈｓｐ９０的功能，可减弱白色念珠菌实验株和临床株及ＦＫＳｌ突变株对 棘白菌素的耐受性，并与棘白菌素产生协同抗菌作用旧Ｊ。Ｈｓｐ９０的抑制剂包括：Ｎ末端抑制剂（赤根壳菌素 及其衍生物、格尔德霉素和其衍生物）；Ｃ末端抑制剂（新生霉素、顺铂）等。该类药物主要作为抗肿瘤药物 在临床上使用，由于对人类有明显的毒副作用，从而限制了其在治疗真菌感染方面的应用归１。但通过对 ＨｓｐｇＯ抑制剂的深入研究或许会对新型抗真菌药物的研制有所启示。 二、抗菌活性检测及药物敏感性影响因素 （一）抗菌活性检测 棘白菌素对多种临床常见致病念珠菌都有较好的杀菌和抑菌效果，除了近平滑假丝酵母菌和季也蒙假 丝酵母菌外，９９％的临床常见念珠菌可被＜２ ｍｇ／Ｉ．的棘白菌素类药物抑制。不仅如此，Ｍｅｌｏ等ｕｍ…的研究 数据显示棘白菌素对白色念珠茵、热带念珠菌和近平滑念珠菌所生成的生物膜的疗效显著，ＭＩＣ如平均在
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ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ ｈａｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｌｉｎｉｃａｌ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ．（醌流Ｊ Ｌａｂ Ｍｅｄ，２０１３，３６：５８８－５９１） 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】Ｅｃｈｉｎｏｃａｎｄｉｎｓ；Ｐａｒａｄｏｘｉｃａｌ ｅｆｆｅｃｔ；Ｄｒｕｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｆｕｎｇａｌ
ＤＯＩ：１０．３７６０／ｃｍａ．ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－９１５８．２０１３．０７．００５
作者单位：１０００５０首都医科大学附属北京友谊医院临床检验中心 通信作者：苏建荣，电子信箱：ｙｏｕｙｉｌａｂ＠１６３．ＣＯＢ
万方数据
滑念珠菌对棘白菌素耐药率的全球分布：北美洲３％；欧洲１％；拉丁美洲０％；亚太地区０％【３ Ｊ。这些报道显 示随着棘白菌素临床应用的增加，其耐药率也在随之发生着变化。 棘白菌素类药物的作用机制是通过非竞争抑制真菌细胞壁１，３－１３．Ｄ葡聚糖合成酶，造成真菌细胞壁中 １３葡聚糖含量减少，引起真菌细胞壁结构破坏。念珠菌之所以对棘白菌素类药物耐药，主要原因是编码念珠 菌１，３－１３－Ｄ葡聚糖合成酶的基因ＦＫＳｌ或ＦＫＳ２发生突变，导致对该类药物的亲和力降低。对棘白菌素耐药 的白色念珠菌其基因突变主要发生在ＦＫＳｌ的两个热点区（ｈｏｔ ｓｐｏｔ ｒｅｇｉｏｎｓ）氨基酸残基６４１至６４９（ｈｏｔ ｓｐｏｔ
ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ Ｃａｎｄｉｄａ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｔｅｎｄｉｎｇ ｕｓａｇｅ，ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｅｃｈｉｎｏｃａｎｄｉｎｓ ｉｓ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｔｏ ｄｅｃｌｉｎｅ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ．Ａｌｓｏ，ａ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｆａｃｔｏｒｓ ｍａｙ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｉｔｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｖｉｔｒｏ（ｅ．昏，ｈｕｍａｎ ｓｅｒｕｍ，ｃｕｌｔｕｒｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎ ｖｉｔｒｏ，ｔｈｅ ｐＨ ｏｆ ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｇａｉｎｓｔ ｄｉｓｔｉｎｃｔ 山ｅ ｃｕｌｔｕｒｅ ｍｅｄｉｕｍ．ａｎｄ ｏｔｈｅｒｓ）．Ｐａｒａｄｏｘｉｃａｌ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｅｃｈｉｎｏｃａｎｄｉｎｓ ｈａｓ ｉｔｓ ＯＷＮ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｎｅｅｄ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｙ．Ｉｎ Ｃｈｉｎａ．ｔｌｌｅｒｅ ｃｌｉｎｉｃ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ