抗真菌药物特点(专家版)

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常用抗真菌药物特点
主要内容
作用机制与安全性
作用机制与抗真菌活性
化学结构与抗真菌活性 组织浓度与抗真菌作用 赋形剂与安全性
“作用于细胞壁”的棘白菌素类
比“作用于细胞膜”的唑类和多烯类
更安全吗?
常见致病真菌
念珠菌属
曲霉菌属
隐球菌属
毛霉菌属
镰刀菌属
足放线菌属
真菌细胞结构特点
真菌细胞 细胞膜与细胞壁 甘露聚糖蛋白 β-(1,6)-葡聚糖 β-(1,3)-葡聚糖 几丁质(壳多糖) 细胞膜磷脂双分子层
作用机制
结合真菌细胞膜麦角固醇,导致细胞膜去极化,对蛋白 质和一、二价阳离子通透性增加,导致真菌细胞死亡 直接导致真菌细胞氧化损伤

真菌细胞膜
唑类
抑制CYP3A依赖性酶14α-固醇去甲基化酶作用,从而抑 制真菌细胞膜麦角固醇的生物合成,使得麦角固醇缺乏, 而毒性中间产物14α-甲基固醇蓄积,导致细胞膜通透性 增强和生长抑制
常用抗真菌药物作用位点与安全性总结
抗真菌药物 作用位点
细胞膜: 麦角固醇 细胞内: 细胞膜重要成分麦角固醇合成 路径上的14-α-固醇去甲基酶
结论
人体细胞膜上有胆固醇,两性霉素B 对真菌固醇和胆固醇的鉴别力较差, 抗真菌机制存在一定安全性问题 人体无14-α-固醇去甲基酶,抗真菌 机制本身无安全性问题
1. ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY, Jan. 2002, p. 12–23
卡泊芬净治疗增加残留真菌负荷和 血清GM指数:动物试验
• 在侵袭性肺曲霉病动物模型(兔)中,使用卡泊芬净治疗反而增加真菌负荷和血清GM 指数*
对照组 血清GM指数 卡泊芬净 1 mg/kg/d 卡泊芬净 3 mg/kg/d 卡泊芬净 6 mg/kg/d 两性霉素B 1 mg/kg/d
The Sanford Guide to Antimicrobial Therapy 2010 (40th Edition)
第40版桑福德抗微生物治疗指南(热病指南) —体外抗菌活性(曲霉菌和其它霉菌)
微生物 伊曲康唑 烟曲霉 黄曲霉 土曲霉 镰刀菌属 足放线病菌: 尖端赛多孢子菌 ++ ++ ++ ± 抗真菌药物 伏立康唑 +++ +++ +++ ++ +++ 棘白菌素类 ++ ++ ++ ± 两性霉素B ++ ++(MIC高) ++ (脂质剂型) ±
β-(1,3)-葡聚糖合成酶 棘白菌素类药物
药物作用前
细胞壁β-(1,3)-葡聚糖耗损
药物作用后
抑制β-(1,3)-葡聚糖合成酶
卡泊芬净等棘白菌素的真正作用位点不在细胞璧, 而是细胞膜上镶嵌的ß(1,3) 葡聚糖合成酶 人体内不含ß(1,3) 葡聚糖合成酶,棘白菌素从抗真菌作用机制上说是安全的, 其不良反应与其它因素有关。
32 16 8 4 2 1 0.5 0.25 0.13 0.06 0.03 No
MEC
卡泊芬净对曲霉菌没有最低抑菌浓度(MIC),而是用最低有效浓度(MEC )来表示,达到MEC时,菌丝尖端和分支处的结构开始改变;但无论浓度多 高,都无法降低曲霉菌总负荷,药物浓度超过MEC的试管中可见的颗粒即曲 霉菌丝断裂后的片段
棘白菌素类
细胞壁
上述观点是否正确?
多烯类药物作用机制 (两性霉素B)
两性霉素B 麦角固醇 细胞膜
药物作用前
与麦角固醇结合 作用于细胞膜
药物作用后
细胞膜穿孔 细胞内阳离子漏出
两性霉素B的作用位点:细胞膜上的固醇 它直接结合并破坏麦角固醇,导致细胞膜穿孔破裂,由于两性霉素B对麦角 固醇和人体细胞膜胆固醇的区分能力较差,导致也会部分和胆固醇结合,而 两性霉素B在肾脏浓度最高,因此导致肾毒性显著。
麦角固醇
β-(1,3)-葡聚糖合成酶
麦角固醇 合成途径 麦角固醇 角鲨烯
DNA/RNA合成
14-α-固醇去 甲基酶
羊毛固醇
抗真菌药物分类
作用位点 类别
多烯类
药物
两性霉素B 制霉菌素 多马霉素 咪唑类: 酮康唑 克霉唑 益康唑 咪康唑 奥昔康唑 硫康唑 噻康唑 三唑类(一代): 氟康唑 伊曲康唑 三唑类(二代): 伏立康唑 泊沙康唑 阿莫罗芬 布替萘芬 萘替芬 特比萘芬 卡泊芬净 米卡芬净 阿尼芬净 • •
抑制麦角 固醇合成
唑类的真正作用位点不在细胞膜, 而是细胞内麦角固醇合成路径上的14-α-固醇去甲基酶 人体内不含14-α-固醇去甲基酶,唑类从抗真菌作用机制上说是安全的,其 不良反应与其它因素有关。
棘白菌素类药物作用机制 (卡泊芬净、米卡芬净、阿尼芬净)
甘露聚糖蛋白 β-(1,6)-葡聚糖 β-(1,3)-葡聚糖 几丁质(壳多糖) 细胞膜磷脂双分子层
王汝龙,三唑类抗深部真菌药的临床药学进展 ,临床药物治疗杂志 2007年第5卷第1期
第40版桑福德抗微生物治疗指南(热病指南) —体外抗菌活性(念珠菌和隐球菌)
微生物 氟康唑 白色念珠菌 光滑念珠菌 热带念珠菌 近平滑念珠菌 克柔念珠菌 季也蒙念珠菌 +++ ± +++ +++ +++ 伊曲康唑 +++ ± +++ +++ + +++ 抗真菌药物 伏立康唑 +++ + +++ +++ ++ +++ 棘白菌素类 +++ +++ +++ ++(MIC高) +++ ++(MIC高) 两性霉素B +++ ++ +++ +++ ++ ++

烯丙胺类
唑类药物也可抑制哺乳动物细胞CYP450系统依赖性染色 体合成和药物代谢,因此常与其他药物发生临床相关的 药物间相互作用 通过抑制1,3-β葡聚糖合成酶,抑制真菌细胞壁合成。抑 制该酶可导致真菌细胞壁葡聚糖聚合物缺乏,从而不能 对抗渗透压力 可通过胞嘧啶透酶转运进入真菌细胞,在胞浆中经胞嘧 啶脱氨酶转化生成5-氟尿嘧啶(5-FU),5-FU可抑制真 菌RNA和DNA合成 通过阻断有丝分裂纺锤体形成,抑制真菌细胞有丝分裂
1. Bowman et al. Antimicrob Agents Chemother. 2002;46(9):3001–3012 2. Abstr. 40th Intersci. Conf. Antimicrob. Agents Chemother., abstr. 1683, 2000
卡泊芬净对曲霉菌的作用:动物试验
两性霉素B
伏立康唑 氟康唑 伊曲康唑 卡泊芬净 米卡芬净
细胞膜:
ß(1,3) 葡聚糖合成酶(合成细 胞壁重要成分ß(1,3) 葡聚糖)
人体无ß(1,3) 葡聚糖合成酶,抗真菌 机制本身无安全性问题
主要内容
作用机制与安全性
作用机制与抗真菌活性
化学结构与抗真菌活性 组织浓度与抗真菌作用 赋形剂与安全性
Posaconazole 泊沙康唑(分子量: 700.8)
棘白菌素类
Caspofungin 卡泊芬净(分子量: 1213.4) Micafungin 米卡芬净(分子量: 1292.3) Anidulafungin 阿尼芬净(分子量: 1140.2)
伏立康唑、伊曲康唑的化学结构
Voriconazole 伏立康唑(分子量: 349.3) Itraconazole 伊曲康唑(分子量: 705.6)
葡萄牙念珠菌
新型隐球菌
+
+++
+
+
++
+++
++
-
++
+++
-无活性;±可能有活性;+有活性,作三线用药(至少临床有效) ++有活性,二线用药(临床作用稍差);+++有活性,一线用药(临床常常有效)
• 伏立康唑对光滑、克柔、葡萄牙念珠菌以及新型隐球菌的体外抗菌活性优 于伊曲康唑,对近平滑、季也蒙念珠菌的体外活性优于棘白菌素类 • 而棘白菌素类对光滑念珠菌体外活性最强
为什么棘白菌素类对曲霉菌的 抗菌活性相对较弱?
卡泊芬净对曲霉菌的作用机制
• 卡泊芬净通过抑制真菌细胞壁重要成分β1,3-D-葡聚糖的合成发挥抗菌作用 • 在曲霉菌中, β-1,3-D-葡聚糖主要存在于 生长活跃的菌丝尖端和分枝处1 • Douglas等学者2研究证实,卡泊芬净优先 破坏烟曲霉菌丝结构的顶端细胞和分支接 合处细胞,而菌丝结构中其它细胞仍保持 活力 • 卡泊芬净的上述机制可降低菌丝对血管的 侵袭性,但不能降低真菌总负荷1
为什么伏立康唑的体外抗真菌活性 优于伊曲康唑?
常用抗深部真菌药物化学结构
多烯类
Amphotericin B 两性霉素B(分子量: 924.1)
嘧啶类
Flucytosine 氟胞嘧啶(分子量: 129.1)
Itraconazole 伊曲康唑(分子量: 705.6)
三唑类
Fluconazole 氟康唑(分子量: 306.3) Voriconazole 伏立康唑(分子量: 349.3)
Kurtz et al. Antimicrob Agents Chemother. 1994;38(7):1480–1489.
卡泊芬净对曲霉菌的作用-E-test法
卡泊芬净 伊曲康唑 伏立康唑
图3Βιβλιοθήκη Baidu
E-test法同样可观察到与卡泊芬净作用机制相符的现象
主要内容
作用机制与安全性
作用机制与抗真菌活性
化学结构与抗真菌活性 组织浓度与抗真菌作用 赋形剂与安全性
唑类药物作用机制 (氟康唑、伏立康唑、伊曲康唑)
唑类药物 细胞膜 麦角固醇
麦角固醇 合成途径 麦角固醇
药物作用前
唑类药物
14-α-固醇 去甲基酶 羊毛固醇
角鲨烯
药物作用后
毒性固醇
唑类药物抑制CYP3A依赖性酶14α-固 醇去甲基化酶作用,从而抑制真菌细胞 膜麦角固醇的生物合成,使得麦角固醇 缺乏,而毒性中间产物14α-甲基固醇蓄 积,导致细胞膜通透性增强和生长抑制
Ruta等学者1研究显示(具体见后页图),
• 与两性霉素B不同,卡泊芬净不能从兔肺组织中清除曲霉菌丝,不能减轻真菌负 荷。但菌丝破碎后可减轻对血管的侵袭

此外,卡泊芬净对菌丝的破坏速度明显低于两性霉素B,因此给曲霉菌丝侵犯血
管留下了更多的时间,结果显示治疗期间卡泊芬净组肺损伤平均分显著高于两 性霉素B组
足放线病菌: 多育赛多孢子菌
-
±
-
±
-无活性;±可能有活性;+有活性,作三线用药(至少临床有效) ++有活性,二线用药(临床作用稍差);+++有活性,一线用药(临床常常有效)
在上述药物中,伏立康唑对曲霉菌、镰刀菌属和足放线菌属拥有最强的体外抗菌活性
The Sanford Guide to Antimicrobial Therapy 2010 (40th Edition)

卡泊芬净对曲霉菌的作用机制带来的结果是:如果宿主免疫细胞无法介入,一 旦停药,破碎的菌丝在适宜的环境下仍可恢复正常形态并重新生长
1. ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY, Jan. 2002, p. 12–23
卡泊芬净对曲霉菌的作用:动物试验
本研究显示在肺曲霉病兔肺中曲霉菌丝的清除情况,图A显示兔肺组织中无药物作用时的曲霉菌丝情况;图 B显示1倍浓度的卡泊芬净作用下,曲霉菌丝出现断裂;图C为3倍浓度的卡泊芬净作用下的情况;图D是6倍 浓度的卡泊芬净作用下,曲霉菌丝断裂成较短的片段,尖端被破坏后形成空泡;图E为图D的放大图;图F是 1mg/kg/天的两性霉素B作用下,曲霉菌完全消失。

真菌细胞壁
棘白菌素类
• DNA/RNA合成 抗代谢药 5-氟胞嘧啶(5-FC)
其他
其他类
灰黄霉素

常用抗深部真菌感染药物安全性
种类
多烯类
抗真菌药物
两性霉素B 伏立康唑、氟康唑、伊
作用位点
细胞膜
观点
人也有细胞膜,因
此安全性不佳 人也有细胞膜,因
三唑类
曲康唑
卡泊芬净、米卡芬净
细胞膜
此安全性不佳
人没有细胞璧,因 此安全性良好
2、卤代苯基:氟(F)取代苯基的抗菌活性高于氯(Cl)取代苯基 1、三唑环:抗真菌作用关键部位 3、亲脂集团:使伊曲康唑具有高度脂 溶性,无抗真菌作用
王汝龙,三唑类抗深部真菌药的临床药学进展 ,临床药物治疗杂志 2007年第5卷第1期
伏立康唑独特的化学结构
伏立康唑
1 3
2
*三唑类药物抗真菌作用位点是14-α-固醇去甲基酶,伏立康唑: 1. 加入甲基(CH3):对曲霉菌靶酶的亲和力显著增强 2. 嘧啶环:对曲霉菌和白色念珠菌靶酶的作用提高100倍 3. 嘧啶环上加入一个氟(F)原子:提高在人体内的抗真菌活性
曲霉菌接种后时间(天)
*兔肺曲霉病模型通过气管接种曲霉菌建立,血清GM值以光密度比>1.5作为阳性标准
Petraitiene R, et al. Antimicrob Agents Chemother. Jan 2002;46(1):12-23.
卡泊芬净对曲霉菌的作用-微量肉汤稀释法
卡泊芬净(µg/mL)
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