李水秀,宋延君,石建萍,2,郭 慧,張玲玲,張 宏
2.廣州醫(yī)學(xué)院附屬深圳沙井醫(yī)院皮膚科,深圳 518000
近年來,侵襲性曲霉病仍然是免疫功能低下者發(fā)病和死亡的一個重要的原因,其主要由煙曲霉引起[1]。三唑類藥物是治療曲霉病的首選藥物[2],但隨著其廣泛、長期使用,煙曲霉對其的耐藥率逐年上升[3-5]。因此,新型治療方案的提出已成為迫切需要解決的問題。不同作用機制的抗真菌藥物聯(lián)合應(yīng)用已成為新型治療方案[6]。漢防己甲素(tetrandrine,TET)是從天然藥用植物中提取的一種雙芐基異喹啉類生物堿,我們已證明其對氟康唑等 唑類抗真菌藥物在體內(nèi)外抗作為酵母菌代表的白念珠菌 有顯著增效活性,其增效機制與抑制藥物外排泵以及下調(diào)外排泵相關(guān)基因的表達有關(guān)[7-9]。本實驗以煙曲霉作為深部感染的絲狀真菌代表,進一步研究最大非細胞 毒性劑量的TET在體外對 伊曲康唑(itraconazole,ITR)、伏立康唑(voriconazole,VRC)和泊沙康唑(posaconazole,PCZ)抗煙曲霉的增效活性,為臨床上以TET作為三唑類藥物增效劑治療煙曲霉病提供依據(jù)。
1.1 菌株和主要試劑
1.1.1 菌株 23株煙曲霉(AF5,AF7,AF8,AF9,AF10,AF13,AF17、AF18,AF19,AF20,AF21,AF23,AF24,AF26,AF27,AF29,AF30,AF31,AF38,AF46,0193,CBS,CMCC),前20株和來自廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院臨床株,后3株由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院皮膚病研究所惠贈。質(zhì)控菌株選用美國臨床和試驗標準協(xié)會(CLSI)推薦的近平滑念珠菌 ATCC 22019。
1.1.2 主要試劑 ITR(梯希愛化成工業(yè)發(fā)展有限公司,批號I0732,純度>98.0%)。VRC(山東華禧藥業(yè)有限公司,批號20110510,純度>98.5%)。PCZ(大連美侖生物技術(shù)有限公司,批號20130210,純度>99.0%)。TET(陜西慧科植物有限公司,批號20041226,純度>98.0% )。RPMI 1640液體培養(yǎng)基(Gibco,USA,pH7.0)。
1.2 方法
1.2.1 菌懸液制備 將受試菌株于PDA中37。C活化5~7天,用含有1%Tween 80的無菌生理鹽水將煙曲霉孢子洗脫,并用RPMI 1640將其調(diào)整至工作濃度,菌液新鮮制備[10]。
1.2.2 TET對23株煙曲霉孢子相的最大非細胞毒性劑量測定 參照 M38-A方案的微量稀釋法[11]。96孔板的第1~10孔內(nèi)分別加入100μL倍比稀釋的TET(終濃度為終濃度為0.625μg/mL~320μg/mL)和100μL受試菌液(終濃度為5×103CFU/mL)。陰性對照孔加入200μL的 RPMI 1640,正常生長對照孔加入100μL RPMI 1640和100μL受試菌液,混勻,37。C培養(yǎng)48h,以視覺法和OD值測定法判讀結(jié)果。用RPMI 1640稀釋后臺盼藍染色,利用細胞計數(shù)板計數(shù),觀察細胞形態(tài)并計算存活率。與正常生長對照孔比較,菌的存活率≥95%時認為該濃度為TET的最大非細胞毒性劑量。實驗重復(fù)3次。
1.2.3 ITR、VRC和PCZ單獨及聯(lián)合TET抗煙曲霉活性測定 參照 M38-A方案的微量稀釋法[11]。分 組:ITR/VRC/PCZ 組、ITR/VRC/PCZ 聯(lián) 合TET組。ITR/VRC/PCZ組分別加入100μL倍比稀釋的ITR/VRC/PCZ(終濃度為0.0625μg/mL~64μg/mL)和100μL受試菌液(終濃度為5×103CFU/mL)。ITR/VRC/PCZ聯(lián)合 TET 組分別加入50μL的ITR/VRC/PCZ(終濃度為0.0625μg/mL~64μg/mL)、50μL的TET(終濃度為80μg/mL)和100μL受試菌液(終濃度為5×103CFU/mL)。陰性對照孔加入200μL的RPMI 1640。正常生長對照孔加入100μL RPMI 1640和100μL受試菌液,混勻,37。C培養(yǎng)48h,以視覺法和OD值測定法判讀結(jié)果。實驗重復(fù)3次。
1.2.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件的配對t檢驗進行統(tǒng)計分析。
2.1 質(zhì)控標準 每次實驗所測得的質(zhì)控菌株ATCC 22019對ITR、VRC和PCZ的MIC值分別為0.125μg/mL~0.5μg/mL、0.0625μg/mL~0.125μg/mL和0.0625μg/mL~0.125μg/mL,均在CLSI M38-A規(guī)定的范圍內(nèi),說明每次實驗操作準確可靠。
2.2 TET對煙曲霉的非細胞毒性劑量 TET>80μg/mL時,對煙曲霉有抑制作用,且菌的存活率隨TET濃度的增高而降低。TET≤80μg/mL時,菌的存活率>95%,視覺法觀察其濁度與正常生長對照孔無差異。故選80μg/mL為TET在體外對ITR、VRC和PCZ抗煙曲霉增效活性的最大非細胞毒性劑量。
2.3 ITR、VRC和PCZ單獨及聯(lián)合TET抗煙曲霉活性 ITR、VRC和PCZ單獨及聯(lián)合TET對23株煙曲霉的MIC值見表1。ITR單獨及聯(lián)合TET的MIC值范圍分別為 0.5μg/mL~32μg/mL 和0.0 625μg/mL~4μg/mL,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);VRC單獨及聯(lián)合TET的MIC值范圍分別為0.25μg/mL~2μg/mL和0.03125μg/mL~0.25μg/mL,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);PCZ單獨及聯(lián)合TET的MIC值范圍分別為0.125μg/mL~1μg/mL 和0.03125μg/mL~0.25μg/mL,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。ITR、VRC和PCZ聯(lián)合TET時,其MIC終點清晰,“拖尾現(xiàn)象”消失。說明最大非細胞毒性劑量的TET在體外對ITR、VRC和PCZ抗煙曲霉有增效活性。
表1 ITR、VRC和PCZ單獨及聯(lián)合TET對23株煙曲霉的MICsTab.1 MICs of ITR,VRC and PCZ alone and in combination with TET
我們前期實驗已證明TET對氟康唑等唑類抗真菌藥物在體外及動物體內(nèi)抗作為酵母菌代表的白念珠菌 有顯著增效活性,其增效機制與其通過影響ATP的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)換過程而抑制藥物外排泵對藥物的外排功能和下調(diào)外排泵相關(guān)基因MDR1、FLU1、CDR1、CDR2的表達有關(guān)[7-9,12]。但 TET 對唑類藥物抗深部感染的絲狀真菌 是否有增效活性尚未知。所以,本研究以煙曲霉臨床株作為深部感染的絲狀真菌代表,研究最大非細胞毒性劑量的TET對ITR、VRC和PCZ的體外增效活性。
本實驗發(fā)現(xiàn):在體外,聯(lián)合TET 80μg/mL后,ITR對煙曲霉MIC值可降低2~5個稀釋度;VTC對煙曲霉MIC值可降低1~4個稀釋度;PCZ對煙曲霉MIC值可降低1~4個稀釋度。可見在體外TET對ITR、VRC和PCZ抗煙曲霉有增效活性。
TET對ITR、VRC和PCZ抗煙曲霉的增效機制尚未知。但我們前期實驗證明的TET對唑類藥物抗白色念珠菌的增效機制與其抑制藥物外排泵和下調(diào)外排泵相關(guān)基因表達有關(guān)[9]。Morschhauser[13]報道,外排泵功能以及其編碼基因的高表達在導(dǎo)致煙曲霉對唑類抗真菌藥物耐藥過程中起了重要作用。由此推測TET對ITR、VRC和PCZ抗煙曲霉的增效機制也可能是通過影響外排泵功能及下調(diào)外排泵相關(guān)基因的表達而起作用。下一步將從基因表達、蛋白表達等方面進行研究。
目前,測定兩種或以上藥物體外聯(lián)合作用的藥敏實驗多采用美國臨床和實驗室標準協(xié)會(CLSI)推薦的棋盤式微量液基稀釋法,其具有客觀、準確地測定和評價兩種或以上藥物聯(lián)合作用是否表現(xiàn)為協(xié)同作用的優(yōu)點。但是,棋盤法不能測定非細胞毒性劑量的藥物A對藥物B抗真菌是否有增效活性,而微量液基稀釋法卻可以測定藥物A對藥物B抗真菌的增效活性。于是,本研究采用CLSI推薦的微量液基稀釋法證明了最大非細胞毒性劑量的TET對ITR、VRC和PCZ在體外 抗煙曲霉有顯著增效活性。
TET來源于天然藥用植物,有著作用溫和、來源廣泛、不良反應(yīng)少、良好的抗真菌藥物增效機制等特點。我們發(fā)現(xiàn),治療劑量的TET在體外和動物體內(nèi)單獨應(yīng)用時無抗白色念珠菌等真菌活性,但聯(lián)合唑類藥物應(yīng)用時能顯著提高唑類藥物抗白色念珠菌等真菌活性。由于該藥安全、有效且主要作用機制明確,結(jié)合本研究和課題組前期研究,因此,完全可能成為一種有臨床價值的抗真菌藥物增效劑。
(衷心感謝中國科學(xué)院皮膚病研究所劉維達教授和沈永年老師惠贈煙曲霉0193、CBS、CMCC和近平滑念珠菌ATCC 22019,廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院王露霞醫(yī)生惠贈煙曲霉臨床菌株。)
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