王雙雙 胡小平 于 波
1汕頭大學醫(yī)學院,汕頭,515041;2北京大學深圳醫(yī)院皮膚科,深圳,518036
侵襲性曲霉病(invasive aspergillosis,IA)是一類由曲霉感染引起的、多發(fā)生在免疫缺陷患者中的較為嚴重的深部真菌感染性疾病。致病菌主要包括煙曲霉(A.fumigatus)、黃曲霉(A.flavus)、黑曲霉(A.niger)和土曲霉(A.terreus)[1]。近年來,隨著免疫抑制劑、廣譜抗菌藥物的廣泛使用,器官移植技術等侵入性診療的普遍開展,以及惡性腫瘤、獲得性免疫缺陷綜合征患者人數(shù)的不斷增加,IA的發(fā)病率呈逐年上升趨勢。IA在侵襲性真菌病中占比居于第2位[2],且仍有不斷增加趨勢。據報道侵襲性曲霉病的病死率超過50%[3],重癥監(jiān)護病房死亡率高達80%[4]。目前臨床主要使用抗真菌藥物治療侵襲性曲霉病,患者的病情可得到一定緩解。但是IA患者的高死亡率仍嚴重威脅其生命健康。本文就臨床治療侵襲性曲霉病的研究進展進行綜述,以期為挽救IA患者生命、改善患者生存質量提供參考。
美國感染病學會(Infectious Diseases Society of America,IDSA)在2016年頒布的治療指南中強調預防性使用抗真菌藥物可以有效減少IA的發(fā)生,并建議對患有血液系統(tǒng)腫瘤和免疫缺陷的IA患者,在中性粒細胞持續(xù)減少期間和免疫系統(tǒng)嚴重抑制時進行一級預防[5]。Rijnders等[6]研究表明對于伴發(fā)長期中性粒細胞減少的血液系統(tǒng)惡性腫瘤患者,給予兩性霉素B制劑吸入性用藥可減少曲霉病的發(fā)病率。既往研究比較了伊曲康唑和氟康唑在血液系統(tǒng)惡性腫瘤患者中的預防作用,結果表明在白血病患者和造血干細胞移植(hematopoietic stem cell transplantation, HSCT)受者中伊曲康唑比氟康唑更能有效地預防IA[7-9]。此外,對于已經接受過抗真菌藥物治療的患者,若再次發(fā)生中性粒細胞減少癥狀,則有再發(fā)IA的風險,復發(fā)風險高的患者(如接受化療或HSCT的患者)需進行二級預防,即再次開始抗真菌治療。伏立康唑可作為防治IA復發(fā)的二級預防藥物[6]。
2.1 常見抗真菌藥物作用機制 目前臨床上用于防治IA的抗真菌藥物主要包括唑類藥物、多烯類和棘白菌素類藥物。唑類抗真菌藥物主要包括伏立康唑、伊曲康唑、泊沙康唑、雷夫康唑、艾沙康唑等[10]。該類藥物通過和細胞色素P-450結合來抑制羊毛甾醇去甲基酶(CYP51),導致羊毛甾醇不能有效合成,破壞細胞膜的滲透性,繼而造成真菌死亡[11,12]。多烯類抗真菌藥包括兩性霉素B以及制霉菌素,其通過結合真菌細胞膜上的麥角固醇從而形成甾醇-多烯復合物,然后在細胞膜上形成親水通道,致使細胞膜內外離子梯度變化,造成真菌死亡[13,14]。值得注意的是多烯類藥物對人體有腎毒性。棘白菌素類抗真菌藥,常見臨床用藥為卡泊芬凈、米卡芬凈和阿尼芬凈。該類藥物主要通過非競爭抑制真菌1,3-葡聚糖合成酶,抑制細胞壁的1,3-葡聚糖合成,破壞真菌細胞壁的結構,達到抑制并殺滅真菌的目的[15]。尚無研究表明該類藥物對人體有毒性作用[16]。
2.2 早期抗真菌治療 在2016年IDSA和2011年美國胸科協(xié)會(American Thoracic Society, ATS)的治療指南中,抗真菌藥物可用于治療IA臨床患者,包括有肺部疾病、中樞神經系統(tǒng)(central nervous system, CNS)感染、鼻-鼻竇炎、心內膜炎、胃腸道疾病等(除外霉菌性眼內炎患者),并推薦伏立康唑是臨床治療IA的一線用藥,提出將聯(lián)合使用伏立康唑與棘白菌素類藥物治療嚴重的IA患者,特別是患有血液系統(tǒng)惡性腫瘤和嚴重持續(xù)性中性粒細胞減少的患者[6]。伏立康唑有口服與靜脈兩種給藥方式,最常見的不良反應包括視力改變、幻覺、QTc間期延長、神經病變、CNS改變(如記憶喪失和難以集中注意力)、脫發(fā)等,使用時要注意檢測血藥濃度。對于因嚴重不良反應而無法耐受伏立康唑的患者,建議選擇兩性霉素B脂類制劑,如兩性霉素B脂質體(AmBisome)或兩性霉素B脂質復合體(amphotericin B lipid complex, ABLC)或艾沙康唑。艾沙康唑是于2015年獲美國FDA批準的新一代三唑類抗真菌新藥,對于腎功能不全且不能接受伏立康唑靜脈給藥的患者,可以考慮用艾沙康唑來替代伏立康唑或兩性霉素B脂類制劑[17]。一項國際性多中心隨機開放性試驗[18],納入277例確診或擬診侵襲性曲霉菌病且合并多種基礎疾病的患者,比較了伏立康唑與兩性霉素B抗真菌治療的有效性與安全性,12周時兩者完全或部分有效的可能性(53% vs 32%),死亡率(29% vs 42%),表明前者獲益更顯著,更加安全。然而,近年來曲霉耐藥菌株特別是三唑類藥物耐藥菌株的報道日漸增多,煙曲霉、黃曲霉對三唑類藥物耐藥最常見的原因是CYP51的突變,這一機制被認為與曲霉菌暴露于環(huán)境中的農業(yè)殺真菌劑有關[19]。在特定的患者群體中觀察到了高達29%的煙曲霉感染患者對伏立康唑耐藥,例如危重患者[20],并且其死亡率極高,某些病例報道了耐三唑IA患者的死亡率為50%~100%[21]。若發(fā)現(xiàn)分離株對唑類耐藥的煙曲霉感染患者,則應采用分離株對其敏感的抗真菌藥物治療患者。有專家小組建議,當?shù)貐^(qū)耐藥率超過10%時,考慮放棄三唑類藥物單一療法,采用多烯類與棘白菌素類藥物聯(lián)合治療[22]。兩性霉素B具有廣譜抗真菌活性和強大的殺真菌作用, 對絕大部分的真菌具有抗菌活性,但土曲霉對其敏感性低,臨床報告顯示使用其他藥物(如伏立康唑或艾沙康唑)的結局更好[23]。艾沙康唑分子結構中的側鏈與真菌CYP51蛋白有較高的親合力, 使其具有較廣的抗真菌譜, 對臨床常見的曲霉菌表現(xiàn)出很強的抑菌和殺菌活性,且其安全性也較高,對曲霉屬MIC值在0.06~16 μg/mL[24],美國FDA批準該藥用于治療成人IA。某些曲霉菌種,如熱焦曲霉、lentulus曲霉及烏達加瓦曲霉(Neosartorya udagawae),通常對多種抗真菌藥(包括兩性霉素B及伏立康唑)存在固有高度耐藥性。尚未完全界定這種相對耐藥性的臨床意義,但是病例系列研究表明,證實有上述感染的患者結局較差,并且對于感染這些菌株的患者,需考慮行抗真菌藥耐藥性試驗和/或聯(lián)用兩種抗真菌藥[25,26]。
由于毛霉目真菌對伏立康唑天然固有耐藥[27,28],因此臨床上懷疑侵襲性真菌感染、但尚未確定侵襲性曲霉病的診斷(特別是對于近期已接受過伏立康唑的患者),應考慮應用兩性霉素B脂類制劑進行經驗性治療,以達到對曲霉病和毛霉病的雙重抗真菌作用。
隨著傳統(tǒng)抗真菌藥物耐藥現(xiàn)象的不斷增加,研發(fā)新型抗真菌新藥受到臨床和科研人員的廣泛關注。正在研發(fā)的新一代棘白菌素類藥物如rezafungin(CD101),通過抑制1,3-葡聚糖合成產生抗菌作用[29]。它在組織中分布廣泛,與其他棘白菌素類藥物相比,半衰期顯著延長(133 h),具有較好的藥代動力學優(yōu)勢,允許每周用藥一次[30]。其有效性可以和其他棘白菌素類相當,抗菌譜更為廣泛,可以覆蓋曲霉屬及念珠菌屬[31]。T-2307是一種具有新活性機理的芳脒化合物[32,33],目前仍處于動物模型研究階段,尚未進入臨床試驗。它通過抑制線粒體功能以產生殺菌效果。體外和體內的動物研究已經證明了廣泛的抗病原真菌的活性,包括念珠菌屬、隱球菌屬和曲霉屬。已確定的最低抑菌濃度極低,其動物模型表明,在治療侵襲性真菌感染方面,T-2307可能優(yōu)于唑類和多烯類藥物[32]。另一種正在研發(fā)的藥物olorofim(F901318)具有新的活性機制[31],通過抑制嘧啶生物合成的關鍵酶-二氫輪酸脫氫酶發(fā)揮作用??梢钥诜挽o脈給藥。具有廣泛的抗真菌活性,對曲霉屬病原真菌較為有效[31,34],特別是對多重耐藥曲霉菌株有效,提示其獨特的藥理特點而不易產生交叉耐藥。Fosmanogepix(APX001)是一種前體藥物,目前處于II期臨床試驗階段,其被代謝后的活性物質稱為manogepix(MGX) (又稱E1210)[35]。Fosmanogepix(APX001)主要針對真菌特異性酶Gwt1發(fā)揮作用,干擾糖基磷脂酰肌醇(GPI)-錨定生物的早期合成,可以提高存活率,降低真菌負荷,已證明該制劑對多種酵母菌、絲狀真菌有效[36]。另一種新的抗真菌藥物是VL-2397,也稱為ASP2397,在結構上與真菌鐵載體相似,它通過特定的鐵載體鐵轉運蛋白1(SIT1)被吸收到細胞內,并通過一種未知的機制擾亂細胞內的過程[31]。體外和體內動物研究發(fā)現(xiàn)VL-2397對曲霉感染有效,主要集中在煙曲霉[37]。
協(xié)同藥物是一類主要用于治療非真菌感染性疾病的各種化合物,現(xiàn)有研究表明其具有廣譜的抗真菌活性,包括鈣調神經磷酸酶抑制劑、熱休克蛋白90抑制劑、螯合化合物、抗心律失常藥物、抗菌藥物及其他化合物。單獨使用或與經典抗真菌藥物聯(lián)合使用該類藥物在治療真菌感染方面具有一定潛力。鈣調神經磷酸酶被確認為幾種真菌細胞內鈣穩(wěn)態(tài)的重要調節(jié)因子之一,抗真菌耐藥性也與鈣和鈣調神經磷酸酶信號通路有關[38]。鈣和鈣調神經磷酸酶抑制劑如他克莫司與已知的抗真菌化合物聯(lián)合使用可以抑制真菌的生長[39,40],又能提高現(xiàn)有抗真菌藥物的效力,同時還能減少抗真菌藥物耐藥性的發(fā)生[39,41]。熱休克蛋白90(HSP90)是一種分子伴侶,在真核生物中受應激誘導,調節(jié)目標蛋白的折疊、運輸,并通過釋放先前沉默的遺傳變異來響應環(huán)境變化來影響進化。依賴于HSP90的唑類耐藥性的關鍵介質是鈣調神經磷酸酶[42],它是一種HSP90靶蛋白,HSP90結合鈣調神經磷酸酶的催化亞單位,使其處于激活狀態(tài)。抗心律失常藥物會破壞鈣穩(wěn)態(tài),而鈣穩(wěn)態(tài)與抗真菌活性有關。推測這些藥物的電生理和藥代動力學性質與酯基的大小和支化、分子或取代基的親脂性密切相關。胺碘酮(AMD)和硝苯地平(NIF)單獨或與伊曲康唑聯(lián)合使用對不同菌株的煙曲霉進行了試驗證明這些藥物聯(lián)合使用可增強抗真菌活性[43]??咕幬锶缁前奉愃幬?、利福平、糖肽和環(huán)丙沙星被單獨或與多烯或唑類藥物聯(lián)合研究?;前奉愃幬锿ㄟ^干擾葉酸的合成發(fā)揮作用。環(huán)丙沙星沒有內在的抗真菌活性,但它可能與抗真菌藥物相互作用,因為它抑制DNA旋轉酶(拓撲異構酶II)。同源分析顯示抗真菌藥物和環(huán)丙沙星對煙曲霉菌株有顯著的藥效學相互作用[44]。體外實驗表明:利福平單一用藥對真菌生長無明顯影響,但與兩性霉素B合用對煙曲霉菌、黃曲霉和黑曲霉的MIC值可持續(xù)降低2~10倍[45]。糖肽類抗菌藥物如萬古霉素和替考拉寧與棘白菌類連用時可有效提高其抗菌效果。另外,他汀類藥物、螯合化合物、布洛芬與抗真菌藥物聯(lián)合均起到一定促進作用。
對于采用伏立康唑、艾沙康唑或兩性霉素B脂質體單藥治療無效的患者,建議聯(lián)合使用抗真菌藥物進行補救性治療,即在伏立康唑、艾沙康唑或兩性霉素B脂質體的基礎上加用一種棘白菌素類藥物,例如卡泊芬凈、米卡芬凈或阿尼芬凈。有研究表明在兩性霉素B初始治療失敗的IA患者中,與單獨使用伏立康唑相比,伏立康唑和卡泊芬凈的聯(lián)合治療可提高生存率,3個月內死亡率較單用藥物減少[46]。一項前瞻性開放性研究納入30例存在血液系統(tǒng)惡性腫瘤的擬診或確診侵襲性曲霉病患者,對患者隨機分組,聯(lián)合治療組給予兩性霉素B[3 mg/(kg·d)、靜脈給藥]和標準劑量的卡泊芬凈,對照組給予大劑量兩性霉素B[10 mg/(kg·d)、靜脈給藥][47]。最后證實聯(lián)合組出現(xiàn)較好療效的患者更多,12周時,聯(lián)合組生存率為100%,而兩性霉素B單藥組為80%。三唑類聯(lián)合多烯類藥物治療真菌感染時多表現(xiàn)為拮抗作用,臨床很少聯(lián)用??拐婢委熞话阋掷m(xù)到患者全部感染癥狀及體征消退,且放射影像學異常已穩(wěn)定,以及活動性感染的體征消失后,才停止藥物治療。最短治療時長為6~12周[6],但是,臨床上對于大多數(shù)免疫受抑制患者,抗真菌治療將持續(xù)數(shù)月,甚至數(shù)年。
盡管有新的抗真菌藥物可用,但目前的藥物治療不能提供長期保護,特別是在持續(xù)免疫抑制的情況下[48],因此,免疫療法成為今后研究的重點之一。免疫療法主要是盡可能地降低免疫抑制程度,其作為抗真菌治療的輔助手段可用于治療IA[6]。人們普遍認為降低免疫抑制水平將改善結局,尤其是存在化療誘發(fā)的中性粒細胞減少或因移植物抗宿主病(graft-versus-host disease, GVHD)而使用糖皮質激素時。對于中性粒細胞減少的患者,骨髓功能的恢復對控制曲霉菌病至關重要[49]。集落刺激生長因子可增強中性粒細胞的趨化作用及吞噬作用,并將中性粒細胞引至感染部位。臨床研究發(fā)現(xiàn),粒細胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor, G-CSF)可縮短骨髓抑制性化療后中性粒細胞減少的持續(xù)時間,因此可縮短住院時間、減少感染發(fā)生及縮短抗菌治療天數(shù)。盡管具有上述積極作用,但尚無明確證據表明造血生長因子能夠降低感染所致死亡率、提高抗菌藥物有效率或改善總體生存情況,也沒有明確證據表明其具有增強固有中性粒細胞殺真菌能力的作用,因此,不推薦對中性粒細胞減少的侵襲性曲霉菌病患者常規(guī)應用集落刺激因子[50]。干擾素-γ是巨噬細胞功能的有效激活劑,可增強鼠巨噬細胞對體外和體內多種真菌病原體的抗真菌活性。 IFN-γ的功效對抗人類真菌感染的方法尚未得到廣泛研究。但是,體外實驗已證明IFN-γ對抗煙曲霉及念珠菌的真菌藥物具有協(xié)同作用[51]。單克隆抗體的開發(fā)是抗真菌治療的新策略。單克隆抗體A9是針對煙曲霉胞壁糖蛋白產生的IgG1,在體內外均有較好的效果。單克隆抗體A9均勻地調理細胞表面,并被發(fā)現(xiàn)在侵襲性曲霉病的實驗小鼠模型中具有保護作用[52]。此外,曲霉特異性T細胞過繼免疫療法(Asp-STS)代表了一種較有前景的治療IA的方法,早期臨床研究支持其能夠快速有效地恢復HSCT受者中特異性免疫應答反應,并且可以轉化為長期的抗真菌保護[53,54],這種方法可能為HSCT受者中IA的有效治療奠定基礎。
除抗真菌治療外,對于伴有咯血,與大血管或心包和胸壁侵犯相鄰的肺部病變的復雜IA病例,可能適合行手術治療以清除壞死組織用作輔助治療[55],它可以防止曲霉進一步擴散到其他器官。免疫功能低下患者手術切除的安全性已有報道[56]。
IA發(fā)病率逐年升高,常發(fā)生于惡性腫瘤、器官移植以及免疫功能缺陷的患者。IA患者病情較為嚴重,其病死率較高,給社會和患者家庭帶來了沉重負擔。而隨著曲霉屬真菌耐藥報道的不斷增多,選擇高效、低毒的抗真菌藥物成為研究熱點。而聯(lián)合用藥、新型抗真菌藥物、免疫治療等手段也逐漸被發(fā)現(xiàn)能有效提高患者的存活率。