Micafungin Sodium

导读   侵袭性真菌感染对公共健康构成了重大威胁，是抗菌素耐药性的一个未得到充分认识的组成部分，是全球新出现的危机。在全球环境发生深刻变化和高危人群不断扩大的时期，人类感染病原真菌正在对所有已获许可的系统性抗真菌药物产生耐药性。本综述重点介绍了抗真菌耐药性的主要机制，并探讨了细菌和真菌对抗菌素控制的耐药性之间的异同。讨论了旨在最大限度地减少病原真菌耐药性出现的风险降低策略所需的研究和创新主题。这些主题包括环境与全健康(One Health)之间的联系、监测、诊断、传播途径、新疗法和减轻真菌适应热点的方法。我们强调需要全球的努力来管理现有的抗真菌武器，并指导未来疗法和干预措施的研究和开发。 论文基础信息 1.原文标题：Tackling the emerging threat of antifungal resistance to human health 2.中文译名：应对新出现的抗真菌耐药性对人类健康的威胁 3.刊载期刊：Nature Reviews Microbiology 4.期刊影响因子：60.633 5.发表时间：2022.3 6.通讯作者：Matthew C. Fisher ＆ Paul E. Verweij 7.通讯作者单位：英国伦敦帝国理工学院＆荷兰国家公共卫生及环境研究院(RIVM)一、前言 真菌可引发过敏、浅表皮肤病乃至致死性侵袭性真菌病（IFDs），全球超10亿人受相关疾病困扰。临床全身抗真菌药分为唑类、多烯类、棘白菌素、5-氟胞嘧啶四类，但真菌极易产生药物适应性，临床治疗失败十分普遍。治疗效果受宿主免疫、药物药代/药效、真菌多重特性共同调控，烟曲霉、耳念珠菌多重耐药菌株已被美国CDC列为最高级别抗菌素耐药（AMR）紧急威胁。 长期以来全球抗菌管控体系只聚焦细菌，真菌耐药被严重忽视，加之真菌为真核生物、细菌为原核生物的巨大生物学差异，现有AMR政策难以直接适配真菌防控。但二者耐药进化逻辑高度相似：药物持续筛选清除易感菌株，携带耐药突变的菌群快速扩增；所有致病真菌均可在药物压力下获得稳定耐药表型。真菌耐药分为获得性耐药与药物耐受性，二者常被混淆。耐药指菌株在常规抑菌浓度下稳定增殖，由靶点突变、外排泵过表达、药物活化抑制等遗传改变造成；耐受性是敏感菌亚群在高于MIC浓度下缓慢生长，依托应激通路、表观遗传调控，以氟康唑处理白色念珠菌最为典型，其临床价值仍待验证。 耐药来源分为临床诱导与环境诱导两类。临床中长期使用唑类、棘白菌素会筛选念珠菌、曲霉耐药株；农业大规模施用甾醇脱甲基抑制剂（DMI）等杀菌剂，环境真菌持续暴露亚抑菌药物浓度，逐步产生交叉耐药。农用唑类与临床三唑结构同源，是环境耐药菌株向人体传播的核心诱因。2021年JPIAMR联盟将抗真菌耐药正式纳入全球AMR战略，提出“同一健康（One Health）”六大核心研究方向：环境、传播、诊断、监测、治疗、干预，本文围绕该框架系统梳理现有研究与未来防控策略。 真菌耐药分子通路存在药物类别特异性：唑类耐药多由CYP51基因突变、启动子串联重复、外排泵高表达引发；多烯类耐药源于麦角甾醇合成基因失活；棘白菌素耐药来自FKS1靶点突变，同时HSP90、钙调神经磷酸酶通路介导细胞壁应激耐受；5-氟胞嘧啶耐药多与FCY1突变、菌株超突变相关。真菌多核、多染色体、可发生非整倍体，且存在MSH2介导的超突变谱系，突变适应性代价远低于细菌，叠加生物膜、表观遗传修饰，进一步放大耐药、耐受表型。 图1 主要侵袭性人类病原真菌获得抗真菌药物耐药性和/或耐受性的主要途径。获得抗真菌药物耐药性和/或耐受性的途径因作用方式(MOA)而异。a唑类药物耐药性主要是由于药物从真菌细胞外排的增加(特别是念珠菌)以及由CYP51A(烟曲霉)点突变和启动子插入引起的甾醇生物合成途径的修饰。在其他真菌物种中(如Cryptococcus neoformans)，由染色体非整倍体和超突变引起的药物靶标和外排泵的过度表达是常见的。b多烯通过与麦角甾醇形成复合物来改变细胞膜通透性，而耐药性是由麦角甾醇生物合成基因的功能缺失突变引起的(特别是在曲霉属和念珠菌属)。特别是在白色念珠菌(Candida albicans)中，ERG3的双重缺失赋予了耐药性。然而，通过白色念珠菌中ERG5、ERG6和ERG25的上调，药物耐受性是常见的。c细胞膜应激也会影响HSP90的调节剂，从而赋予药物耐受性。棘白菌素抑制1,3-β-D-葡聚糖合酶(FKS1)，该基因的突变导致念珠菌和镰刀菌的耐药性。棘白菌素暴露也可通过抑制β-葡聚糖合酶导致细胞壁应激，间接激活与药物耐受有关的Ca2+/钙调神经磷酸酶或HSP90/mTOR通路。d嘧啶类似物如5-氟胞嘧啶可抑制DNA和RNA合成。耐药性可通过靶基因FCY1的点突变而产生，并且在念珠菌属中很常见。已知隐球菌属物种中的超突变会引起对此类药物的耐药性。 TR ，串联重复。二、环境-全健康关联：唑类双重使用驱动真菌耐药 绝大多数条件致病真菌以空气孢子形式在环境广泛分布，老年人、肿瘤放化疗、器官移植、新冠等病毒感染人群为IFDs高危群体，该类患者感染曲霉、耳念珠、毛霉后，耐药感染发生率显著上升。球孢子菌、烟曲霉、隐球菌等主要侵袭性真菌均来源于环境，农业杀菌剂持续筛选是环境耐药进化核心动力。 表1 比较细菌和真菌抗菌素耐药性的驱动因素。 AMR，抗菌素耐药性； ARG，抗菌素耐药基因； HGT，水平基因转移； MGE，可移动遗传元件。2.1 农用、医用唑类双重使用带来交叉耐药风险 农用DMI唑类与临床一线伊曲康唑、伏立康唑结构高度相似，全球使用规模悬殊：美国2006-2016年农用唑用量涨幅超400%，中国年使用量约3万吨，为欧盟十倍；该类药剂降解周期长达47~120天，土壤、堆肥、温室长期残留，持续形成亚抑菌筛选环境。堆肥厂、城市绿化、温室为耐药进化“生态热点”，烟曲霉在此大量增殖并获得标志性耐药突变TR34/L98H、TR46/Y121F/T289A，分别介导伊曲康唑、伏立康唑耐药。分子流行病学证实，环境与临床耐药分离株基因型高度同源，证明环境耐药菌株可直接感染人体。耐药曲霉可通过园艺商品全球流通，空气孢子无管控扩散，医院内耐药患者也会成为局部传染源。 图2 新出现的抗真菌耐药性和环境-全健康驱动因素。 环境中的真菌暴露于广谱抗真菌药物，这些药物也被用作临床抗真菌治疗的一线药物。生态热点的出现可以作为耐药基因型的扩增器。一个例子是绿色废物的储存和堆肥。患有侵袭性真菌疾病(IFDs)的人也可能传播耐药基因型(例如在医院内暴发)；然而，人类和其他动物对环境中抗真菌耐药性的影响程度仍然未知。多种外部因素可能会影响抗真菌耐药性发生率，其中包括改变环境和废物管理中杀菌剂的使用模式；改变有风险的人类宿主群体，包括COVID-19等病毒感染；气候变化可能会改变真菌的地理范围和适应性景观，从而产生耐药性，并提供新的感染途径(例如自然灾害)；改变可能包括类似于抗真菌药物的外源化学物质的生物相互作用；以及由于内在的遗传变化或与上述驱动因素组合的协同作用，真菌本身的毒力发生变化。2.2 环境压力同步改变真菌毒力与适应性 唑类作用靶点麦角甾醇合成通路与真菌铁摄取、缺氧适应通路紧密关联，耐药突变可同步提升烟曲霉在宿主缺铁、缺氧病灶中的生存能力，实现耐药与毒力协同进化。格特隐球菌经农用苯菌灵筛选后，MDR1外排泵过表达，同时获得氟康唑交叉耐药与小鼠致病性提升。气候变暖与药物筛选存在协同效应：高温改变真菌细胞膜脂质组成，调整麦角甾醇合成，提升耐药菌株环境适配度，这一协同机制也被用于解释2009年耳念珠菌全球多重耐药暴发。环境杀菌剂、气候、宿主人群变化多重叠加，耐药真菌表型复杂化，必须依托跨地域、跨行业全健康方案管控，同步开展环境耐药菌株基线监测。三、抗真菌耐药的诊断与全球监测体系3.1 传统药敏检测的局限 药敏试验是耐药判定金标准，依靠肉汤微量稀释、纸片扩散等方法测定MIC，对照CLSI、EUCAST临床断点区分敏感/耐药。但标准化肉汤法操作繁琐、耗时长，基层实验室普及率低；检测依赖真菌培养，无法检出耶氏肺孢子菌等不可培养病原体；断点标准仅覆盖少数常见念珠菌、曲霉，不同机构判定标准差异大，结果难以横向对比。MALDI-TOF质谱可快速鉴定菌种，但无法直接检测耐药突变，设备成本高，限制大范围监测落地。3.2 分子检测与全基因组溯源技术 实时PCR可直接从临床样本检出CYP51、FKS1、ERG11等热点耐药突变，无需培养，缩短诊断周期，适合耳念珠菌、耐药曲霉快速筛查，但念珠菌唑类突变位点繁杂，暂无通用商业化试剂盒。全基因组测序（WGS）可全面解析菌株耐药基因型、重构时空传播演化轨迹，是耐药溯源核心工具，已广泛用于耳念珠菌院内暴发追踪。但真菌基因组更大、有性重组频繁，生物信息分析流程缺乏统一标准；便携式纳米测序设备逐步普及，有望实现床边快速耐药分型。3.3 全球监测体系建设短板与发展方向 现有全球AMR监测项目以细菌为主，真菌长期被排除。WHO 2018年启动念珠菌监测试点并纳入GLASS全球监测系统，SENTRY计划及部分欧美国家仅开展念珠菌常规监测，曲霉、毛霉等霉菌监测几乎空白。多重耐药耳念珠全球扩散凸显统一监测的紧迫性。未来监测核心工作：适配低收入国家简易筛查手段；设立国家级真菌参考实验室；解析耐药分子标志物；搭建标准化临床数据库；建立覆盖人、动物、环境的全健康监测网络；搭建全球真菌耐药基因组库与共享生物样本库。 图 3 耐药性检测、追踪和监测。  真菌样本可以从诊所或环境中获取，包括以公民科学家的身份与公众接触。 传统的、成熟的微生物学方法可以从这些样本中培养和选择分离株，为提取基因组DNA做好准备。 这些DNA片段用于生成全基因组测序(WGS)的测序文库。 目前有许多可用的测序平台，可生成长读长和短读长序列数据。 在对参考基因组进行映射 之前，需要对原始序列数据进行质量控制。 调用高置信度单核苷酸多态性(SNPs)可以帮助推断与耐药性相关的等位基因及其进化历史。 研究人员和临床医生可以通过系统动力学推断和建立交互式在线门户(如Nextstrain或Microreact)来追踪传播事件。四、耐药真菌感染临床治疗与新药研发思路 临床治疗失败常源于病灶药物渗透不足、亚治疗浓度长期暴露、剂量失衡带来毒性风险。治疗药物监测、药代/药效（PK/PD）模型模拟可优化给药方案；米卡芬净等药物可抑制真菌外排泵，与唑类联用提升胞内药物浓度，减少耐药筛选。中空纤维体外模型可模拟人体药物暴露，预判耐药出现概率。 新型抗真菌药物研发周期长达5~7年，投入成本数亿美元，开发难度极高。艾沙康唑虽抗菌谱更广，但仍存在唑类交叉耐药；Olorofim、Fosmanogepix、Ibrexafungerp等全新作用机制新药对多重耐药曲霉、念珠菌具备活性，正推进临床试验；雾化唑类制剂可提升肺部药物浓度，克服肺曲霉唑类耐药。农业与临床杀菌剂同质化是环境耐药根源，未来农业需开发作物抗病品种、RNA干扰特异性抑菌技术，实现农用与临床药物靶点差异化，从源头减少交叉耐药压力。五、多层次综合干预防控策略5.1 规范抗真菌临床管理 完善抗真菌管控计划，严格限制预防性、经验性滥用，依托快速诊断推行“早启动、早降级、早停药”方案，降低药物选择压力，不增加患者住院死亡率与并发症风险。针对念珠菌、皮肤癣菌等高传播真菌强化院感管控。5.2 联合用药阻断继发性耐药 借鉴结核、HIV联合治疗思路，多种真菌病联合方案已成为标准：隐球菌病采用两性霉素B联合5-氟胞嘧啶，避免单药诱导氟康唑耐药；侵袭性曲霉唑类+棘白菌素联用可提升杀菌效率，小规模临床试验显示死亡率显著下降；耳念珠菌多采用联合方案减少多重耐药株院内扩增。5.3 宿主导向免疫干预新方向 免疫缺陷是IFDs高发核心诱因，免疫疗法可降低药物依赖，延缓耐药发生。干扰素γ、GM-CSF细胞因子、TLR激动剂已用于难治真菌病；真菌特异性单抗、CAR-T细胞、树突状细胞免疫疗法处于临床前阶段；白色念珠菌重组Als3疫苗完成II期临床，其余真菌疫苗仍存在宿主免疫应答不足等瓶颈。Dectin-2偶联两性霉素脂质体等靶向递送系统可提升病灶药物浓度、降低人体毒性。 图 4 在抗真菌耐药性的情况下对侵袭性真菌感染进行干预。  对Synopticintegrated One Health的理解对于理解导致整个真菌界出现耐药性的复杂多因素途径以及降低出现率的潜在干预措施都是必要的。 a 复杂的生物和非生物相互作用导致环境机会性真菌出现AMR发展的进化热点，需要对环境进行有针对性的干预。 b,c 患者暴露于环境AMR需要加强检测方法，更多地关注关键的真菌生活史因素(b部分)，而新的和正在出现的耐药病原真菌有可能在全球医院传播并在医疗保健环境中暴发，需要进行跨国监测(c部分)。 一个跨领域的主题是，工业需要将农业杀菌剂的开发和使用与临床使用的抗真菌药物分开，以开发对a-c部分发挥作用的进化力量有弹性的治疗方法。 GLASS，全球抗菌素耐药性监测系统； WHO，世界卫生组织。六、总结 当前抗真菌耐药防控存在多重瓶颈：临床缺乏高灵敏度快速诊断工具，标准化药敏体系不完善，全身抗真菌药物种类稀缺；真菌物种多样性高，环境与临床双重药物压力持续催生新型耐药变异；农用、医用唑类同源叠加环境、气候、高危人群多重因素，加剧全球传播风险。现有监测网络不完善，跨行业、跨国协同研究、经费投入不足。 依托One Health框架，需同步推进环境杀菌剂管控、标准化全球耐药监测、精准临床诊疗、新型药物与免疫疗法研发，区分农业与临床抗真菌开发管线，搭建全球多领域协作平台，通过监测、规范用药、联合治疗、免疫干预多维度协同，遏制抗真菌耐药持续蔓延，降低侵袭性真菌病致死负担。 原文链接：https://www.cn-healthcare.com/articlewm/20220517/content-1356217.html 声明：本文资料来源于《微生态》，仅供科研分享，不做盈利使用，如有侵权，请联系后台处理。 本文可能含有人工智能生成结论，不代表编辑观点，文中难免有所疏漏和谬误，恳请批评指正。 真实实验室提供预实验协助 近期部分核心期刊录用明