他汀类药物治疗真菌感染研究进展

王晓娟 秦玉璘 沈春英 杨其莲 喻轶群 曹永兵 韩冰

(1.上海市闵行区中心医院药剂科，上海 201199；2.上海市中西医结合医院脉管病研究所，上海 200082)

近年来，由于广谱抗生素、免疫抑制剂等广泛应用以及肿瘤放化疗、艾滋病等免疫功能低下患者增多，深部真菌感染发生率逐年上升，据统计，全球每年约有150万例致命真菌感染，远高于疟疾、乳腺癌或前列腺癌[1-2]。在我国，白念珠菌(Candidaalbicans)是引起深部真菌感染最主要的条件致病菌，经抗真菌药物治疗后，死亡率仍高达40%至50%[3]。目前常用的抗真菌药物主要有三类：抑制甾醇合成(氮唑类和烯丙胺类)，影响细胞壁(两性霉素和棘白菌素类)和抑制DNA合成(氟胞嘧啶)[4]。侵袭性真菌感染大多需要经过长疗程重复给药，治疗过程中真菌易产生耐药[5]，现有药物由于毒副作用限制其应用，能对现有抗真菌药物起到协同作用的化合物具有广泛的应用前景[6]。

他汀类药物是HMG-CoA还原酶抑制剂，可显著降低血浆胆固醇水平[7]，是目前最有效的降脂药物。据报道，他汀类药物除抑制胆固醇外，还具有抗真菌作用[8-9]，但其体内效果存在争议。因此，我们通过查阅相关文献，回顾临床常用他汀类药物(辛伐他汀、阿托伐他汀、瑞舒伐他汀、氟伐他汀、普伐他汀、洛伐他汀)特性及其抗真菌作用，包括已报道的体外、体内和临床研究以及作用机制，探讨其作为抗真菌治疗药物的潜在价值。

1 他汀类药物分类及药理特性

他汀类药物具有保守内酯环结构[10]，除洛伐他汀和辛伐他汀外，其他均以内酯水解后的活性形式存在[11]。根据结构可分为1型和2型：1型他汀类药物具有保守内酯环(蓝色)、十氢萘结构(黑色)和不同的丁酰基侧链(红色)，亲脂性强，包括洛伐他汀、普伐他汀和辛伐他汀；2型他汀类药物侧链由氟苯基侧链(绿色)取代，具有亲水性，包括阿托伐他汀、氟伐他汀、匹伐他汀和瑞舒伐他汀[12-13](见表1)。

表1 他汀类药物结构、分类及药理特性[12-13]

他汀类药物中洛伐他汀和辛伐他汀亲脂性最好，经细胞内酯酶活化后分别产生辛伐他汀酸和洛伐他汀酸活性形式。除普伐他汀外，其他均由肝脏中细胞色素P450酶代谢[14]，其中辛伐他汀、洛伐他汀酸和阿托伐他汀由CYP3A4代谢，亲水性高的氟伐他汀和瑞舒伐他汀主要由CYP2C9代谢[14-15]，匹伐他汀主要通过葡萄糖醛酸代谢，部分通过CYP2C9代谢[16]，普伐他汀主要通过硫酸化代谢[17]。由于常用唑类药物为CYP2C9和CYP3A4强效抑制剂[18]，因此，研究普伐他汀、匹伐他汀与传统抗真菌药物的协同作用可能更有应用前景。

2 他汀类药物体外抗真菌活性

综合已报道的他汀类药物对常见致病真菌，如白念珠菌、光滑念珠菌、克柔念珠菌、热带念珠菌、烟曲霉的体外抑制活性(见表2)，发现氟伐他汀和辛伐他汀对念珠菌和烟曲霉抑制作用最强，阿托伐他汀、瑞舒伐他汀和洛伐他汀的效果稍差，普伐他汀则完全无效[19]。最新研究表明，含4-氟丙基/合成他汀(阿托伐他汀、瑞舒伐他汀和氟伐他汀)对白念珠菌、光滑念珠菌选择性较高，其中氟伐他汀效果最好，对白念珠菌的最小抑菌浓度与酮康唑和制霉菌素相同[20]，对烟曲霉最小抑菌浓度为2 μg/mL，比卡泊芬净、两性霉素B更有效[19, 21]。此外，氟伐他汀和辛伐他汀在6.25～12.5 μg/mL可完全抑制皮肤癣菌如毛癣菌、小孢子菌生长[22]。他汀类药物与唑类药物有协同抗真菌活性，例如，氟伐他汀与氟康唑联用对白念珠菌、光滑念珠菌、热带念珠菌、烟曲霉均有协同抑制作用。

表2 他汀类药物对常见致病真菌体外抑制活性

3 动物体内活性

多项研究评估他汀类药物对不同真菌感染的体内活性。例如，在念珠菌血症小鼠模型中，连续5 d腹腔注射50 mg·kg-1·d-1普伐他汀可提高小鼠生存率，并减少肝、肾真菌负荷[23]。Ribeiro等[24]发现，30 mg·kg-1·d-1阿托伐他汀与20 mg·kg-1·d-1氟康唑腹腔注射联合治疗可提高隐球菌感染小鼠生存率，改善隐球菌病症状，并降低感染小鼠肺部和脑组织真菌载量。另外，局部应用辛伐他汀和铁螯合剂可抑制真菌铁载体和麦角甾醇生物合成，显著降低烟曲霉感染小鼠角膜的真菌载量[25]。

但也有研究得到相反结论，例如，在小鼠腹腔白念珠菌感染模型中，感染前5天接受40 mg/kg阿托伐他汀预处理反而降低小鼠生存率以及IFN-γ(干扰素-γ)和IL-4(白细胞介素-4)水平[26]。另一项研究发现，氟伐他汀对小鼠腹腔念珠菌感染无效，反而促进白念珠菌在肝外组织如脾脏、肾脏的侵袭，但氟伐他汀中、高剂量治疗组小鼠肝脏的多形核细胞浸润现象显著减弱，高剂量单用组还可改善小鼠脾脏和肾脏组织病理学结果[27]。

综合目前动物体内活性研究不足以得出明确的结论，这种差异可能与动物感染模型、菌株、不同他汀类药物体内代谢、给药方案、动物品种以及是否是免疫抑制状态有关。因此，他汀类药物在动物模型中是否有效，可能仍需要更多的研究来验证。

4 临床研究

Spanakis等[28]在回顾性队列研究中纳入1 019例接受胃肠手术的2型糖尿病患者，发现住院前6个月内使用他汀类药物可降低患者住院期间念珠菌培养阳性率(P=0.03)，查尔森共病指数≥2的患者获益更显著(P=0.01)。一项为期11年的回顾性队列研究结果显示，接受腹腔内实体器官移植患者中有9%患有真菌感染，术前30 d使用他汀类药物可降低术后15 d血流感染死亡率[29]。对患有念珠菌血症的住院患者，入院前7 d使用他汀类药物仅降低早期(5 d)死亡率(4.5%vs17%，P=0.031)[30]。回顾性配对队列研究发现，ICU念珠菌血症患者在抗真菌治疗期间同时服用他汀类药物，与对照组相比有较低的死亡率，但念珠菌血症持续时间无差异[31]。

另有3项回顾性研究发现，他汀类药物不能显著改善真菌感染患者的临床结局。对比服用辛伐他汀、普伐他汀或氟伐他汀对念珠菌血症的影响，发现患者死亡率、住院时间等无差异[32]。Magulick等[33]纳入45 247例患者发现使用他汀类药物与降低真菌感染风险无关。上述临床研究结论的差异，可能与入组患者的免疫状态、基础疾病、不同他汀对人体免疫调节能力不同等有关。因此，他汀类药物是否降低真菌感染发生率或改善真菌感染症状，仍需前瞻性的随机对照试验进一步验证。

5 抗真菌作用机制

5.1 抑制麦角甾醇生物合成，破坏细胞膜流动性

麦角甾醇是真菌细胞膜的重要成分，与磷脂结合后具有调节真菌细胞膜流动性的作用。在麦角甾醇的甲羟戊酸生物合成途径中，焦磷酸法尼酯(farnesyl-pp，FPP)由乙酰辅酶A经HMG-CoA还原酶催化生成，最后转化为麦角甾醇，FPP也是生物合成泛醌、多里醇、血红素和异戊二烯化蛋白的重要中间体[34]。最常见的氮唑类抗真菌药物，即通过抑制羊毛甾醇脱甲基酶靶向麦角甾醇途径发挥抗真菌作用[35]。

体外研究发现，洛伐他汀、辛伐他汀可降低白念珠菌细胞膜麦角甾醇含量[36-38]，且他汀类药物抑制HMG-CoA还原酶诱导麦角甾醇减少呈剂量依赖性[39]，补充麦角甾醇可部分恢复他汀类药物对白念珠菌和烟曲霉的抑制[40]，但不同他汀对补充麦角甾醇后的反应不同[41]，推测可能存在其他抗菌机制。

5.2 影响真菌铁载体合成

真菌铁载体的生物合成依赖于甲羟戊酸，抑制HMG-CoA还原酶靶向甲羟戊酸途径可影响铁载体合成进而限制真菌铁摄取。研究发现，局部应用4 mmol/L辛伐他汀可减轻小鼠烟曲霉角膜炎症状，同时给予4 mmol/L辛伐他汀和10 mmol/L去铁胺(铁螯合剂)则加重小鼠角膜真菌感染，结果表明，辛伐他汀除抑制麦角甾醇合成外，还可靶向真菌铁载体生物合成，抑制真菌铁摄取，发挥抗真菌作用[25]。

5.3 诱导真菌线粒体功能障碍及细胞凋亡

除抑制真菌麦角甾醇、铁载体生物合成外，他汀类药物还具有影响真菌线粒体功能和促凋亡作用。例如，洛伐他汀可降低总状毛霉生长速率，导致细胞活力丧失并伴随细胞萎缩，引发DNA断裂，产生类似凋亡过程核小体和核小体多聚体[42]。洛伐他汀、阿托伐他汀和辛伐他汀可诱导米根霉DNA断裂、对过氧化物敏感性增加等诱导细胞凋亡[43]，阿托伐他汀、辛伐他汀还可导致光滑念珠菌、酿酒酵母线粒体功能异常[38,44]。

5.4 抑制真菌菌丝或生物被膜形成

生物被膜和菌丝形成是系统性念珠菌感染的基础[45]，研究发现，辛伐他汀可抑制白念珠菌和新生隐球菌新生被膜以及成熟被膜形成[46]，补充麦角甾醇后可逆转其抑制作用[37]。

5.5 对宿主免疫系统的影响

在新生隐球菌脑膜脑炎小鼠模型中，5 mg/kg辛伐他汀可降低脑脊液真菌负荷，该作用可能与下调内皮细胞CD44的表达有关[47]。氟伐他汀可降低烟曲霉诱导的全血IL-8水平，加入胆固醇途径代谢产物后这一效应被逆转[48]。在白念珠菌诱导的迟发型超敏反应小鼠模型中，洛伐他汀可增强局部CCL1介导的抗炎反应，募集调节性T细胞，且Th2细胞免疫反应占优势[49]。但上述他汀类药物免疫调节作用可能在免疫功能低下宿主中无效。

综上，他汀类药物主要通过抑制麦角甾醇生物合成、破坏细胞膜，调节甲羟戊酸途径破坏真菌铁载体合成，诱导线粒体功能障碍及细胞凋亡，抑制菌丝及生物被膜形成，调控宿主对真菌的免疫反应等发挥抗真菌作用。

6 临床应用的局限性

在考虑他汀类药物与现有抗真菌药物联用时需关注药物相互作用，特别是他汀类药物肌肉相关不良反应[50]。抗真菌药物中伏立康唑、泊沙康唑、伊曲康唑和酮康唑是CYP450 3A抑制剂，如开展临床研究应首选不经CYP3A4代谢的药物，如普伐他汀、氟伐他汀和匹伐他汀，其中氟伐他汀肌肉不良反应发生率最低[51]，也是防治真菌感染最具研究价值的药物。

7 结 语

深部真菌感染疾病负担重，经现有药物治疗后死亡率仍高达40%左右，且治疗过程真菌易产生耐药，亟需发现预防和治疗真菌感染的替代治疗策略。许多研究者探索他汀类药物治疗真菌感染的潜在应用价值，我们回顾近年来有关他汀类药物抗真菌感染的体外、体内以及临床研究，发现他汀类药物在体外表现出杀伤/抑制真菌特性，其中氟伐他汀抗真菌效果最好，具有最广泛和有效的抗真菌作用；大部分动物体内研究与临床观察实验显示他汀类药物对真菌感染有益，但仍有部分研究得出相反结论，目前没有强有力证据表明他汀类药物对真菌感染有效，同时考虑到他汀类药物在体内代谢、可达到的治疗浓度、药物相互作用等问题，未来可能仍需要进行大规模随机对照试验，充分解答他汀类药物是否用于预防或治疗真菌感染。