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抗結核藥物的研究進展

發布時間: 2018-01-04 10:11:17 點擊量:8474

  抗結核藥物是(shì)結核病化學治療(簡稱化療)的基礎,而結核病的化學治療是(shì)人類控制結核病的主要手段。結核病化療的出現(xiàn)使結核病的控制有了劃時代的改變,全球結核病疫情由此得以迅速下降。最早出現(xiàn)的有效抗結核藥物當數鏈黴素(SM)。它發現(xiàn)于20世紀40年代,當時單用SM治療肺結核23個月後就可使臨床症狀和X線(xiàn)影像得以改善,并可暫獲痰菌陰轉。對氨水楊酸(PAS)被應用于臨床後發現(xiàn),SMPAS的治療效果優于單一用藥,而且可以防止結核分支杆菌産生耐藥性[1]。發明異煙肼(INH)後,有人單用INH和聯用INH+PASSM進行對比治療試驗,再一次證明了聯合用藥的優勢[2]。于是(shì)在此基礎上産生了著名的結核病标準化療方案,即SM+INH+PAS,療程18個月~2年,并可根據藥源和患者的耐受性将PAS替換爲乙胺丁醇(EMB)或氨硫脲(TB1),俗稱老三化3]。70年代随着利福平(RFP)在臨床上的應用以及對吡嗪酰胺(PZA)的重新認識,在經過大量的實驗後,短程化療成爲結核病治療的最大熱點,并取得了令人矚目的成就[45]。當人類邁入2000年的今天,抗結核藥物的研究已經獲得了更進一步的發展,其中最引人注目的主要是(shì)利福黴素和氟喹諾酮這兩大類藥物,尤以後者更爲突出。

  一、利福黴素類

  在結核病的化療史上,利福黴素類藥物的研究一直十分活躍。随着RFP的發現(xiàn),世界各國出現(xiàn)了研制本類新衍生物的浪潮,相(xiàng)繼産生了數個具有抗結核活性的利福黴素衍生物,但(dàn)殺菌效果都不如RFPRFP仍是(shì)利福黴素類藥物中最經典的抗結核藥物。

  1.利福布丁(rifabutinRFBRBU):RBURFP敏感菌的最低抑菌濃度(MIC)是(shì)低的(<0.06 μg/ml),而對RFP耐藥菌株的MIC明顯增高(0.2516.0 μg/ml)。此結果顯示RFPRBU存在交叉耐藥;這麽寬的MIC範圍,又(yòu)提示RFP耐藥菌株對RBU有不同程度的敏感性,敏感比例高達31%。在MIC<0.5 μg/ml的結核分支杆菌株,或許可把RBU考慮爲中度敏感[6]。RBU的親脂性、透過細胞壁和幹擾DNA生物合成的能力高于RFP,使之能夠集中分布在巨噬細胞内而具有較強的活性。

  RBU也有其不足之處。如RBU的早期殺菌作用不如RFP7],可能與其血漿濃度低有關。有研究結果表明,RBU口服劑量300 mg 4 h後的峰值濃度僅爲0.49 μg/ml,比同劑量RFP的峰值約低10倍。究其原因,可能與RBU的口服生物利用度和血清蛋白結合率均低有關,前者隻有12%20%,後者僅爲RFP25%   臨床上已将RBU試用于不同類型的結核病人。香港胸腔協會的研究結果表明,在治療同時耐INHSMRFP的結核病患者中,RBURFP的效果幾乎相(xiàng)等[8]。但(dàn)已有研究表明,RBU對鳥分支杆菌複合群有明顯的作用。

  2.苯并惡嗪利福黴素-1648KRM-1648):苯并惡嗪利福黴素-1648屬于3--5-4-烷基哌嗪,爲苯并惡嗪利福黴素5種衍化物之一。本品比RFPMIC1632倍。小鼠實驗結核病治療結果顯示:單劑KRM-1648 3 mg/kg的療效明顯優于RFP 10 mg/kg,與HE聯用亦比RFP+HE療效佳。KRM-1648和其它利福黴素類的交叉耐藥也必然是(shì)一問題,但(dàn)綱谷良一[9]認爲:由于KRM-1648RFP有更強的殺菌作用,即使結核分支杆菌對RFP具耐藥性,本藥也能發揮一定的殺菌作用。   最近芝加哥的一份動物實驗研究結果表明,KRM-1648RBURFP這三種相(xiàng)類似的藥物均對耐多藥結核病(MDR-TB)無效[10]。

  3. 利福噴丁(rifapentine DL473 RPE RPT)RPT又(yòu)名環戊基哌嗪利福黴素,于1976年由意大利Leptit公司首先報道,我國緊跟其後于1977年就已着手研制,并在1984年應用于臨床。該藥爲RFP的環戊衍生物,據Arioli等[11]報告,其試管中的抗菌活力比RFP210倍。本品口服後,胃腸道吸收良好,并迅速分布到全身組織中,以肝髒爲最高,其次爲腎、脾、肺及心髒,在腦組織中也有分布。人口服後4 h即達血濃度高峰。RPT的蛋白結合率可達98%99%,因此組織停留時間長,消除半衰期時間亦較RFP延長45倍,是(shì)一種高效、長效抗結核藥物。

  我國使用該藥替代RFP對初、複治肺結核進行了對比研究,每周頓服或每周2次服用RPT 500600 mg,療程結束時痰菌陰轉率、病變有效率和空洞關閉率與每日服用RFP組相(xiàng)比,療效一緻,未見(jiàn)有嚴重的藥物毒副反應。本藥不僅有滿意的近期效果,而且有可靠的遠期療效[12]。由于RPT可以每周隻給藥12次,全療程總藥量減少,便于督導,也易爲病家所接受。

  二、氟喹諾酮類(FQ

  第三代氟喹諾酮類藥物中有不少具有較強的抗結核分支杆菌活性,對非結核分支杆菌(鳥胞分支杆菌複合群除外)亦有作用,爲臨床治療開拓了更爲廣闊的前景。由于結核分支杆菌對氟喹諾酮産生自發突變率很低,爲1/106107,與其他抗結核藥之間無交叉耐藥性,目前這類藥物已成爲耐藥結核病的主要選用對象。

  氟喹諾酮類藥物的主要優點是(shì)胃腸道易吸收,消除半衰期較長,組織穿透性好,分布容積大,毒副作用相(xiàng)對較小,适合于長程給藥。這類化合物抗菌機制獨特,通過抑制結核分支杆菌旋轉酶而使其DNA複制受阻,導緻DNA降解及細菌死亡。氟喹諾酮在肺組織、呼吸道粘膜組織中有蓄積性,濃度均超過結核分支杆菌的MIC。感染部位的組織濃度對血藥濃度的比值較正常組織中高,在痰、支氣管粘膜、肺等組織的藥濃度/血清濃度爲2或更高,顯示了對肺結核的強大治療作用。

  1.氧氟沙星(ofloxacin OFLX):OFLX對結核分支杆菌的MIC0.52 μg/ml,最低殺菌濃度(MBC)爲12 μg/ml,在下呼吸道的組織濃度遠高于血清濃度。OFLX有在巨噬細胞内聚積的趨勢,在巨噬細胞中具有與細胞外十分相(xiàng)近的MIC,與PZA在巨噬細胞中産生協同作用。OFLX與其他抗結核藥之間既無協同作用也無拮抗作用,可能爲相(xiàng)加作用[13]。

  OFLX的臨床應用已有若幹報道,盡管人體耐受量僅有中等程度抗結核作用,但(dàn)不論對鼠實驗結核或人結核病治療均有肯定療效。現(xiàn)在香港将OFLX與其它可供使用的配伍藥一起,常規用于少數耐多藥的慢(màn)性肺結核病人[8]。

  我院采用含有OFLX的化療方案治療耐多藥肺結核,獲得了痰菌培養2個月陰轉率50%3個月62%以及6個月75%的可觀效果。廠家推薦的用于治療嚴重呼吸道感染的劑量爲400 mg 2/日。有人對22例單用OFLX 300 mg/d800 mg/d治療,持續9個月到1年,所有病人耐受良好,并顯示較大的劑量效果較好[6]。多次用藥後,血清或各種體液中無臨床上明顯的蓄積作用,有利于肺結核的長程治療。人體對OFLX的最大耐受量爲800 mg/d,我院選擇的經驗劑量爲300 mg 2/日。

  2.環丙沙星(ciprofloxacinCPLX CIP):CIP對結核分支杆菌的MICMBCOFLX相(xiàng)似,具有很好的抗菌活性,但(dàn)由于有人認爲該藥在試管内和RFP一起應用有拮抗作用,所以臨床應用的報道也還不多。CIP因胃腸吸收差,生物利用度隻有50%~70%,體内抗結核活性弱于OFLX。基于上述因素,OFLX被更多地用于耐藥結核病。

  3.左氟沙星(levofloxacin DR-3355 S-OFLX LVFX):1986年開發的LVFXOFLX的光學活性L型異構體,抗菌活性要比D型異構體大8128倍。在7H11培養基中,LVFX抗結核分支杆菌的MIC50MIC90均爲0.78 μg/ml。在7H12培養基中對敏感菌及耐藥菌的MIC0.251 μg/mlMBC1 μg/ml,),比OFLX1倍。與OFLX一樣,LVFX亦好聚集于巨噬細胞内,其MIC0.5 μg/mlMBC是(shì)2 μg/ml),抗結核分支杆菌的活性也是(shì)OFLX2倍。兩者之間之所以産生這樣的差異,可能與它們抗DNA旋轉酶的活性不同有關[14]。

  LVFX口服吸收迅速,服藥後1 h血藥濃度達3.27 μg/ml,達峰時間(1.05±0.17 h。服用LVFX 4 h後痰中藥物濃度平均4.44 μg/ml,高于同期平均血液藥物濃度1.89 μg/ml,證明本品在體内吸收後滲透入支氣管-肺屏障的濃度極高。而且,該藥的副反應發生率隻有2.77%LVFX良好的抗菌活性、優良的藥物動力學和較高的安全性以及與其他抗結核藥間的協同作用[15],使LVFX正逐步替代OFLX而成爲MDR-TB的主要治療藥物。

  4.司氟沙星 (sparfloxacin AT-4140 SPFX) 與洛美沙星(lomefloxacin LMLX):SPFX是(shì)現(xiàn)行氟喹諾酮類中抗結核分支杆菌活性較高的品種。SPFXMIC0.25 μg/mlMBC 0.5 μg/ml,較OFLXCIP24倍,亦優于LVFX。采用SPFX 50 mg/kg(僅相(xiàng)當于OFLX1/6)就完全能夠控制鼠結核病,臨床上爲達到最佳治療結核的效果,宜采用400 mg/d。但(dàn)SPFX對腦脊液的滲透有限,單次口服200 mg後腦脊液中的藥物濃度分别低于0.10.4 mg/L

  LMLX對結核分支杆菌亦具有活性,但(dàn)弱于對其它革蘭陰性菌和陽性菌的活性。用于抗結核的劑量爲400 mg 2/日,如治療超過一個月的患者可改爲400 mg 1/日。Primak等對43例初治肺結核用本藥或RFP聯用其它抗結核藥進行療效對比,3個月的痰菌陰轉率不遜于RFP組。

  SPFXLMLX和氟羅沙星(fleroxacin)一樣,因光毒性,使其在臨床上的應用受到一定限制。

  5. 莫西沙星(moxifloxacin MXFX Bay12-8039):MXFX因附加的甲基側鏈可增加抗菌活性,屬第三代喹諾酮藥物。對結核分支杆菌的MIC0.25 mg/L,雖體外活性大緻與SPFX和克林沙星(clinafloxacin)相(xiàng)當;體内如在鼠實驗結核中,克林沙星無活性,而MXFX的殺菌力較SPFX更高[16]。MXFX對治療結核具有一定的開發潛力。

  盡管上述氟喹諾酮類藥物具有較好的抗結核作用,但(dàn)無論如何也不能和RFP相(xiàng)提并論[17]。由于氟喹諾酮類藥物影響年幼動物的軟骨發育,對兒童和孕婦的安全性至今尚無定論,原則上暫不考慮用于這二類人群。

  三、吡嗪酰胺

  PZA是(shì)一種傳統的抗結核藥物,後來對它的殺菌作用又(yòu)有了新的認識。根據Mitchison18]的新推論,雖治療開始時病竈内大多數細菌存在于細胞外,但(dàn)當其中某些菌引起炎症反應使pH下降,部分細菌生長受抑制,此時PZAINH更具殺菌作用。所以在短程化療開始的2個月中加用PZA是(shì)必需的,可以達到很高、幾乎無複發的治愈率。目前國外正在研制新的吡嗪酸類衍化物[20]。

  四、氨基糖苷類

  1.阿米卡星(amikacinAMK):卡那黴素由于它的毒性不适合于長期抗結核治療,已逐漸被AMK所替代。AMK在試管中對結核分支杆菌是(shì)一種高效殺菌藥,對大多數結核分支杆菌的MIC約爲48 μg/ml。肌注7.5 mg/kg(相(xiàng)當于0.375 g/50 kg),1 h後平均血的峰濃度(Cmax)爲21 μg/ml。美國胸科學會(ATS)介紹的肌注和靜脈滴注的劑量均爲15 mg/kg6 ,并将AMK列入治療MDR-TB的主要藥物中。

  盡管AMK的耳毒性低于卡那黴素,但(dàn)在條件許可的情況下,應監測該藥的血濃度以确保劑量足夠但(dàn)不過高。具體做法可考慮每月測定一次高峰血液藥物濃度,推薦峰濃度(靜脈注射30 min後,肌肉注射60 min後)爲3545 μg/ml,可據此進行劑量調節。如果患者年齡在60歲或以上時,需慎用,因爲AMK對年老患者的腎髒和第八對聽(tīng)神經的毒性較大。

  2.巴龍黴素(paromomycin):巴龍黴素是(shì)從鏈黴菌(streptomyces rimosus)的培養液中獲得的一種氨基糖苷類藥物,有研究認爲它具有抗結核作用[19]。Bates20]則将其作爲一種新的抗結核藥物,并用于MDR-TB

  五、多肽類,結核放(fàng)線(xiàn)菌素-Ntuberactinomycin-NTUM-N;enviomycinEVM

  結核放(fàng)線(xiàn)菌素-N的抗結核作用相(xiàng)當于卡那黴素的1/2,它的優點是(shì)對腎髒和聽(tīng)力損害比紫黴素和卡那黴素低。鑒于此藥對耐SMKM菌株有效,可用于複治方案。常用劑量爲1 g/d,肌肉注射,療程不超過3個月。上海市肺科醫院臨床應用的結果表明,密切觀察下肌肉注射結核放(fàng)線(xiàn)菌素-N 1 g/d 14個月,未觀察到明顯的藥物副反應。

  六、氨硫脲衍生物

  較引人注目的是(shì)2-乙酰喹啉N4吡咯烷氨硫脲,MIC0.6 μg/ml,優于TB1。國内單菊生等報告的15種氨硫脲衍生物有4種具體外抗結核分支杆菌作用,MIC範圍在0.7812.5 μg/ml之間,其中以乙烯基甲基甲酮縮TB1對小鼠實驗性結核病的療效爲著。

  七、吩嗪類

  這是(shì)一類用于麻風病的藥物,近年來也開始試用于耐藥結核病,其中對氯法齊明(氯苯吩嗪, clofazimine CFM B663)的研究最多[21]。CFM是(shì)一種吩嗪染料,通過與分支杆菌的DNA結合抑制轉錄而産生抑制分支杆菌生長的效果,對結核分支杆菌和牛分支杆菌的MIC0.10.33 μg/ml。一般起始劑量爲200300 mg/d,當組織飽和(皮膚染色)時減爲100 mg/d。它的另外一個重要作用是(shì)與β幹擾素合用,可以恢複由結核分支杆菌25片段引起的細胞吞噬和殺菌活性的抑制作用,從而成爲吞噬細胞的激發劑,屬于免疫治療的一部分,已經超出了單純化療的範疇[22]。CFM可引起嚴重威脅生命的腹痛和器官損害,應予以高度重視[23]。

  有人報道,在11個吩嗪類似物中有5個體外抗結核分支杆菌活性等于或優于CFMMIC90≤1.0 μg/ml),其中以B4157最強(MIC900.12 μg/ml),但(dàn)仍在進一步研究之中[21]。

  八、β内酰胺酶抗生素和β内酰胺酶抑制劑

  結核分支杆菌也産生β内酰胺酶,但(dàn)β内酰胺酶抑制劑如克拉維酸、舒巴坦在單用時并不能抑制結核分支杆菌的生長,而是(shì)通過抑制β内酰胺,使β内酰胺酶類抗生素免遭破壞[24]。當β内酰胺酶抑制劑與不耐酶的廣譜半合成青黴素聯合使用時,能大大增強這類青黴素的抗結核分支杆菌作用。其中的最佳聯用當數氨苄西林或阿莫西林與克拉維酸的等摩爾複合劑[25]。一項27株結核分支杆菌的試管實驗結果顯示,阿莫西林單用時的MIC>32 mg/L,而與克拉維酸聯用時MIC下降至411 mg/L,效果增加了27倍。這類代表性的複合劑有阿莫西林-克拉維酸(奧格孟汀,augmentin),氨苄西林-克拉維酸和替卡西林-克拉維酸(特美汀,timentin)[26]。值得注意的是(shì),氨苄西林加丙磺舒遠遠高于氨苄西林與克拉維酸聯用時對結核分支杆菌的MIC90。如單用氨苄西林口服3.5 g後的血清峰值爲1822 mg/L,加用1 g丙磺舒後可上升至2535 mg/L

  由于β内酰胺酶類抗生素很難穿透哺乳動物的細胞膜而進入細胞内,有可能限制這類藥物抗結核治療的效果[27]。目前,這類藥物的抗結核研究還限于實驗階段。

  九、新大環内酯類

  本類抗結核分支杆菌作用最強的是(shì)羅紅黴素(roxithromycin RXM RU-28965),與INHRFP合用時有協同作用。其它還有甲紅黴素(克拉黴素,clarithromycin CAM A-56268)和阿齊黴素(azithromycin AZM CP-62933),主要用于非結核分支杆菌病的治療[28]。

  十、硝基咪唑類

  近年來的研究認爲,5-硝基咪唑衍生物作爲新的抗結核藥物具有相(xiàng)當好的開發前景。此類藥物中的CGI-17341最具代表性,體外抗結核分支杆菌活性優于SM,可與INHRFP相(xiàng)比拟,對結核分支杆菌的敏感菌株的MIC0.10.3 μg/ml。實驗動物中該藥對感染結核分支杆菌小鼠的半數有效量(ED50)7.7 mg/kg,而INHRFP的半數有效量分别爲3.04(1.674.7)4.813.56.69 mg/kg。其療效與劑量顯著相(xiàng)關,204080 mg/kg的生存時間分别爲(30.9±1.9 d、(43.5±4.24 d和(61.3±3.9 d。但(dàn)是(shì),5-硝基咪唑衍生物的抗結核研究尚未應用于臨床。

  十一、吩噻嗪類

  吩噻嗪類中的氯丙嗪在早期的文獻中報告能改善臨床結核病,其濃度爲0.233.6 μg/ml時能抑制巨噬細胞内結核分支杆菌,并增強SMINHPZARFPRBU對抗細胞内結核分支杆菌的作用,該類藥物中的哌嗪衍生物三氟拉嗪(triluoperazine),也有與之相(xiàng)類似的效果。

  十二、複合制劑

  抗結核藥物複合制劑的研制主要是(shì)爲了提高病人的依從性和增加藥物的殺菌效果。複合制劑有殺菌劑與抑菌劑、殺菌劑與增效劑等多種形式,一般是(shì)兩藥複合,也有三藥複合的情況。部分複合制劑的藥效僅僅是(shì)單藥累加效應,目的是(shì)提高病人的依從性;另一部分則不僅提高了依從性,也起到了增進藥物療效的作用。

  在衆多複合劑中,力排肺疾(Dipasic)是(shì)最爲成功的一個品種,它以特殊方法将INHPAS分子化學結合。動物實驗結果顯示,力排肺疾較同劑量INH的效果高5倍,亦明顯高于以物理方式混合的INHPAS,而且毒性低、耐受性良好、容易服用、耐藥發生率低。近年來,國内已開始自行生産這類制劑,如結核清、百生肼、力康結核片和力克肺疾等。

  力排肺疾的臨床應用有兩大趨勢,一是(shì)用于耐藥結核病,二是(shì)用于輕型兒童結核病。用于耐藥結核病的理論依據是(shì):自從短程化療問世以來,臨床上已很少使用PAS,可望結核分支杆菌對PAS有較好的敏感性;再就是(shì)二藥分子化學結合而産生的增效結果。力排肺疾服用方便,毒副反應少,更适合于兒童結核病患者。   其它複合劑型還有衛肺特(RifaterHRZ)和衛肺甯(RifinahHR),這些複合劑隻是(shì)物理性混合藥物,本質上和組合藥型類似。

  已有的研究結果表明:使用複合劑的頭8周痰菌陰轉率爲87%,高于單劑聯合的78%;副作用前者爲10.9%,低于後者的14.6%,但(dàn)也有副作用以前者爲高的報道;使用上複合劑較單劑聯合更方便,有助于提高病人的可接受性[29]。   以上雖羅列了數大類藥物在抗結核研究方面的進展,但(dàn)應該認識到這些隻不過是(shì)抗結核藥物研究重新開始的序幕。因開發一種新的抗結核藥物既需要财力和時間,還要評估其在試管和臨床試用的效果,并非易事。從前一段時間看,由于發達國家的結核病疫情已經下降,而且認爲已經有了有效的抗結核藥物,而發展中國家無能力購置昂貴的藥物,這些都是(shì)爲什麽尚無治療結核病新藥問世的一些理由。

  由于目前伴有HIV感染的結核病發病率增加和耐多藥結核分支杆菌的出現(xiàn),以及預料今後耐RFP菌株的發生率将會增高,所以導緻急需迅速開發新的抗結核藥物。抗結核新藥的研究,在美國、歐洲和亞洲的實驗室,已經從過去(qù)10年基本靜止狀态發展到一個活力相(xiàng)當大的時期。雖然Hansen疾病研究實驗室篩選了可能用于抗結核的近5 000種化合物,但(dàn)還沒有發現(xiàn)高質量的化合物,而且該項目的因素評估工作還需要數年之久。何況即使在實驗室初步證實有效的藥物,用于人體是(shì)否有效和足夠安全,尚待揭示,可謂任重道遠。

  抗結核藥物研究除直接開發新藥外,還要認識到随着靶向釋藥系統的發展,利用脂質體或單克隆抗體作載體,使藥物選擇作用于靶位,增加藥物在病變局部或細胞内的濃度,以改進療效。文獻早已報道了脂質體包埋的INHRFP對鼠實驗結核病的治療取得良好效果。有人以攜有吞噬刺激素(tuftsin)的RFP脂質體治療實驗鼠結核病,每周2次,共2周,使小鼠肺髒活菌數下降的效果比遊離(lí)RFP至少強2 000倍,其療效非同一般。

  目前脂質體雖尚無制劑上市供臨床應用,但(dàn)爲今後提高難治性結核病的療效、降低副反應,提供了令人鼓舞的前景。由此來看,未來結核病化療的研究重點将仍在于尋找更爲高效的殺菌劑或(和)滅菌劑,進而減少服藥數量和服藥次數、縮短化療療程、提高病人的依從性。

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