念珠菌感染的研究进展PPT课件.ppt

1 念珠菌感染的研究进展 2 引言 念珠菌感染是由念珠菌属 尤其是白念珠菌引起的一种真菌性广谱病变 该病病原菌既可侵犯皮肤 粘膜和指 趾 甲等引起浅部念珠菌病 又能累及内脏 系统甚至播散导致深部念珠菌感染 随着免疫受损或低下人群的不断扩大 机会性念珠菌病继续增多 迄今仍是医学真菌领域研究的热点 3 病因学及发病机理 念珠菌是一种芽生的酵母状真菌 已知可以致病的常见念珠菌有 白念 热带 近平滑 克鲁斯 星状 季也蒙和光滑念珠菌等八种 近年来不断有新念珠菌种致病的报道 如都柏林念珠菌 解脂念珠菌 延沫念珠菌等 这些菌不仅广泛存在于自然界里 而且也可寄生在正常人体皮肤 口咽 胃肠道 肛门和阴道粘膜上而不发生疾病 是一种典型的条件致病菌 4 病因学及发病机理 念珠菌病起因可能多为内源性的 促使该病发生的因素很多 最主要的有糖尿病 肺结核 肿瘤和艾滋病 严重烧伤 脏器移植等 长期大量应用广谱抗生素可出现菌群替代现象 长时间使用皮质类固醇激素和免疫抑制剂也可招致机体免疫功能特别是细胞免疫下降而有利于念珠菌的感染 5 病因学及发病机理 近年来随着现代医学进步 超广谱抗菌药物的广泛应用 内置医用装置的应用增多 各种介入性操作和手术的开展 医院内真菌感染的发病率明显上升 念珠菌属除可成为医院内肺部和消化道感染的重要致病菌外 还可在静脉留置导管引起的败血症和免疫功能缺陷患者中造成黏膜及皮肤念珠菌感染 6 病因学及发病机理 一 病原菌 一 致病菌谱变迁 念珠菌感染的病原菌主要为白念珠菌 少数非白念珠菌也可致病 近年来调查表明后一类感染有上升趋势 在阴道念珠菌病中发现在非白念珠菌属中以光滑念珠菌的分离率最高 我科博士对不同阴道念珠菌病患者群体的致病菌研究结果支持以前的报道 并且发现在RVVC中非白念珠菌所占比例较高 并且是以光滑念珠菌为主 这是否与该菌的耐药性有关还是存在其它机制 我们正在进行下一步研究 7 病因学及发病机理 二 毒力因素 念珠菌为双形态真菌 分酵母相和菌丝相 二者可以互相转化 一般以芽生孢子形式传播 不引起临床症状 如在阴道局部防御力减退情况下孢子大量繁殖 并转化为菌丝相粘附于阴道粘膜细胞上使之穿孔 通过所分泌的蛋白酶及水解酶而加重炎症损伤 8 病因学及发病机理 念珠菌的毒力因子主要包括与黏附有关的黏附素 与侵入有关的酶及其表型转换 粘附素是促进白念珠菌粘附于宿主细胞的生物分子 编码白念珠菌识别宿主蛋白的基因分离和鉴定是近来的热点工作 由这些基因编码的白念珠菌粘附素多肽包括 1p Als5p和Hwp1p 以及Int1p Mnt1p和Pmt1p 后2者是甘露糖基转移酶并可能通过它们在甘露聚糖合成中的作用促进粘附 9 病因学及发病机理 白念珠菌的Hwp1 Ala1p Als5p Als1p和光滑念珠菌的Epa1p是属于葡萄糖磷酯酰肌醇依赖的细胞壁蛋白 GPI CWP 类蛋白 对白念珠菌GPI CWP类蛋白的基因组研究有利于发现一些新的基因 对新的白念珠菌黏附素的鉴定这将是未来研究的努力方向 10 病因学及发病机理 与侵入有关的酶包括SAP 分泌型天冬氨酸蛋白酶 和PL 磷脂酶 它们是白念珠菌产生的胞外酶的2大家族 其中一些酶与毒力相关 如PLB1在念珠菌动物模型中证明是白念珠菌毒力所必需的 一个基因敲除的试验菌株在体外产生的磷脂酶减少并且毒力降低 11 病因学及发病机理 SAP家族包括至少9个成员 有研究发现了白念珠菌毒力因子Saps家族在感染过程中的差异表达 结果表明SAP依感染类型甚至时相的不同而不同表达 我科博士已对不同阴道念珠菌病患者阴道分泌物中白念珠菌SAP家族的差异表达进行了较全面的研究 结果发现不同患者群体SAP家族有不同表达 12 病因学及发病机理 在念珠菌毒力调节因子方面的研究发现光滑念珠菌的转录因子ACE2灭活后其毒力增强 ACE2编码的调节毒力的蛋白在调节宿主 念珠菌间相互作用中具有重要地位 它是念珠菌属首次报道的毒力调节因子 13 病因学及发病机理 另外 白念珠菌的形态发生学和表型转换也与白念珠菌的毒力相关 在表型转换的研究中 以菌株WO 1的白色 不透明的转换系统研究最多 最近的研究表明白念珠菌利用一组共同的保守路径来调节二态性 交配和表型转换 调节二态性的主要路径包括通过Cph1的丝分裂素 活化蛋白 MAP 激酶路径 经过Efg1的cAMP 依赖蛋白激酶路径和通过Rfg1和Nrg1的Tup1 介导的抑制 Cph1 介导的MAP激酶路径是交配过程最关键性的 而这3条路径均参与白色 不透明间转换的调节 14 病因学及发病机理 三 菌株基因型的研究 国外学者对外阴阴道复发感染前后的念珠菌菌株的基因型进行分析发现其基因型基本稳定未变 我科博士对阴道念珠菌病复发前后分离的菌株进行基因型比较半数以上的患者也未发现基因型的改变 同时还对初发 复发不同阴道念珠菌病患者和携带者分离的念珠菌进行基因型分析 结果表明多数菌株未见依来源不同而有不同的基因型 推测发生VVC和RVVC可能和菌株的基因型关系不大 15 病因学及发病机理 四 念珠菌耐药机制的研究进展1 对唑类药物的耐药机制 1 多药外排载体 这是主要负责将细胞内药物转运到细胞外的一类特殊蛋白泵 包括两种不同机制的载体 一是ATP能量依赖型的多药载体超家族 进行能量依赖的主动运输 另一是非能量依赖型的MF超家族 通过电化学势能进行被动运输 这两种泵的功能改变可直接引起耐药菌株细胞膜通透性的变化 16 病因学及发病机理 有研究发现 这两种蛋白泵功能的增强与耐药密切相关 而且发现控制蛋白泵的基因位于真菌染色体上 该基因突变可使蛋白泵过渡表达 蛋白泵将药物从胞内泵出胞外 从而降低了细胞内的药物浓度 使得念珠菌对唑类药物不再敏感 目前已被证实的基因有MDR1 CDR1 CDR2 PDR1 PDR2 FLR1和PMR1 17 病因学及发病机理 2 唑类药物的靶酶 靶酶即与细胞色素P450相关的羊毛固醇14 去甲基化酶 14DM 它是麦角固醇生物合成的关键酶 唑类药物对其有高度亲和力 因此 靶酶对药物的亲和力降低以及靶酶产生过多 结构改变和过度表达等均可导致念珠菌耐药 如国内王文莉等1999年报道靶酶基因1个或1个以上点突变可造成耐药菌株发生耐药发生 18 病因学及发病机理 2 对其他抗真菌药物的耐药机制有人通过次抑菌浓度传代培养法诱导出对AmB低敏感的念珠菌 分析发现其细胞膜磷脂含量 固醇 磷脂及不饱和脂肪酸比例均下降 膜的流动性增加 据此推测胞膜结构的变化影响了AmB与麦角固醇及磷脂的结合从而导致耐药的发生 另外 目前普遍认为 胞嘧啶脱氨酶及UMP 焦磷酸化酶的缺陷是念珠菌对5 氟胞嘧啶产生耐药的最主要原因 19 病因学及发病机理 二 宿主 一 宿主防御功能减退 1 局部防御屏障受损 烧伤 创伤 手术 某些介入性操作造成皮肤 粘膜的损伤 使病原体易于透过人体屏障而入侵 20 病因学及发病机理 2 免疫系统功能缺陷先天性免疫系统发育障碍 或后天性受破坏 物理 化学 生物因素影响 如放射治疗 细胞毒性药物 免疫抑制剂 损害免疫系统的病毒 HIV 感染 均可造成念珠菌的机会感染 另外 慢性皮肤粘膜念珠菌病是先天性免疫或内分泌的异常导致出现持续性或复发性白念珠菌的粘膜 皮肤和甲的感染 研究表明 该病多见于T淋巴细胞活性受损或活化巨嗜细胞所需的T细胞因子产生异常的患者 而这些免疫缺陷常常具有针对白念珠菌的特异性 21 病因学及发病机理 近年来 我科对阴道念珠菌病的免疫学机制也进行了研究 在成功构建阴道念珠菌病的小鼠模型后 对小鼠阴道组织的局部细胞免疫进行了研究 发现阴道局部具有TGF 的高水平表达 另外对RVVC患者阴道分泌物细胞因子进行检测 证实了RVVC患者的阴道局部存在细胞免疫缺陷 22 病因学及发病机理 2 为病原体侵袭提供了机会各种手术 留置导尿管 静脉穿刺导管 内镜检查 机械通气等的应用 使得病原体有了入侵机体的通路 从而可能导致感染 23 病因学及发病机理 3 抗生素的广泛应用 1 广谱抗菌药物可抑制人体各部的正常菌群 有利于念珠菌的定植 2 对抗菌素敏感的菌株被抑制 使念珠菌这种条件致病菌大量繁殖 容易造成医院感染细菌的传播和引起患者发病 24 艾滋病与念珠菌感染 80 以上的HIV阳性的患者在整个疾病过程中的某个阶段会出现口腔念珠菌病 念珠菌感染是机会真菌症中最常见的一种 这在AIDS中显得尤为突出 除了合并皮肤 口腔浅部念珠菌感染外 还可引起食道念珠菌病 可出现体重减少 倦怠感 非特异的消化系统症状主要有咽下困难 胸骨后疼痛 AIDS早期诊断依据中 本症占很重要的位置 25 艾滋病与念珠菌感染 据国内外研究和临床经验 在艾滋病发病前1 4年内 大多数HIV感染者都会单独出现口腔症状 与HIV感染密切相关的口腔病变有以下几种 白念珠菌病发生于上腭及舌背 在红色区域上有时可见白色斑点或斑块 或者发生在口腔的任何部位 表现为白色或黄色斑点或斑块 斑块可以擦去 留下红色区域并伴有出血 有人认为口腔念珠菌感染和毛状白斑可作为艾滋病的预测性指标 26 念珠菌病的诊断进展 近年来随着分子生物学技术的进展 应用PCR技术对深部念珠菌病的快速诊断已成为关注的焦点 主要包括已有一些分子生物学技术包括分子探针 限制性酶切片段长度多态性分析 RFLP DNA指纹图谱 随机扩增DNA多态性 RAPD 用于深部念珠菌感染的诊断研究 27 念珠菌病的诊断进展 目前应用于早期特异性诊断的深部真菌感染的方案是 先用真菌通用引物进行扩增 然后用真菌特异性引物二次扩增 包括编码白念珠菌细胞色素p450L1A1基因序列和编码白念珠菌rRNA基因序列 另外还有几丁质酶基因序列 我科曾应用真菌通用引物ITS对念珠菌进行快速PCR鉴定 结果8种念珠菌均能产生特异带型 临床标本的非培养获取DNA是关键技术 28 念珠菌病的诊断进展 有人集中对白念珠菌 最常分离的菌种所致的深部真菌感染的新的检测技术进行分析 指出除了组织活检 血液和粘膜念珠菌的培养外 诸如抗原或 葡聚糖等真菌成分的血清学试验 检测真菌DNA的PCR技术和尿中D L阿拉伯糖醇比例的测定 均是很有用的方法 然而迄今为止 没有单一的实验室试验可以可靠地检测播散性念珠菌病 因而需要进一步发展迅速 灵敏并特异的方法用于真菌诊断 这样可以对疑似深部真菌病的患者尽量减少诉诸于经验主义的疗法 29 念珠菌病的治疗进展 真菌细胞壁是真菌的特有结构 大多数真菌细胞壁含有几丁质 或 葡聚糖和各种甘露蛋白等成分 它们的作用是维持细胞内的膨胀压力 保持菌体的完整性 其细胞壁的破坏必然导致菌体的溶解 由于哺乳动物的细胞中不含细胞壁 因此针对真菌细胞壁的药物具有高效低毒的特点 30 念珠菌病的治疗进展 棘白毒素类药物 一类新型的抗真菌药物该类药物可抑制真菌细胞壁的 D 葡聚糖的合成 优点是毒性低 具有杀真菌 如念珠菌属 活性及优良的药物动力学性质 并可一天1次给药 除念珠菌属外 还具有对曲霉属和卡氏肺孢子虫的活性 但对新型隐球菌无效 31 念珠菌病的治疗进展 这类药物目前开发的有以下三种 卡泊芬净 caspofungin 咪克芬净 micafungin 和阿尼芬净 anidufungin 这三种药的分子质量都很大 这意味着其口服吸收差 约3 故仅能静脉给药 半衰期为8 13h 因此适合一天1次用药 该类药物几乎都是在肝脏中通过非氧化途径降解 其代谢产物 没有抗真菌活性 均由胆汁和粪便排泄 32 念珠菌病的治疗进展 该类药物集中在肝脏 脾和消化道 在血浆和肺中浓度相同 而在其他的组织中浓度非常低 与唑类药物比较 棘白毒素类药物几乎没有药物交叉反应 一些临床研究已经全面报道 多数则在进行当中 有人用卡泊芬净50mg和70mg d治疗AIDS患者的食道念珠菌病 结果其疗效略优于两性霉素B 该类药有联合治疗的潜力 33 念珠菌病的治疗进展 新唑类药物 仍是研发的热点继氟康唑和伊曲康唑后 近年来又研制出系统用药活力康唑 voriconzole UK109 496 普沙康唑 posaconazole SCH56592 和拉夫康唑 ravuconazole BMS 207147 等 34 念珠菌病的治疗进展 活力康唑由Pfizer公司开发 大量的临床研究数据表明 它是目前氟康唑结构改造最为成功的化合物 在和氟康唑 伊曲康唑和AmB的对比研究中发现 活力康唑具有更广的抗菌谱 对新型隐球菌的活性优于氟康唑和伊曲康唑 并且对难以治疗的烟曲霉感染具有较好疗效 在 期临床研究中发现 活力康唑对氟康唑耐药的念珠菌感染的艾滋病患者有非常好的疗效 目前正进行第 期临床研究 35 念珠菌病的治疗进展 普沙康唑由Schering plough公司开发 是伊曲康唑的结构类似物 在体外真菌敏感性对比研究中发现 该药对大多数真菌的活性要高于氟康唑 伊曲康唑和酮康唑 临床前研究发现 普沙康唑对曲霉的活性与AmB相当 并优于氟康唑和酮康唑 而且它对AmB耐受菌株的活性优于伊曲康唑 与伊曲康唑相比 该药的另一个显著特点是能较好透过脑脊液屏障 在脑中有较高的生物利用度 36 念珠菌病的治疗进展 拉夫康唑由Eisai公司开发 对多种致病真菌具有较高活性 在大范围的对比研究中发现 该药对念珠菌的活性高于氟康唑和伊曲康唑 并且对氟康唑耐药的白念珠菌和克柔氏念珠菌等活性较高 其详尽的药效 药物动力学等数据尚在研究之中 37 念珠菌病的治疗进展 新的外用制剂 1 舍他康唑 sertaconazole 系广谱抗真菌的唑类药物 对酵母菌 皮肤癣菌和一些条件致病菌均有较好的抗菌活性 皮肤中的药物浓度很高 且安全性好 是一理想的外用药物 2 新的抗阴道念珠菌感染的唑类药物还有布康唑 butoconazole 3 氟曲康唑 flutrimazole 为一种新的咪唑类衍生物 其抗菌活性优于克霉唑 在体内外对皮肤癣菌和酵母菌 包括马拉色菌 都有效 同时还具备抗炎活性 局部用药耐受性好 该药已有多种外用剂型用于临床研究 38 念珠菌病的治疗进展 细胞因子在抗念珠菌感染中的应用由于条件致病性真菌感染往往伴有机体免疫力低下 单纯使用抗真菌剂有时难以奏效 故免疫抑制状态的逆转十分重要 近来发现许多细胞因子可调节增强机体的免疫功能 特别是细胞免疫功能 主要有白介素 集落刺激因子 干扰素及肿瘤坏死因子等 可增加中性粒细胞 巨噬细胞 T淋巴细胞等效应细胞的数目或增强其功能 以杀灭病原真菌 可单用亦可联用 还可选择性地与抗真菌药物联用 增强疗效 39 念珠菌病的治疗进展 IL 12是重要的TH1型细胞因子 它与TH1的分化 相关细胞因子的分泌及记忆T细胞对念珠菌的应答密切相关 给予外源性IL 12将有助于纠正失衡的TH1 TH2应答 逆转