抗结核药物[1].doc

抗 结 核 药 物 研 究 进 展 摘 要目的：介绍抗结核药物的临床研究最新进展。方法：检索近年来关于国内外结核病药物治疗的文献。结果：缩短疗程，提高多耐药结核病的疗效及对结核潜伏感染提供更有效的治疗是开发新抗结核药物要实现的目标。结论：噁唑烷酮类、硝基咪唑并吡喃类等药物是近年发现的新药,利用功能基因组学、蛋白质组学等加速药物，筛选有效传递药物至靶位的药物载体、联合抗结核药物的免疫辅助治疗剂等也是抗结核病药物的发展趋势。关 键 词结核病，药物治疗，研究进展AbstractObjective : To introduce the anti-tuberculosis drug clinical study latest developments. Methods : The retrieval of tuberculosis at home and abroad in recent years on drug treatment literature. Results : shorten the course of treatment, Multi-drug resistant tuberculosis enhance the efficacy and latent tuberculosis infection to provide more effective treatment is the development of new anti-tuberculosis drugs to be achieved goals. Results : Oxazolidinones, nitroimidazoles and pyran type drugs in recent years found a new drug, using functional genomics, accelerate proteomics, and other drugs, drug screening effective communication to target the drug carrier, Joint anti-tuberculosis drugs immune adjuvant therapy agent anti-TB drugs is the developmentKeywordsTuberculosis, drug treatment, research progress抗 结 核 药 物 研 究 进 展结核病是除AIDS外引起死亡较高的感染性疾病,是严重的全球性健康问题。抗结核药物是结核病化学治疗（简称化疗）的基础，而结核病的化学治疗是人类控制结核病的主要手段。结核病化疗的出现使结核病的控制有了划时代的改变，全球结核病疫情由此得以迅速下降。传统的结核病“标准”化疗方案，即利福平+异烟肼+吡嗪酰胺（SM+INH+PAS），疗程18个月2年，并可根据药源和患者的耐受性将PAS替换为乙胺丁醇（EMB）或氨硫脲（TB1），俗称“老三化”，曾挽救过很多病人的生命。但严峻的结核病回升形势和结核杆菌耐药性的增加要求加速新型抗结核药物的研究开发。为了控制多药耐药菌感染、减缓耐药菌的蔓延、提高治愈率、缩短疗程、提高多耐药结核病（MDR-TB）疗效及对结核潜伏感染(LTBI)提供更有效的治疗，WHO曾提出多种规范疗法，并倡导全程监控治疗与直接监控下的短疗程治疗。但现有抗结核治疗方案远不够理想，严峻的结核病回升形势要求加速新型抗结核药物的研究开发。目前，结核治疗的两大难题在于结核分枝杆菌的持留性和耐药性。随着人们对结核分枝杆菌本质认识的深入及新技术的发展，为抗结核药物的研究提供了条件：一、开发新抗结核药物要实现的目标缩短疗程：结核病是传染性疾病中治疗疗程较长的一个。标准短疗程的化学治疗，前2个月强化期，是患者的菌负荷量大量减少，转为非传染状态，4-6个月的巩固期，杀灭持留状态的细菌，以减少复发的危险，这样6-8个月的治疗过程，使得患者的依从性难以保证，进而易导致耐药性的发生。而在现有的抗结核药物基础上进行超短疗程研究，难以达到满意的治愈率和复发率。这就需要一种能缩短总疗程并减少服药次数，数量的新型抗结合药物。、提高多耐药结核病（MDR-TB）的疗效：多耐药结核病的发生率在全球呈上升趋势，多耐药结核病患者的治疗药物的选择受到极大关注。但是抗结核新药的开发跟不上多耐药结合病发生速度，除了异烟肼，利福平以外，目前只能应用价格相对昂贵不良反应多的二代药物，改善耐药结核病的治疗急需新的药物。、对结核潜伏感染提供更有效的治疗：全世界约有20亿人口感染结核杆菌，1000-2000万人在一生中发展成活动性结核病。虽然异烟肼是预防结核潜伏感染的药物，也是WTO推荐的结核病的有效药物，但却存在着严重的限制性，因此还有待于新药的开发,以显著降低结核病的发病率。二、抗结核药物的研究进展、近年来研究和开发的抗结核药物1.利福霉素类代表药物利福布丁是一种半合成的利福霉素-S螺旋哌啶衍生物，其亲脂性，透过细胞壁和干扰DNA生物合成的能力优于利福平，使之能够集中分布在巨噬细胞内而具有较强的活性。利福霉素的优点还在于起口服易吸收，血峰浓度达0.245-0.485ug/ml，血浆半衰期明显长于利福平。利福霉素对利福平敏感的结核分枝杆菌菌株的MIC为0.015-0.06ug/ml,对利福平耐药菌株的MIC为0.25-16ug/ml，此结果说明利福霉素和利福平存在交叉耐药，但这么宽的MIC范围也提示对利福平耐药菌株对利福霉素有不同程度的敏感性。利福喷汀为苯并噁嗪利福霉素类衍生物之一，本品比利福平的MIC低16到30倍，较利福平有更强的杀菌作用，即使对利福平耐药菌株 也有一定杀菌作用。它是目前研究最为活跃的长效利福霉素，本品口服后，胃肠道吸收良好，并迅速分布到全身组织中，以肝脏为最高，其次为肾，肺和心脏，在脑组织中也有分布。利福喷汀血浆蛋白结合率高达98%-99%，因此组织停留时间较长，消除半衰期时间亦较利福平延长4-5倍。口服600，900，1200mg利福喷汀后Cmax值分别为12.2，14.6，18.6ug/ml,AUC值分别为296，410，477ug.h/ml。对利福喷汀抗结核分枝杆菌的抗生素后效应研究结果显示，利福喷汀单独给药的抗生素后效应最长达104h，利福喷汀与异烟肼联合应用抗生素后效应将更长。随着利福平出现，大大缩短结核病化疗时间，是现代结核病短程化疗的里程碑。而新利福霉素类类衍生物的出现则是结核病间歇化疗的基础。但利福霉素类药物存在交叉耐药性，且有动物实验结果显示它们均对MDB-TB无效。2.氟喹诺酮类第三代氟喹诺酮类药物中有不少药物具有较强的抗结核分支杆菌活性，对非结核分支杆菌（鸟胞分支杆菌复合群除外）亦有作用，为临床治疗开拓了更为广阔的前景。氟喹诺酮类药物的主要优点是胃肠道易吸收，消除半衰期较长，组织穿透性好，分布容积大，毒副作用相对较小，适合于长程给药。这类化合物抗菌机制独特，通过抑制结核分支杆菌旋转酶而使其DNA复制受阻，导致DNA降解及细菌死亡。氟喹诺酮在肺组织、呼吸道粘膜组织中有蓄积性，浓度均超过结核分支杆菌的MIC。感染部位的组织浓度对血药浓度的比值较正常组织中高，在痰、支气管粘膜、肺等组织的血药浓度为血清浓度的2倍或更高，显示了对肺结核的强大治疗作用。在众多的氟喹诺酮类药物中目前最引人关注的当属莫西沙星和加替沙星。莫西沙星对结核分枝杆菌具有高度杀菌活性，抗结核分枝杆菌的MIC为0.125-0.5ug/ml,对耐药菌株的MIC值为2-4ug/ml。莫西沙星对快速增殖期结核分枝杆菌的抗菌活性优于左氧氟沙星，而对静止期的抗菌效果不如左氧氟沙星，此外，该要也有良好的灭菌作用，并能改善利福平每周1次的疗效。加替沙星具有抑制结核分枝杆菌的DNA旋转酶和拓扑异构酶IV，从而抑制结核杆菌DNA的复制，转录和修复过程，由于起C8位为甲氧基，增加了对结核分枝杆菌的抗菌活性。抗结核分枝杆菌的MIC为0.20-0.60ug/ml,血浆半衰期长达14h，口服吸收好，血清蛋白结合率低，无光毒反应。尽管三、四代氟喹诺酮类药物具有较好的抗结核作用，但无论如何也不能和RFP相提并论。由于氟喹诺酮类药物影响年幼动物的软骨发育，对儿童和孕妇的安全性至今尚无定论，使得氟喹诺酮类在抗结核方面的应用受到一些限制。3.噁唑烷酮类噁唑烷酮类化合物是一种全新的全合成抗菌剂,它能够抑制蛋白质的早期合成,具有独特的作用机制,是一种新型阻止蛋白质合成的抗菌药。噁唑烷酮类不影响肽基转移霉活性,作用于翻译系统的起始阶段,干扰包含mRNA、30S核糖体、起始因子-2、3和fMet-tRNA等的70S起始复合物的形成从而抑制蛋白质的合成。而以往的抗菌药物均作用于翻译系统的延伸阶段,未将此阶段作为抑制蛋白质生物合成的靶位, 这就意味着交叉耐药性出现的可能性很小。在体外抗菌活性实验中羟哌噁酮和利奈唑酮对结核杆菌有很强的抗菌活性,其MIC为8-16ug/ml。体内抗菌活性实验中,对羟哌噁酮和利奈唑酮进行的多种动物模型体内的抗菌活性实验,结果表明羟哌噁酮和利奈唑酮对结合杆菌效果不如利福霉素,但对耐药结合杆菌效果优于利福霉素。羟哌噁酮与SM,INH,利奈唑酮与SM,INH联合用药对耐药结核杆菌感染模型(对SM,INH耐药的结合杆菌)均有较高的抗菌活性。噁唑烷酮类药物的出现,给感染耐药结合杆菌病人带来了生机和希望,这类药物有着全新的结构和独特的作用机制,对传统抗结核药物耐药的结核杆菌有效,与过去使用的抗结核药物无交叉耐药性,体外耐药突变株少见,这些特点在严峻的结核病回升形势和结核耐药性日益严重的情况下,更具临床意义。但因血液毒性和价格问题使得本药应用受限。4.硝基咪唑类 硝基咪唑类通过结合杆菌F420因子活化后可抑制细菌蛋白质和细胞壁脂质层的合成，与现有药物杀菌作用不同。他对对数增殖期和处于休眠状态的结合杆菌都有杀菌作用。甲硝唑为其传统代表，不但对各种状态的结核杆菌都有杀菌作用，而且对潜伏感染的患者有预防作用。甲硝唑体外抗结核杆菌活性可与异烟肼，利福平相媲美，优于链霉素，喹喏酮类抗生素等药物，对结核分支杆菌的敏感株的MIC为0。1ug/ml0.3ug/ml.硝基咪唑类新开发的代表药：CGI17314，对耐多药结核菌的MIC为0。1ug/ml0.3ug/ml，体内和体外实验结果显示优于INH和RFP。即可抑制结核杆菌的蛋白质合成，又可抑制细胞壁霉菌酸合成，对静止休眠状态和代谢复制状态的的结合菌均有抗菌活性。该药与其他抗结核药物无交叉耐药性，正处于I期临床研究阶段。在此基础上又合成了硝基咪唑类并吡喃衍生物，抗菌活性优于CGI17314，代表药物为PA824。PA824对敏感菌株和耐利福平结核杆菌的MIC为0.0150.25ug/ml.PA824在小鼠结核杆菌感染实验模型上进行短期与长期口服治疗实验中，获得了比异烟肼更好的疗效，正处于临床实验前阶段。一般结核菌是通过三羧酸循环进行有氧代谢，而休眠期结核菌是通过乙醛酸循环代谢，异柠檬酸聚合酶（ICL）是后一旁路循环的关键酶，而PA824是ICL的抑制药，故意义重大。5.新大环内脂类药物代表药物有罗红霉素，克拉霉素，阿奇霉素，通过与细胞内核蛋白体的50S亚基可逆性结合，干扰结核杆菌菌蛋白质的合成。其中罗红霉素抗结核杆菌作用最强，与异烟肼和利福平有协同作用。有文献报道，克拉霉素对敏感结核杆菌菌株具有杀菌作用,起抗敏感结核分枝杆菌菌株的MIC值为0.25-2.0ug/ml,抗耐药菌株为2.0-32ug/ml。阿奇霉素为次类药物中半衰期最长的，约20h，巨噬细胞及组织内浓度高，但对结核分枝杆菌的抗菌活性较弱，MIC值为128ug/ml.这类药物的共同特点是对酸稳定。口服易吸收，组织穿透性好，药物在组织细胞内浓度远高于血药浓度，并具有中等长的半衰期，新大环内脂类药物主要用于非结核分枝杆菌感染和耐多药结核病治疗。6.脂肪酸和分肢菌酸合成的抑制剂代表药物硫内酯霉素在体内外都有很强的抗结核杆菌活性，分子量低，结构不甚复杂，是良好的药物化学先导物。硫内酯霉素在试管内小鼠巨噬细胞模型显示，硫内酯霉素有杀灭细胞内结核分枝杆菌作用并呈剂量依赖性，其对耐异烟肼和多耐药结核分枝杆菌的MIC分别为6.25和12.5ug/ml。结核内酯霉素A为16元大环内酯类抗生素，对迅速生长的分枝杆菌有很强的活性，对链霉素，卡那霉素，异烟肼和利福平耐药株的MIC为0.10ug/ml，但对细胞内结核杆菌活性较低。7.烷磺酰基乙胺类当烷磺酰基胺类化合物中酰胺基与磺酰基间隔一个碳原子，成为烷磺酰基乙胺类结构时具有抗结核杆菌活性，他能抑制结核杆菌脂肪酸合成。起化合物1对结合杆菌的MIC为0.75-1.5ug/ml，而乙胺丁醇，吡嗪酰胺，利福平，链霉素的MIC分别为2.100.2.2ug/ml. 8.吩嗪类代表药物为氧苯吩嗪，通过与结合分支杆菌DNA结合抑制转录而达到抑制结核杆菌的效果。对结核杆菌的MIC为0.100.33ug/ml.有文献报道，当与B干扰素合用时，机体可以恢复结核杆菌25片段引起的细胞吞噬功能，是一种吞噬细胞的激发剂，已超出单纯化学治疗药物的范畴。但此类药物由于可引起严重的威胁生命的腹痛和器官损害，其应用受到一些限制。9.多肽类代表药物为结核放线菌素N，抗结核杆菌作用不如其他药物，但对耐链酶素，卡那酶素的菌株仍然有效，可用于复治联合方案多药耐药的病人。常用剂量为一日1G肌内注射，疗程不超过3个月，本药的优点是不良反应发生率较其他药物低。10.二芳基喹啉类药物代表药物为R207910，起作用机制是抑制细菌的ATP合成酶，从而使结核杆菌的ATP耗竭。研究表明R207910抗结核分枝杆菌的MIC为0.03-0.12ug/ml,对敏感菌株和耐药菌株具有同等的抗菌活性，表明该药与传统药物无交叉耐药性。11.硫乙酰霉素葛兰素史克公司抗结核药物项目执行董事Duncan博士称，公司正于美国国立卫生研究所（NIH）合作开发一种天然抗结核药物-硫乙酰霉素，这种低分子化合物在体内和体外均具有抗结核能力，对耐药结核分枝杆菌亦有作用，该药研制始于2001年，进入临床应用尚需数年。、利用功能基因组学,蛋白质组学加速筛选抗结核新药 上世纪90年代集合分枝杆菌H37Rv基因组全序列的破译,标志着对结核分枝杆菌的研究进入后基因时代。目前药物开发的流程是从药物作用靶点开始,即,基因组新作用靶点筛选先导物药物,利用分子水平和细胞水平的筛选模型。利用高通量尤其是芯片技术已成为新药开发的主要技术来发现新的药物靶点,通过获得的基因和蛋白质数据进行分析计算,发现新的功能基因或蛋白质结构。以结核分枝杆菌基因组特有的基因作为靶点,可减少交叉耐药的发生。利用功能基因组的技术,可发现统计上具有显著性,重现性高的差异表达,从而研究药物作用的选择性,并开发出选择性抑菌的药物。现有的抗结核杆菌药物(异烟肼,乙胺丁醇,吡嗪酰胺)作用机制大多涉及结核分枝杆菌细胞壁生物合成过程,干扰细胞壁的某些组分如分枝菌酸,阿拉伯半乳聚糖,肽多糖和分枝菌素等可能代表新药的特异靶点,破坏这些分枝杆菌的生物合成,以期获得特意源性,发挥治疗作用。、有效传递药物至靶位的药物载体近年来出现多种运用药物输送体系的理论和技术,将抗结核药物适当地包封入多种脂质体中,以期能高效的到达靶器官的研究报告,药效学显示链霉素,卡那霉素和利福平脂质体活性显著高于游离药物,氧氟沙星和克拉霉素脂质体抗菌作用也明显提高。但对脂质体包封率好的药物只限于脂溶性药物,同时由于该制剂长期给药,尚需考察脂质体本身的安全性,蓄积毒性等问题。因而到目前为止,尚未出现临床试用的抗结核药物的脂质体制剂。、联合抗结核药物的免疫辅助治疗剂免疫辅助治疗在结核病的治疗中有重要作用.在已有的临床实验中证实IL-2,GM-CSF一定程度上对结核及MAC患者有效。如ATP及类似物通过嘌呤类的P2X7受体增强巨噬细胞的抗菌活性,吡啶甲酸增强巨噬细胞的活性。随着结核杆菌耐药性分子结构的进一步阐明,Th1细胞免疫低下是结核病免疫学特征,也是结核病慢性化的主要原因。因此,研究调节Th1细胞歧化方向,维持Th1/Th2反应平衡的药物,可能有益于治疗。很多结核患者处于发生MDR-TB的危险之中，MDR-TB呈增加趋势，MDR-TB的治疗是广大结核病防治工作者面临的最为棘手的难题之一。根本改善抗结核治疗迫切需要新的抗结核药物，虽然目前尚未有大量新的抗结核药物供人们选择，但抗结核药物的发展已比几十年前大为开阔，我们或许能从中得到启示，致力于其中，在众多的研究者的不断积极探索中，会有新的发现，以最终达到控制结核病的目的。化疗仍是治疗MDR-TB的主要手段，所以目前除加快新的抗结核药物的开发外，对耐药，耐多药的结核病治疗是在现有的抗结合药物中选择，力求完善DOTS。参 考 文 献.Crofton J. Drug treatment of tuberculosis: Standard chemotherapy. Br Med J，1960，370-373.Brien RJO,Nunn PP.The need for new drugs against tuberculosisobstacles,opportunities,and new step J,Am J Respir Crit Care Med,2001,163(5):1055王巍，抗结合药物研究进展，医药导报J，2004，（23）.131-133MiyazakiE,MiyazakiM,ChenJM,etal.Moxifloxacin(BAY12-8039),a new 8-methoxy quinolone,is active in a mouse midel of tuberculosisJ,Antimicrob Agents Chemother,2002,43:85Fung-Tome J,Minassian B,Kolek B,et al.In vitro antibacterial spectrum of a new broad-speatrum 8-methoxy fluoroquinolone,gatifloxacinJ.J Antimicrob Chemother,2005,45:437Cynamon M H,Klemens S P,Sharpe C A,et al,activities of several novel oxazolidinons against Mycobacterium tuberculosis in a murine model J,Mitimicrob Agents Chemother,2003,43:1189Yuan Y,Zhu Y,Crane D,The effect of oxygenated mycolic acid composition on c