生物被膜首选卡泊芬净

ICU念珠菌治疗策略——关注生物被膜，首选卡泊芬净01念珠菌生物膜的定义与危害02ICU为什么需要关注生物被膜？03抗真菌药物对念珠菌生物膜的活性04卡泊芬净对于生物被膜的优势念珠菌生物膜的定义与危害生物膜的定义细菌或者均吸附于机体腔道或生物材料表面，分泌多糖基质、纤维蛋白等多种细胞基质成分，将自身包绕其中行程膜样多细（真）菌复合体[1]Davey,M.E.andG.A.O'Toole,Microbialbiofilms:fromecologytomoleculargenetics.Microbiology&MolecularBiologyReviews,2000.64(4):p.847-67.Donlan,R.M.andJ.W.Costerton,Biofilms:survivalmechanismsofclinicallyrelevantmicroorganisms.ClinicalMicrobiologyReviews,2002.15(15):p.167-93.A：来自患者的尿导管的切面，显示生物膜像蠕虫一样附着在腔内[2]B：低倍扫描电镜显示被阻塞导管的冷冻断裂截面[2]Ezell,S.A.andP.N.Tsichlis,Akt1,EMSY,BRCA2andtypeIIFNsignaling:anovelarmoftheIFNresponse.Transcription,2012.3(6):p.305-309Stoodley,P.,etal.,BiofilmasComplexDifferentiatedCommunities.AnnualReviewofMicrobiology,2002.56(1):p.187-209.生物被膜内残存的细菌/真菌不断外逸，形成新的感染灶，感染持续存在，导致感染被彻底治愈机会减少，临床治疗失败生物膜的行程过程细胞附着在表面附着更牢固并不可逆转生物被膜早期结构形成生物被膜结构的成熟生物被膜不断扩散出单个细胞Ezell,S.A.andP.N.Tsichlis,Akt1,EMSY,BRCA2andtypeIIFNsignaling:anovelarmoftheIFNresponse.Transcription,2012.3(6):p.305-309Stoodley,P.,etal.,BiofilmasComplexDifferentiatedCommunities.AnnualReviewofMicrobiology,2002.56(1):p.187-209.生物被膜内残存的细菌/真菌不断外逸，形成新的感染灶生物膜的形成过程

感染持续存在，导致感染被彻底治愈机会减少，临床治疗失败白色念珠菌光滑念珠菌近平滑念珠菌热带念珠菌葡萄牙念珠菌1.Pannanusorn,S.,V.Fernandez,andU.Römling,PrevalenceofbiofilmformationinclinicalisolatesofCandidaspeciescausingbloodstreaminfection.Ins.counselJ,2013.56(3):p.264–272.常见念珠菌生物膜电镜下的形态各异1.Chandra,J.,etal.,BiofilmformationbythefungalpathogenCandidaalbicans:development,architecture,anddrugresistance.JournalofBacteriology,2001.183(18):p.5385-5394.早期（0-11h），微小菌落中期（12-30h），类似细胞壁构成的无定形物质覆盖菌落成熟期（38-72h），菌落被覆盖单个白色念珠菌8h后，白色念珠菌趋向黏附聚集11h后，形成微菌落成熟期，微菌落被类似细胞壁物质覆盖念珠菌生物被膜相关感染1.Tumbarello,M.,etal.,Riskfactorsandesofcandidemiacausedbybiofilm-formingisolatesinatertiarycarehospital.PlosOne,2012.7(3):p.e33705-e33705.念珠菌血症患者中，非白色念珠菌更易产生生物膜意大利某三级医院确诊念珠菌菌血症患者中分离的真菌培养结果32/12252/85P<0.0011.Pannanusorn,S.,V.Fernandez,andU.Römling,PrevalenceofbiofilmformationinclinicalisolatesofCandidaspeciescausingbloodstreaminfection.Mycoses,2013.56(3):p.264-272.98/243133/150P<0.0001非白色念珠菌产生生物膜比例近90%瑞典临床微生物实验室05-06年收集的念珠菌培养结果产生物膜是念珠菌致病的主要机制念珠菌的致病机制在医疗器械如导管，人工瓣膜等表面形成生物膜释放水解酶酵母和菌丝之间的转换表型转换免疫调节作用生物膜内的念珠菌对于抗真菌药物反应差并难以清除Segal,E.,Candida,stillnumberone–whatdoweknowandwherearewegoingfromthere?Mycoses,2005.48Suppl1(1):p.3-11.念珠菌生物膜：耐药性比游离细胞升高1000倍细胞外基质（ECM）的物理屏障作用阻碍或延缓唑类、两性霉素B、氟胞嘧啶渗入被生物膜包裹的菌体内生物膜内的细胞营养受限，生长缓慢，处于代谢休眠真菌细胞对抗菌药物如两性霉素B的不敏感生物膜相关的耐药基因的表达耐药念珠菌中CDR1、CDR2和MDR1的表达明显增强，使得细胞内的药物外排增强，唑类药物细胞内累积减少麦角甾醇下降：可能参与中期或晚期耐药生物膜内存在和普通细胞不同的耐药亚群张洁,etal.,白念珠菌生物膜耐药性的研究进展.药学服务与研究,2008.8(2):p.98-101.Taff,H.T.,etal.,MechanismsofCandidabiofilmdrugresistance.FutureMicrobiology,2013.8(10):p.1325-37.形成生物膜的念珠菌菌血症：死亡率更高、疾病负担更重不同念珠菌引起的血流感染死亡率和治疗失败率1.Tumbarello,M.,etal.,Riskfactorsandesofcandidemiacausedbybiofilm-formingisolatesinatertiarycarehospital.PlosOne,2012.7(3):p.e33705-e33705.P=0.004P=0.01N=207注：费用是以1000欧元为单位不同念珠菌引起的血流感染的住院时间和治疗费用ICU为什么需要关注生物被膜念珠菌其他曲霉菌重症患者侵袭性真菌病诊断和治疗指南在过去的几十年中ICU患者IFD的发病率不断增加，约占医院获得性感染的8～15%。以念珠菌为主的酵母样真菌和以曲霉为主的丝状真菌是IFD最常见的病原菌，分别占91.4%和5.9%。ICU患者IFD以念珠菌为主ICU患者需要进行静脉置管[1]1.Castelli,G.P.,etalJournalofHospitalInfection,2005.60(3):p.286-7.2.McGee,D.C.andM.K.NewEnglandJournalofMedicine,2003.348(12):p.1123-1133.3.Merrer,J.,B.D.Jonghe,andF.G.Al,JamatheJournaloftheAmericanMedicalAssociation,2001.286(6):p.700-707.4.Veenstra,D.L.,etal.,JamatheJournaloftheAmericanMedicalAssociation,1999.281(3):p.261-7.5.Raad,I.,etal.,AnnalsofInternalMedicine,1997.127(4):p.267-74.ICU留置中心静脉导管患者数量众多美国每年中心静脉置管数>500000[2]中心静脉置管并发感染的发生率为5%~26%[3][4][5]5%~26%>500000>40%-60%中国：ICU患者中心静脉置管（CVC）比例高达83%1.Guo,F.,etal.,InvasivecandidiasisinintensivecareunitsinChina:amulticentreprospectiveobservationalstudy.JournalofAntimicrobialChemotherapy,2013.68(7):p.1660-8.血管内导管置入可导致念珠菌感染不同部位血管内导管置入均可导致念珠菌感染，其中颈内静脉导管置入所致念珠菌感染比率可高达55%回顾性收集西班牙大型综合医院2005年1月至2008年11月所有静脉导管尖端念珠菌培养阳性患者数据，排除念珠菌感染及临床数据不足患者后共40例，分析不同操作状态下念珠菌检出情况。López-MedranoF,etal.DiagnMicrobiolInfectDis.2012Jun;73(2):157-61.n=12n=22n=7n=1(菌株数)锁骨下静脉导管颈内静脉导管股静脉导管外周静脉导管世界临床药物,2011年,第07期中国真菌学杂志，2006年，第1卷，第五期VallésJ,etal.InfectDisClinNorthAm,2009,23:557-569据美国疾病预防控制中心(CDC)统计,ICU内医院获得性感染中约20%为血流感染(BSI)，其中近87%与中心静脉导管(CVC)有关血管内导管分离出的病原体中白色念珠菌占第二位生物膜是一种附着于活组织或无活力组织的表面、由其自身产生的细胞外多聚基质(ECM)包裹的有结构的菌细胞群体真菌生物膜的存在对耐药性产生影响：生物膜形成可使真菌耐药性增加1000倍导管相关感染静脉置管是念珠菌生物膜致病的主要危险因素Logistic回归评估由念珠菌生物膜引起菌血症的独立危险因素——包括中心静脉置管、全肠外营养、糖尿病、尿道置管1.Tumbarello,M.,etal.,Riskfactorsandesofcandidemiacausedbybiofilm-formingisolatesinatertiarycarehospital.PlosOne,2012.7(3):p.e33705-e33705.1.Nett,J.E.,K.Marchillo,andD.R.Andes,Modelingoffungalbiofilmsusingaratcentralveincatheter.Host-FungusInteractions:MethodsandProtocols,2012:p.547-556.念珠菌生物膜附着在管腔内电镜下可见菌丝，酵母和生物膜的细胞外基质小鼠体内CVC培养出念珠菌生物膜注：CVC——中心静脉置管全肠外营养易发生导管相关感染[1][2]通过CVC输注PN的患者中有1.3-26.2%发生感染PN利于微生物的生长原因在于：氨基酸和葡萄糖帮助真菌生长脂肪乳可以维持细菌和真菌生长注：CVC中心静脉置管PN肠外营养Opilla,M.,Epidemiologyofbloodstreaminfectionassociatedwithparenteralnutrition.AmericanJournalofInfectionControl.36(10):p.S173.e5-S173.e8.Marra,A.R.,etal.,Epidemiologyofbloodstreaminfectionsinpatientsreceivinglong-termtotalparenteralnutrition.JournalofClinicalGastroenterology,2007.41(1):p.19-28.1.Marra,A.R.,etal.,Epidemiologyofbloodstreaminfectionsinpatientsreceivinglong-termtotalparenteralnutrition.JournalofClinicalGastroenterology,2007.41(1):p.19-28.真菌是肠外营养患者BSI重要病原菌：非白念是最主要的致病菌N=313长期肠外营养导管相关感染的病原体分布真菌菌种组成ChinaSCAN及时移除导管者低于40%明确诊断ICI感染的情况下时移除导管的比例1.Guo,F.,etal.,InvasivecandidiasisinintensivecareunitsinChina:amulticentreprospectiveobservationalstudy.JournalofAntimicrobialChemotherapy,2013.68(7):p.1660-8.在诊断ICI感染的情况下，CHINASACN研究中有相当患者无法拔除中心静脉置管和引流管/导尿管82/20914/88抗真菌药物对念珠菌生物膜的活性1.Nweze,E.I.,etal.,Developmentofa96-wellcatheter-basedmicrodilutionmethodtotestantifungalsusceptibilityofCandidabiofilms.JournalofAntimicrobialChemotherapy,2012.67(1):p.149-53.念珠菌生物膜对于唑类药物普遍耐药针对白色念珠菌和近平滑念珠菌在导管上形成生物膜的抗真菌药物的MIC值（mg/L）菌株氟康唑伊曲康唑伏立康唑棘白菌素类白色念珠菌SC5314>256128(32-128)128（64-256）0.063白色念珠菌M61>25664640.125近平滑念珠菌PYA71>25664（32-64）640.125近平滑念珠菌514>25664640.125注：每种抗真菌药物在生物膜模型的MIC值至少通过三个不同的试验进行，并且是按照该浓度能减少50%的活性来作为结果A药物+微生物组合的重复测定得到同样的MIC值，因此在这类组合中没有MIC值范围1.Ramage,G.,etal.,InVitroPharmacodynamicPropertiesofThreeAntifungalAgentsagainstPreformedCandidaalbicansBiofilmsDeterminedbyTime-KillStudies.ANTIMICROBIALAGENTSANDCHEMOTHERAPY,2002:p.3634-3636.存活的白色念珠菌菌落计数治疗浓度下无法完全杀灭白色念珠菌生物膜能杀灭生物膜的浓度是中毒浓度两性霉素B杀灭白色念珠菌生物膜的浓度是中毒浓度1.Tumbarello,M.,etal.,Riskfactorsandesofcandidemiacausedbybiofilm-formingisolatesinatertiarycarehospital.PLoSOne,2012.7(3):p.e33705.生物膜的念珠菌血症患者使用卡泊芬净生存率高于氟康唑念珠菌血症患者使用不同抗真菌药物的生存曲线注:卡泊芬净是有抗生物膜活性的真菌药物，氟康唑是无抗生物膜活性的药物使用卡泊芬净使用氟康唑1.Katragkou,A.,etal.,DifferentialactivitiesofnewerantifungalagentsagainstCandidaalbicansandCandidaparapsilosisbiofilms.AntimicrobialAgents&Chemotherapy,2008.52(1):p.357-360.近平滑念珠菌生物膜的代谢活性%卡泊芬净对生物膜活性优于伏立康唑伏立康唑MIC50值为256μg/ml卡泊芬净MIC50值为1μg/ml卡泊芬净对于生物被膜的优势卡泊芬净对细胞壁合成的抑制是其对生物被膜有效的机制真菌细胞膜磷脂双分子层-(1,6)-葡聚糖甘露糖蛋白-(1,3)-葡聚糖-(1,3)-葡聚糖合成酶GS真菌细胞壁1.NettJetal.Antimicrob.AgentsChemother.2007;51:510-520;2.Juan

Carlos

Ribas,

Ángel

Durán,etal.NewCellWall-AffectingAntifungalAntibiotics.AntimicrobialCompounds2014,

pp237-268.3.FerreiraJA,

CarrJH,etal.AntimicrobAgentsChemother.

2009Oct;53(10):4377-84.

仅供医药学专业人士参考1,β-1,3葡聚糖是生物被膜的主要成分2.β-1,3,D-葡聚糖合成酶起合成β-1,3葡聚糖的作用3.卡泊芬净作用于β-1,3葡聚糖合成酶1.Uppuluri,P.,etal.,EffectsofFluconazole,AmphotericinB,andCaspofunginonCandidaalbicansBiofilmsunderConditionsofFlowandonBiofilmDispersion.ANTIMICROBIALAGENTSANDCHEMOTHERAPY,2011:p.3591-3593.体外：卡泊芬净24h能够杀灭98%的生物膜抗真菌药物杀菌效率%注：取三种药物最大浓度下的效应进行对比，氟康唑浓度1024μg/ml；两性霉素B浓度16μg/ml，卡泊芬净浓度0.25μg/ml卡泊芬净浓度0.25μg/ml治疗12h和24h后，90%生物膜释放出的真菌细胞都没有活力，24h可达到98%的灭杀体内：卡泊芬净有效抑制生物膜1.Lazzell,A.L.,etal.,TreatmentandpreventionofCandidaalbicansbiofilmswithcaspofungininanovelcentralvenouscathetermurinemodelofcandidiasis.Journalofantimicrobialchemotherapy,2009.64(3):p.567-570.用药前导管壁的生物膜用药后导管壁的生物膜卡泊芬净降低生物膜上的真菌负荷卡泊芬净抑制散播到肾脏的真菌P=0.0022P=0.00222012ESCMID指南念珠菌血症导管管理念珠菌血症中，强烈推荐移除静脉导管。当无法移除静脉导管，则优选棘白菌素或两性霉素B含脂制剂患者人群治疗干预建议力度证据质量中心静脉导管可移除移除留置导管（勿用导丝）AII中心静脉导管无法移除棘白菌素类、脂质体两性霉素B或两性霉素B脂质复合体BII中心静脉导管无法移除唑类、两性霉素B去氧胆酸盐DII1.Cornely,O.,etal.,ESCMID*guidelineforthediagnosisandmanagementofCandidadiseases2012:non‐neutropenicadultpatients.ClinicalMicrobiologyandInfection,2012.18(s7):p.19-37.A级强烈支持推荐使用B级中度支持推荐使用C级边缘支持推荐使用D级反对推荐使用指南对念珠菌血症用药推荐指南选药标准IDSA2009棘白菌素：中重度患者和唑类暴露史氟康唑：适用于轻度患者ECIL-4唑类预防后避免使用氟康唑或伏立康唑ESCMID2012推荐棘白菌素类DMYKG/PEG唑类预防后重症患者不能使用氟康唑注：IDSA美国感染病协会；ECIL欧洲白血病感染会议；ESCMID欧洲临床微生物学与感染性疾病学会；DMYKG/PEG德国真菌学会卡泊芬净适用于肾功能不全患者重症患者中肾功能不全患病率高且死亡率高ICU患者中ARF（急性肾衰竭）的患病率高，可达3%~25%ARF需肾透析患者的死亡率是非ARF患者的4倍卡泊芬净用于肾功能不全患者无需调整治疗剂量药物肾功能不全患者治疗受限氟康唑多剂量治疗的患者，需根据肾功能水平调整剂量伏立康唑中-重度肾功能减退(肌酐清除率<50ml/min)患者静脉给药时，必须密切监测血清肌酐水平伊曲康唑轻-中度肾功能不全者慎用静脉给药，须密切监测肌酐水平；重度肾功能不全者禁用。两性霉素B肾功能不全者慎用脂质体两性霉素B肾功能不全及透析者慎用米卡芬净严重肾功能不全如急性肾衰可能会发生(自发报告)。应通过定期检查等对患者密切监测。对于肾功能不全者多数抗真菌药物临床应用均受限1.JoannidisM,MetnitzPGHCriticalCareClinics,2005,21(21):239-49..;2..卡泊芬净说明书;3..米卡芬净说明书;4..氟康唑说明书5..伏立康唑说明书;6.伊曲康唑说明书;7.两性霉素B说明书;8.脂质体两性霉素B说明书卡泊芬净适用于轻-中度肝功能不全患者重症患者中肝功能不全患病率高且致死ICU患者中肝功能不全的患病率高，超过31%肝功能不全是ICU患者死亡的主要因素之一药物肝功能不全患者的治疗推荐氟康唑慎用：偶有患者在使用氟康唑后出现严重肝毒性，包括致死性肝毒性，主要发生在有严重基础疾病或情况者。伏立康唑急性肝损害者(ALT和AST增高)无需调整剂量，但应继续监测肝功能以观察是否有进一步升高。轻-中度肝硬化患者(Child-PughA和B)，负荷剂量不变，但维持剂量减半。伊曲康唑尚未进行肝损害患者使用本品的研究。两性霉素B肝功能不全者慎用脂质体两性霉素B肝功能不全者慎用米卡芬净EMEA(欧洲药品评价局)的说明书中有肝损害的“黑框警告”卡泊芬净轻度肝功能不全者无需调整剂量；中度肝功能不全者日剂量调整为35mg；重度肝功能不全者尚无临床使用经验。1.SoultatiA,SPDourakisAAnnalsofGastroenterology,2007,18(1)..;2.氟康唑说明书;3.伏立康唑说明书;4.伊曲康唑说明书;5.两性霉素B说明书;6.脂质体两性霉素B说明书；7.卡泊芬净说明书;8.EMEA米卡芬净说明书;仅供医药学专业人士参考卡净®——民族制药，国际品质卡净®大事记卡净®于2013年1月提交申请，是国内第一个提交CFDA申请的卡泊芬净卡净®国产卡泊芬净制剂车间，于2013年09月03日获得制剂GMP证书卡净®在2016年3月进入CFDA优先评审通道卡净®原料药于2016年4月获得欧盟GMP认证证书卡净®是国内第一个获批的国产卡泊芬净原料及制剂，于2017年1月11日获得CFDA注册批件卡净®注射剂于2017年1月获得英国和德国的药物上市许可卡净®国产卡泊芬净原料车间，于2017年02月09日获得原料GMP证书卡净®国产制剂，于2017年3月15日获得补充申请批件卡净®于2017年4月份重磅上市卡净®——国际品质源自恒瑞江苏新晨医药有限公司是江苏恒瑞医药股份有限公司的全资营销子公司专门从事恒瑞集团生产的麻醉、镇痛、呼吸、肝病、抗感染领域的药品市场营销推广恒瑞医药是国内第一家注射剂在获准在欧美上市销售的制药企业，在重要制药发展史上具有里程碑式的意义恒瑞医药已有6个原料药和9个产品制剂通过了美国FDA和欧盟认证卡净®生产严格按照国家GMP要求国家