福氏耐格里阿米巴原蟲腦膜炎藥物治療的進展

李婷婷，劉 水，賈雅婷，張寒雪，李 博，周 策，馮憲敏

(1.吉林醫藥學院：a.2018級臨床醫學教改實驗班，b.基礎醫學院，c.2017級預防醫學本科班，d.2017級臨床醫學教改實驗班，e.科技處,吉林 吉林 132013；2.北華大學醫學技術學院，吉林 吉林 132013)

福氏耐格里阿米巴原蟲(Naegleriafowleri，N.fowleri)滋養體可通過鼻子進入患者體內，穿過篩狀板到達人腦，對中樞神經系統造成嚴重破壞，因此被稱為“食腦阿米巴”，表明這種寄生蟲的酶和毒素通常參與破壞(“吃掉”)大腦[1]。盡管原發性阿米巴腦膜腦炎(primary amoebic meningoencephalitis，PAM)很少見，但卻是一種致命的、壞死性的、暴發性和出血性的腦膜炎[2]。當患者被診斷為PAM時，主要使用如下藥物聯合治療：兩性霉素B、氟康唑、阿奇霉素、利福平和米替福新[3]，這種治療方案存在毒性高和療效差的問題。兩性霉素B雖然會引起嚴重的腎毒性，但自從1969年在一名PAM幸存者身上使用后，仍被廣范用于PAM患者的治療[3-4]。米替福新最初是作為治療乳腺癌的藥物開發的，現在已重新用于治療利什曼病和PAM[5]。阿奇霉素的療效在體外和動物模型中均有實驗證據[6]，而利福平和氟康唑在缺乏實驗證據的情況下仍被使用。由于致病性自由活動阿米巴的藥物研究成果較少，目前所有用于治療PAM的藥物都是根據經驗選擇的。

1 兩性霉素B

兩性霉素B的作用機制是在細胞膜上形成一種雜聚體，作為跨膜孔，造成細胞質成分泄漏，最終導致細胞死亡[7]。兩性霉素B對N.fowleri的最小滅阿米巴濃度為0.01 mg/L[6,8]。然而，體外研究表明，兩性霉素B的濃度至少為0.1 mg/L才能抑制90%以上的N.fowleri生長，而完全抑制阿米巴原蟲增殖則需要0.39 mg/L[6]。還有體外研究表明，兩性霉素B能殺死100%微生物的最低抑菌濃度為0.78 mg/L[8]?；谶@些結果和來自N.fowleri存活病例的有限數據表明，兩性霉素B無論是靜脈注射還是鞘內注射，都是治療PAM的基礎用藥。在小鼠模型中，給予兩性霉素B的劑量為7.5 mg/(kg·d)能提高感染N.fowleri小鼠的存活率[6]。建議成人靜脈注射兩性霉素B的劑量為0.25～1.5 mg/(kg·d)，兒科則建議使用0.5～0.7 mg/(kg·d)[9]，推薦療程為10 d[10]。相比于兩性霉素B，美國疾病預防控制中心(CDC)不建議使用脂質體或兩性霉素B甲酯，因為N.fowleri對這兩種制劑的抗性都明顯高于兩性霉素B[9,11]。CDC建議常規兩性霉素B靜脈注射1.5 mg/(kg·d)，分2次注射，連續給藥3 d，之后按1 mg/(kg·d)連續給藥11 d(總共治療14 d)[9]。CDC推薦常規兩性霉素B的鞘內劑量為1.5 mg/d，連續給藥2 d，之后改為1 mg/d，連續給藥8 d(總共治療10 d)[9]。雖然兩性霉素B已成為治療PAM的首選藥物，但其仍存在多種副作用，其中最為主要的是其腎毒性[12]。兩性霉素B副作用可能與其缺乏水溶性有關，因為其較差的水溶性會影響藥物的溶解、室間濃度和藥物清除率。最近，一種新的針對N.fowleri藥物——corifungin獲得了FDA的用藥批準[12]。初步研究表明，在PAM小鼠模型中，同等劑量下corifungin的體內療效優于兩性霉素B[12]?；瘜W結構上來看，corifungin是兩性霉素B的鈉鹽形式，具有良好的水溶性(>100 g/L)[12]，因此，corifungin溶解度的增加可能是其活性增加的主要原因。然而，關于溶解度的增加是否會轉化為治療益處，如增強血腦屏障穿透和/或降低腎毒性的相關研究尚未有報道。

2 米替福新

2013年，2名感染了N.fowleri的患者在接受米替福新治療后存活了下來。雖然相關研究有限，但仍證明了在早期診斷時使用米替福新的應用潛力。米替福新是一種磷脂，其與膽堿相連，構成烷基磷酸膽堿。整個分子具有極性磷酸膽堿頭區和脂肪族尾部。據報道，米替福新的作用機制是抑制蛋白激酶B、PKB或Akt。由于PI3K和PKB在細胞存活中的作用，這一機制使得米替福新受到關注并被批準為一種抗癌藥物[13]。關于米替福新在人類中的絕對生物利用度的研究仍在進行，但其在嚙齒動物和狗中已被證明具有良好的口服生物利用度(>80%)[13]。目前實驗表明，口服米替福新的吸收存在被動和主動轉運機制[14]。米替福新在嚙齒類動物模型中顯示了高水平的血漿蛋白結合率(>95%)，并具有廣泛的組織分布，在肺、腎上腺、脾和肝等器官組織中的藥物濃度最高。如果沒有一種積極的運輸機制，米替福新作為一種永久的帶電物質很難滲透入CNS。腦內米替福新濃度的具體研究尚無報道，但它在N.fowleri感染中的有效性證明了其可能存在某種程度的滲透力。目前尚不清楚N.fowleri感染患者的血腦屏障功能是否因感染而受到損害，且米替福新的人體內代謝研究尚無報道。

3 薯蕷皂苷配基

自由生活的N.fowleri可引起壞死性、出血性腦膜炎，嚴重的可導致死亡[15]。薯蕷皂苷元是一種甾體皂苷，發現于苦瓜中[16]。它能引起耐氯喹的惡性瘧原蟲的細胞膜滲透性和孔隙形成的改變[17]。薯蕷皂苷元還能增加細胞膜的通透性，破壞細胞膜電位，改變滲透壓，導致白色念珠菌細胞收縮，使細胞死亡[18]。有研究報道，薯蕷皂苷元在100 mg/L(241.2 μmol/L)時降低了N.fowleri滋養體的存活率，其效果是苦瓜甲醇提取物(5 mg/L)的50倍[16]。在Jundee等的研究中，薯蕷皂苷元導致了N.fowleri滋養體的細胞膜異常和食物杯受損[16]。薯蕷皂苷元聯合使用兩性霉素B，能夠破壞N.fowleri滋養體，導致氣泡的形成以及吸盤、偽足的消失[19]。Jundee等的研究表明，薯蕷皂苷元在50 mg/L(120.6 μmol/L)時會抑制N.fowleri的半胱氨酸蛋白酶活性[16]。Aldape等純化了N.fowleri分泌的一種半胱氨酸蛋白酶，發現其對幼倉鼠腎細胞產生了細胞病變效應[20]。進一步分離并鑒定細胞裂解液中的蛋白成分，發現了兩種大小分別為128 kDa和170 kDa的半胱氨酸蛋白酶，并認為這些蛋白酶參與了N.fowleri造成的組織破壞和發病機制[21]。Rojasas-hernandez等的研究發現，N.fowleri滋養體在腦膜炎初期不會損傷小鼠的鼻咽上皮細胞或其細胞外基質[22]。顯然，只有當宿主感染部位出現炎癥反應時，組織損傷才會發生。除阿米巴蛋白酶外，其他因素也可能參與了PAM的發病機制。N.fowleri的溶解產物和分泌的蛋白質包括各種致病蛋白質，如分泌效應蛋白、半胱氨酸蛋白酶(包括組織蛋白酶B和組織蛋白酶B樣蛋白酶)、分泌性脂肪酶、過氧化物酶和凝血酶受體，它們在蟲體進入宿主細胞中發揮作用[23]。在Jundee等的研究中，薯蕷皂苷元抑制了N.fowleri半胱氨酸蛋白酶基因的表達，從而阻止阿米巴進入宿主細胞，干擾了致病過程，表明薯蕷皂苷元在細胞和分子水平上均對N.fowleri滋養體產生影響。另有研究表明，100 mg/L的薯蕷皂苷元對SK-N-MC細胞和lc-mk2細胞的細胞毒性小于兩性霉素B。以上結果均表明，薯蕷皂苷元在細胞和分子水平上均具有抗N.fowleri感染活性，可能是一種良好的抗滋養體藥物。關于薯蕷皂苷元的作用機制有待進一步研究[16]。

4 喹唑啉酮及其衍生物

喹唑啉酮及其衍生物具有廣泛的生物學特性。Mungroo等通過改變喹唑啉酮核心和芳基取代基合成了34種新穎的芳基喹唑啉酮衍生物(Q1-Q34)，并研究了這些合成的芳基喹唑啉酮類的抗N.fowleri活性。結果表明，受試芳基喹唑啉酮衍生物顯著降低了N.fowleri的活力。進一步，Mungroo等將喹唑啉酮衍生物與納米銀顆粒共軛，成功增強了喹唑啉酮衍生物的活性。因此，單獨的喹唑啉酮以及其與納米銀顆粒共軛的喹唑啉酮都具有作為治療N.fowleri感染的應用潛力[24]。

近年來，兩性霉素B聯合米替福新是PAM的基本治療方法。然而，其聯合治療的存活率仍然僅為5%左右，并且藥物治療通常伴隨各種嚴重的副作用，因此迫切需要研發治療N.fowleri的藥物。本文介紹的幾種常用藥物：薯蕷皂苷配基和喹唑啉酮及其衍生物等，其在體外實驗均具有很好的效果，然而仍然需要進一步開發更安全、更有效的藥物。綜合來看，診斷技術的進步、抗寄生蟲藥物的開發和疫苗的接種可能是科研人員和制藥實驗室對PAM進行早期防控的主要研究領域。此外，進一步加強對N.fowleri的預防及檢測同樣是控制致病性阿米巴原蟲感染的重點。