黴菌感染概述#

黴菌感染(mycosis)在人群中相當普遍,常見於皮膚(如「香港腳」)或黏膜(如「鵝口瘡」)。在溫帶氣候且免疫功能正常的人群中,多屬良性,危害有限。然而,當免疫系統受損或黴菌進入全身循環時,感染可能致命。

近幾十年來,全身性黴菌感染發生率持續上升,主要原因包括:

  • 廣效抗生素的廣泛使用,消滅了正常競爭黴菌的共生細菌
  • 愛滋病(AIDS)的擴散
  • 免疫抑制劑及癌症化學治療藥物的使用

特別容易受黴菌感染的族群:老年人、糖尿病患者、孕婦及燒傷病患。

真菌的分類與感染類型#

真菌的形態分類#

真菌(fungi)是不可移動的真核細胞,不能行光合作用,許多具有寄生性。臨床上重要的真菌依形態特徵分為四類:

  • 酵母菌(yeasts):如隱球菌(Cryptococcus neoformans
  • 類酵母菌(yeast-like fungi):可產生類似菌絲體結構,如念珠菌(Candida albicans
  • 絲狀真菌(filamentous fungi):具有真正的菌絲體(mycelium),如麴菌(Aspergillus fumigatus
  • 雙型真菌(dimorphic fungi):依營養條件可為酵母菌或絲狀型,如莢膜組織胞漿菌(Histoplasma capsulatum

肺囊蟲(Pneumocystis carinii,又名 P. jirovecii)同時具有原蟲與真菌特徵,但對抗真菌藥物不敏感,本章不予討論。

感染類型#

淺表性(superficial)感染分為:

  • 皮膚黴菌病(dermatomycoses):包括皮膚、毛髮及指甲感染(甲癬,onychomycosis),常由 TrichophytonMicrosporumEpidermophyton 引起,表現為各種「癬」(tinea)
  • 念珠菌病(candidiasis):念珠菌感染口腔或陰道黏膜(鵝口瘡)或皮膚

全身性(systemic)感染在英國以念珠菌病最常見,其他嚴重疾病包括:

  • 隱球菌性腦膜炎(cryptococcal meningitis)
  • 侵襲性肺麴菌病(invasive pulmonary aspergillosis)——骨髓移植受者或嗜中性白血球低下患者的主要死因之一
  • 鼻腦型毛黴病(rhinocerebral mucormycosis)

抗真菌藥物的分類與作用機制#

抗真菌藥物大致分為兩大類:

  1. 天然抗真菌抗生素:多烯類(polyenes)、棘白菌素類(echinocandins)
  2. 合成抗真菌藥:唑類(azoles)、氟化嘧啶類(fluorinated pyrimidines)

許多抗真菌藥毒性較大,全身性治療時需在嚴格醫療監督下進行。

Figure 52.1:常見抗真菌藥物的作用靶位示意圖

天然抗真菌抗生素#

兩性黴素 B(Amphotericin B)#

兩性黴素 B(amphotericin B) 是從鏈黴菌(Streptomyces)培養物中提取的多烯(polyene)類大環分子混合物。

作用機制

  • 與真菌細胞膜中的**麥角固醇(ergosterol)**結合,形成跨膜離子通道
  • 造成離子失衡,尤其是細胞內 K⁺ 大量流失
  • 對真菌和原蟲親和力高,對哺乳類細胞親和力低,對細菌無效
  • 麥角固醇為真菌特有固醇(動物細胞以膽固醇為主),是藥物選擇性的基礎

兩性黴素 B 是治療多種播散性感染的黃金標準,對麴菌、念珠菌均有效,並可與氟胞嘧啶(flucytosine)產生協同作用。

藥物動力學

  • 口服吸收極差,只用於上消化道黴菌感染
  • 全身感染需緩慢靜脈注射,通常以脂質體(liposome)包覆以改善藥動學並減少副作用
  • 與蛋白質高度結合,組織穿透性差;但當腦膜發炎時可穿越血腦屏障
  • 腎臟排泄極慢,停藥後尿液中仍可檢出達兩個月

最常見且最嚴重的副作用為腎毒性,超過 80% 接受治療的患者有不同程度的腎功能下降。其他副作用包括低血鉀(25% 患者)、低血鎂、貧血、肝功能異常、血小板減少及靜脈血栓性靜脈炎;靜脈注射時常見寒戰、發燒、耳鳴及頭痛。脂質體製劑副作用較少,但效果與原藥相當。

耐斯特汀(Nystatin)#

耐斯特汀(nystatin,又稱 fungicidin)為結構類似兩性黴素 B 的多烯大環抗生素,作用機制相同。不被黏膜或皮膚吸收,主要用於念珠菌所致的皮膚、黏膜及消化道感染。常見副作用為噁心、嘔吐及腹瀉。

灰黃黴素(Griseofulvin)#

灰黃黴素(griseofulvin)從青黴菌(Penicillium griseofulvum)分離而得,為窄效抗真菌藥。透過與真菌微管蛋白結合干擾有絲分裂(mitosis)。

  • 口服給藥,選擇性被新生皮膚細胞攝取,濃縮於角蛋白(keratin)中
  • 血漿半衰期 24 小時,但在皮膚中存留時間更長
  • 為強效 CYP450 誘導劑,有多種藥物交互作用
  • 副作用:腸胃不適、頭痛、光敏感及過敏反應;禁用於孕婦
  • 主要用於其他療法無效的皮膚癬菌感染,但現多已被其他藥物取代

棘白菌素類(Echinocandins)#

棘白菌素類(echinocandins)含有六個胺基酸組成的環與親脂側鏈,結構基礎為天然存在於 A. nidulans 的棘白菌素 B。

作用機制:抑制 1,3-β-葡聚糖(1,3-β-glucan) 的合成,此葡萄糖聚合物是維持真菌細胞壁結構所必需;缺乏此聚合物時,真菌細胞失去完整性並裂解。

  • 卡泊芬淨(caspofungin):對多種真菌有效,適用於對兩性黴素 B 無效的念珠菌病及侵襲性麴菌病
  • 阿尼芬淨(anidulafungin):主要用於侵襲性念珠菌病
  • 兩者口服吸收差,均為每日一次靜脈給藥
  • 主要副作用:噁心、嘔吐、腹瀉及皮疹

合成抗真菌藥#

唑類(Azoles)#

唑類為廣效合成抑菌藥(fungistatic),分為:

  • 咪唑類(imidazoles):克黴唑(clotrimazole)、益康唑(econazole)、酮康唑(ketoconazole)、咪康唑(miconazole)等
  • 三唑類(triazoles):伊曲康唑(itraconazole)、氟康唑(fluconazole)、伏立康唑(voriconazole)

共同作用機制

  • 抑制真菌 CYP450 酵素——羊毛固醇 14α-去甲基酶(lanosterol 14α-demethylase)
  • 阻斷羊毛固醇(lanosterol)轉化為麥角固醇,改變細胞膜流動性
  • 抑制細胞複製,並阻止念珠菌從酵母型轉化為侵襲性的菌絲型(hyphae)

酮康唑(Ketoconazole)#

第一個可口服治療全身性黴菌感染的唑類藥物。口服吸收良好,但毒性較高,主要風險為肝毒性(雖少見但可能致命)。高劑量可抑制腎上腺皮質醇及睾固酮合成,導致部分男性患者出現男乳女化(gynaecomastia)。現多因毒性問題被後繼藥物取代。

氟康唑(Fluconazole)#

  • 口服或靜脈給藥均可,吸收良好
  • 可達到腦脊髓液及眼內液的高濃度,用於多種真菌性腦膜炎
  • 半衰期約 25 小時,主要以原型從尿液排泄
  • 副作用通常輕微(噁心、頭痛),偶見剝脫性皮膚病變(Stevens–Johnson 症候群),罕見肝炎

伊曲康唑(Itraconazole)#

  • 廣效,可治療多種皮膚癬菌
  • 口服吸收不穩定;可利用 β-環糊精(β-cyclodextrin)製劑靜脈給藥以解決此問題
  • 高度脂溶性,不穿透腦脊髓液
  • 半衰期約 36 小時
  • 副作用:最嚴重為肝毒性及 Stevens–Johnson 症候群(罕見),另有胃腸不適及過敏性皮膚反應

其他唑類#

  • 咪康唑(miconazole):主要局部用於口腔及消化道感染,不到達中樞神經系統
  • 克黴唑(clotrimazole)、益康唑(econazole)、硫康唑(sulconazole):僅局部使用,廣效抗真菌
  • 泊沙康唑(posaconazole)、伏立康唑(voriconazole):主要用於侵襲性生命威脅性感染,如麴菌病

氟胞嘧啶(Flucytosine)#

氟胞嘧啶(flucytosine)為合成的口服有效抗真菌藥,只在真菌細胞中轉化為抗代謝物 5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil),後者抑制胸腺嘧啶合成酶(thymidylate synthetase),從而抑制 DNA 合成。

單獨使用時極易產生耐藥性,因此幾乎都與兩性黴素 B 合用於嚴重全身性感染(如念珠菌病及隱球菌性腦膜炎)。

  • 靜脈輸注或口服;廣泛分佈於體液,包括腦脊髓液
  • 約 90% 以原型從腎臟排泄,半衰期 3–5 小時;腎功能不全時需調整劑量
  • 副作用通常輕微:腸胃不適、貧血、嗜中性白血球減少、血小板減少

特比萘芬(Terbinafine)#

特比萘芬(terbinafine)為高度親脂、親角蛋白的殺真菌藥,特別適用於甲癬。

作用機制:選擇性抑制角鯊烯環氧酶(squalene epoxidase),阻斷麥角固醇從角鯊烯合成;角鯊烯在細胞內積累,對真菌產生毒性。

  • 口服給藥,迅速被皮膚、指甲及脂肪組織攝取;亦可局部塗抹
  • 由肝臟 CYP450 系統代謝,代謝物從尿液排泄
  • 副作用:約 10% 患者出現,通常輕微,包括胃腸不適、皮疹、搔癢及頭痛;偶見肝炎

萘替芬(naftifine)與特比萘芬作用相似;阿莫羅芬(amorolfine)為嗎啉衍生物,干擾真菌固醇合成,可製成甲用藥水治療甲癬。

未來發展#

  • 越來越多真菌菌株對現有藥物產生耐藥性(幸而真菌的藥物抗性不可轉移)
  • 新型棘白菌素及「新世代」三唑類藥物持續開發中
  • 合併用藥策略受到更多研究關注
  • 由於黴菌感染常繼發於宿主防禦力受損,研究者嘗試以顆粒球巨噬細胞群落刺激因子(GMCSF)等細胞激素增強宿主免疫
  • 抗黴菌疫苗的研發已在動物實驗中取得初步成果(如念珠菌疫苗)