Nová antimykotika – jaká jsou a co přinášejí

Mezi „tradiční“ antimykotika [22] se systémovým účinkem se řadí jednak skupina polyenů, mezi které patří konvenční amphotericin B (c-AmB) [20, 21] a amphotericiny na tukovém nosiči – lipidový komplex amphotericinu B (ABLC) [23], koloidní disperze amphotericinu B (ABCD), jednak skupina triazolů 1. generace, tj. fluconazol [17] a itraconazol [19], a skupina antimetabolitů (flucytosin) [18].

V posledních letech rozšířily paletu triazolových antimykotik nové preparáty 2. generace. Voriconazol, analog fluconazolu, je již u nás běžně dostupný, posaconazol, analog itraconazolu, má za sebou první klinické zkušenosti (klinické studie fáze III), o ravuconazolu je dosud nejvíce zpráv z preklinických studií. Objevila se zcela nová skupina – echinokandiny (caspofungin, micafungin, anidulafungin), z nichž je u nás dostupný caspofungin. Jejich pozice v léčbě nejčastějších invazivních mykóz je vyjádřena ve společném stanovisku několika odborných společností [24]. Jedná se zejména o „změnu" v léčbě 1. linie invazivní aspergilózy, kde se lékem volby stal voriconazol, dále o rozšíření vhodných antimykotik v 1. linii léčby invazivní kandidózy a kandidémie o caspofungin a voriconazol a o pozice těchto léků v empirické léčbě. V krátkém přehledu si povšimneme, jaké změny nová antimykotika přinesla. Na cestě do praxe jsou i další preparáty – skupina pradimicinů (benanomycin A), nikkomyciny (nikkomycin Z), liposomální nystatin.

Triazoly

Charakteristika skupiny

Chemicky jde o azoly s různě velkou molekulovou hmotností (nejmenší molekulu má fluconazol 306,6 kD a voriconazol 349,3 kD, itraconazol 705,64 kD), které se liší v dílčí změně molekuly, což s sebou nese rozdílné fyzikálně-chemické vlastnosti (rozpustnost ve vodě, rozdílnou vazbu na plazmatické bílkoviny) a i rozdílné antimykotické spektrum. Z fyzikálně-chemických charakteristik vyplývají farmakokinetické a farmakodynamické vlastnosti včetně cesty biotransformace (obr. 1).

Mechanismus účinku

Mechanismus účinku triazolů (tab. 1), blokáda syntézy ergosterolu v buněčné membráně houby prostřednictvím inhibice fungálního cytochromu P-450, je vlastní celé skupině (obr. 2).

Postupným vývojem od azolů (miconazol, ketoconazol) k triazolům 1. a 2. generace se zvyšuje antifungální specificita. To znamená, že u vyšších generací triazolů je ovlivnění cytochromu P-450 v lidské buňce (hepatocytu) nevýznamné. Např. v případě voriconazolu je selektivita 3–5x vyšší než u itraconazolu a ketoconazolu, ale cca 10x menší než u fluconazolu. Až na jednu výjimku je účinek triazolů in vivo fungistatický jak na kvasinky, tak i na vláknité houby, jen voriconazol má u vláknitých hub in vivo fungicidní efekt. Z experimentálních studií mechanismu účinku triazolů na aspergily lze předpokládat, že antifungálního účinku se účastní ještě jiný mechanismus, který na rozdíl od polyenů a echinokandinů brání konidiaci (= tvorba asexuálních reprodukčních spór – konidií) aspergilů, a to v pořadí účinnosti: voriconazol >> ravuconazol > posaconazol > itraconazol [58].

Spektrum účinku

Spektrum účinku triazolů (tab. 2) se od éry fluconazolu postupně rozšiřuje. Již itraconazol je účinný proti kmenům kandid rezistentním vůči fluconazolu (C. krusei, C. glabrata) a proti aspergilům.

Voriconazol, posaconazol i ravuconazol jsou účinné proti celému spektru kandid, (C. albicans i non-albicans) včetně fluconazol-rezistentních [40, 47]. Voriconazol je v případě C. krusei dokonce ve většině případů účinný i při rezistenci na amphotericin B [36]. Voriconazol je proti kandidám 4–16x účinnější než fluconazol a 2–8x účinnější než itraconazol, a to včetně C. krusei a C. glabrata. U určitého procenta kmenů C. glabrata (5,5 % – [11]) lze pozorovat zkříženou rezistenci všech tří triazolů (vyšší minimální inhibiční koncentrace – MIC) [49]. Rezistence je jednak způsobena zvýšenou expresí genů CDR1, CDR2 a MDR1 kódujících činnost refluxní pumpy, jednak mnohočetnou mutací genu ERG11 kódujícího strukturu místa zásahu triazolů [37]. Posaconazol je proti kandidám stejně účinný jako itraconazol a 8x více než fluconazol. Podobně jako u voriconazolu jsou MIC vyšší u fluconazol-rezistentních kmenů. Proti aspergilům je MIC posaconazolu při stejných miligramových dávkách 3–20x nižší než MIC itraconazolu a konvenčního amphotericinu B (c-AmB). Ravuconazol je účinný proti většině fluconazol-rezistentních kmenů kandid, ale některé z nich (C. tropicalis, C. glabrata) a dále Cryptococcus neoformans jsou citlivé méně [8].

Do spektra účinku všech tří triazolů patří dále aspergily v pořadí citlivosti in vitro: voriconazol (98%), posaconazol (98%), ravuconazol (92%), proti konvenčním antimykotikům: amphotericin B (89%) a itraconazol (72%) [48]. Voriconazol má fungicidní efekt [1], navíc je také účinný (nejvíce ze všech moderních triazolů) proti bakteriím rodu Fusarium spp., vůči kterým byl dosud omezeně účinný jen amphotericin B (AmB), stejná situace platí i v případě Scedosporium spp. [7]. Do jeho spektra účinku patří i Cryptococcus spp. [53]. V některých případech byla pozorována zkřížená rezistence A. fumigatus na triazoly a současně „supercitlivost" A. fumigatus vůči voriconazolu a ravuconazolu [43]. To předpokládá ještě jiný, rozdílný mechanismus jak účinku, tak i rezistence. Aktivita voriconazolu proti A. fumigatus je in vitro vyšší než aktivita itraconazolu. Posaconazol je vedle standardního spektra účinný proti zygomycetám (Rhizopus spp.) [56], ravuconazol, srovnatelně s itraconazolem, in vitro účinnost také prokázal [41, 48].

Farmakokinetika

Vysoká dostupnost voriconazolu při perorálním podání umožňuje v klinické praxi bez prodlevy účinku zaměnit nitrožilní formu za perorální. Stejné vlastnosti má i fluconazol. Výhodou perorální formy voriconazolu je i možnost nahradit nitrožilní formu v případě renální insuficience, kdy vehikulum perorálního voriconazolu, derivát cyklodextranu, renální poškození neprohlubuje a nedochází k jeho kumulaci. Perorální podání itraconazolu ve formě kapslí se pro nejistou resorpci (cca 40–50 %) k léčbě těžkých mykóz nehodí, použití je problematické i v profylaxi. Tento nedostatek částečně vyřešila perorální soluce. Dnes je dostupná také nitrožilní forma itraconazolu. Vazba voriconazolu na bílkoviny plazmy je nižší než u itraconazolu, ale vyšší než u fluconazolu (tab. 3), průnik do CNS a likvoru je však dobrý a na zvířecím modelu (křeček) dosahovala koncentrace v likvoru 50 % plazmatické koncentrace a v mozkové tkáni ještě koncentrací 2x vyšších.

Fluconazol jako jediný je kvantitativně (97 %) vylučován močí v nezměněné formě, ostatní triazoly podléhají kvantitativní biotransformaci v játrech systémem izoenzymů cytochromu P-450. Z kompetice o tento enzymatický systém vyplývají četné lékové interakce. Voriconazol je substrátem a inhibitorem CYP 2C9, 2C19 a 3A4, proto je nutné sledovat kontraindikace vyplývající ze závažných lékových interakcí. Mezi tyto léky patří např. dlouhodobě působící barbituráty, carbamazepin, sirolimus, terfenadin, rifampicin, rifabutin, astemizol, cisaprid, chinidin a další, pečlivé sledování je nutné při současné aplikaci Vinca alkaloidů [57]. Jak je všeobecně známo, v podobné situaci je také itraconazol. Biotransformaci voriconazolu ovlivňuje i genetický polymorfismus CYP 2C19. Zhruba 3–5 % bělochů tak metabolizuje voriconazol pomaleji nebo naopak rychleji, zdá se však, že tato skutečnost nemá klinický korelát [57]. Dávky voriconazolu je nutné redukovat až při těžkém jaterním poškození (Child-Pugh 8–9).

Klinické použití triazolů u nejzávažnějších oportunních mykóz

Kandidóza – rozšíření 1. linie léčby invazivní kandidózy a kandidémie

Dosavadní algoritmus léčby invazivní kandidózy a kandidémie shrnul Rex a kol. [51] a další [32]. U hemodynamicky stabilních nemocných bez neutropenie byl první volbou fluconazol (10 mg/kg/den), ale jeho použití bylo do jisté míry omezeno na C. albicans. V případě hemodynamicky nestabilních nemocných byl první volbou konvenční amphotericin B (c-AmB) následovaný po 3–7 dnech fluconazolem. Voriconazol v primární léčbě kandidémie u pacientů bez neutropenie ve srovnávací studii [35] proti výše uvedenému konvenčnímu postupu (c-AmB/fluconazol) prokázal stejnou účinnost. Rozšířil tak 1. linii léčby invazivní kandidózy a kandidémie. Volba postupu z klinického hlediska tak umožňuje vzít v úvahu další vlastnosti (toxicita–tolerance, cesta biotransformace, lékové interakce...) použitelných antimykotik, mezi něž patří i caspofungin (viz níže) (tab. 4) [30].

Role fluconazolu je v případě kandidové infekce zřejmá (slizniční formy, hepatolienální kandidóza...), itraconazol nemá v případě těžkých mykotických infekcí ověřenou roli v adekvátních studiích. Perorální formy itraconazolu totiž často nedosahují terapeutických koncentrací, proto léčba často selhává a nejvyšší využití je v profylaxi [15, 16]. Ani použití nitrožilní formy itraconazolu nelze dosud opřít o kvalitní studie, dobrý účinek však lze předpokládat, i když stále vyvolává polemiku [29]. Problémem jsou i lékové interakce (viz výše). Postavení posaconazolu není zatím definitivně určeno, ze studií na zvířatech se však ukazuje, že je účinnější než fluconazol a itraconazol. Má široké spektrum účinku, jeho zásadním přínosem je efekt proti zygomycetám, zatím je dostupný pouze v perorální formě. Voriconazol je stejně účinný jako fluconazol u jícnové kandidózy (celková odpověď – RR: voriconazol 98,3 % vs 95,1 % fluconazol) [2].

Aspergilóza – voriconazol je novým lékem 1. volby invazivní aspergilózy

Dosud byl lékem volby amphotericin B nebo jeho deriváty na lipidových nosičích. Byl i základem různých kombinací [54]. V randomizované srovnávací studii invazivní aspergilózy dosáhl voriconazol proti konvenčnímu amphotericinu B (c-AmB) [25] poprvé lepších výsledků než dosud užívaný c-AmB (celková odpověď: RR 52,8 %, kompletní odpověď: CR 20,8 %, částečná odpověď: PR 31,9 % vs RR 31,6 % , CR 16,5 %, PR 15,0 %). Rozdíl v RR mezi oběma rameny byl 21,2 %. Voriconazol dosáhl statisticky významně lepších výsledků i z hlediska přežití (70,8 % vs 57,9 %). Také tolerance voriconazolu byla lepší, významně vyšší počet nemocných dokončil plánovanou 12týdenní léčbu. Voriconazol tak byl registrován jako lék 1. volby u invazivní aspergilózy. Hlubší analýza této studie [5] se zaměřila na efekt 2. linie léčby, tj. na úspěch léčby po přechodu (z důvodů intolerance nebo nedostatečného účinku) z voriconazolu, resp. z c-AmB na jiné, konvenčně dostupné antimykotikum. Analýza prokázala lepší efekt u skupiny začínající v 1. linii voriconazolem (RR = 53 %) než ve skupině primárně léčených c-AmB (RR = 33 %) (p < 0,01). Ze závěru studie vyplývá další podpora pro nasazení voriconazolu v 1. linii léčby u invazivní aspergilózy. Pozice itraconazolu (nitrožilní forma) je ve 2. linii léčby [55], na malém souboru [6] prokázal účinnost (RR) u 15/31 nemocných. Chybí srovnávací studie, které by jeho pozici upřesnily. Amphotericiny, které trvale prokazují dobrou efektivitu [27], tvoří dnes 2. linii léčby stejně jako echinokandiny (viz níže). Pozice ostatních triazolů není dosud určena, ještě v této indikaci neproběhly relevantní klinické studie.

Echinokandiny

Chemicky jde o lipopeptidy o velké molekulové hmotnosti kolem 1 200 kD se zcela odlišným mechanismem účinku od ostatních skupin antimykotik, cestou biotransformace mimo enzymatický systém cytochromu P-450, což jednak umožňuje jejich použití v kombinaci prakticky se všemi ostatnímu antimykotiky a jednak s tím souvisí i minimum lékových interakcí. Charakteristika skupiny viz obr. 3, tab. 5.

Mechanismus účinku

Cílovou strukturou antimykotického zásahu je enzymatický komplex b-1,3-D-glukan syntetáza nezbytný pro tvorbu buněčné stěny (tab. 1, obr. 2). Fungální stěna (na rozdíl od buněčné membrány) se skládá z polysacharidů b-(1,3)-D-glukanu, b-(1,4)-D-glukanu a b-(1,6)-D-glukanu, dále z chitinu, mannanu (kandidy) nebo galaktomannanu (aspergily), z a-glukanů a dalších glykoproteinů. Buněčná stěna je svým složením zcela odlišná od savčích buněk, proto je vhodným místem selektivního antifungálního zásahu. Echinokandiny zabrání specifickou a nekompetitivní inhibicí b-1,3-D-glukan syntetázy polymeraci glukanu, hlavní složky buněčné stěny většiny patogenních hub [3, 9, 26].

Spektrum účinku

Echinokandiny mají široké spektrum účinku (tab. 6, 7), mezi něž patří kandidy včetně rezistentních na triazoly, aspergily, cystická forma Pneumocystis jiroveci (dříve P. carinii) [4], nejsou však účinné proti Cryptococcus neoformans [3, 13, 26].

Citlivost vůči Aspergillus fumigatus (MIC) může být kolísavá a nemusí vždy vyjadřovat účinnost echinokandinů v klinické praxi, proto se uvádí také hodnota MEC (minimální efektivní koncentrace) (tab. 8) [14]. Hranice citlivosti (MIC) pro caspofungin nebyly dosud jednoznačně určeny [26].

V tab. 8 je pro srovnání uvedena citlivost A. fumigatus vůči novým triazolům a echinokandinům, tab. 9 srovnává citlivost 74 vybraných vzácnějších kmenů vláknitých hub vůči anidulafunginu, voriconazolu a amphotericinu [44].

Echinokandiny (caspofungin a micafungin) a lipidové formy amphotericinu B (liposomální AmB a lipidový komplex AmB – ABLC) – mají na rozdíl od jiných antimykotik schopnost zabránit kandidám v tvorbě biofilmu na umělém povrchu (katétry) [34].

Caspofungin a micafungin vykazují u Candida albicans po jednohodinové expozici in vitro významně delší (5–6 hodin) postantifungální efekt (PAFE = doba nutná k reparaci poškozené buněčné stěny po expozici antimykotiku) ve srovnání s triazoly (0,5 hod). V případě Aspergillus fumigatus vykazoval dlouhý PAFE (7–8 hodin) pouze amphotericin B, zatímco triazoly a echinokandiny jen velmi krátký (0,5 hodiny) [39].

Farmakokinetika echinokandinů

Velká molekulová váha echinokandinů je důvodem velmi nízké perorální resorpce (caspofungin 0,2 %), proto jsou pouze v nitrožilní formě [9]. Farmakokinetika je lineární s biologickým poločasem 8–13 hodin, což umožňuje dávkování jednou denně. Rozdíly mezi jednotlivými echinokandiny viz tab. 10.

Cesta biotransformace není dosud plně objasněna, kvantitativní degradace probíhá dominantně v játrech neoxidativní cestou (hydrolýzou a N-acetylací) mimo enzymatický systém cytochromu P-450. Neaktivní metabolity (kromě micafunginu) jsou vylučovány stolicí. V játrech, ve slezině, ve střevě a v plicích dosahují echinokandiny stejných koncentrací jako v plazmě, v moči, mozko- míšním moku a ve sklivci jsou hladiny zanedbatelné. Na rozdíl od triazolů je např. caspofungin velmi špatným substrátem pro enzymatický systém cytochromu P-450, proto i lékové interakce jsou minimální [9, 26, 57]. Jeho plazmatickou koncentraci zvyšuje pouze ciclosporin (AUC o cca 35 % – plocha pod křivkou plazmatické koncentrace), sám zůstává neovlivněn a přitom může dojít k elevaci jaterních enzymů. Podobným způsobem interaguje rifampicin. Koncentrace tacrolimu je mírně snížená (20 %) bez významného klinického korelátu, mycophenolat zůstává neovlivněn. Interakce caspofunginu s virostatiky u nemocných s HIV je mírně snížená. Významné je, že nedochází k interakci s ostatními antimykotiky (voriconazol, itraconazol, amphotericin B), proto je možné tyto léky kombinovat [64]. K mírnému urychlení clearance caspofunginu dochází při současném podání se silnými inhibitory a induktory jaterního metabolismu (efavirenz, phenytoin, nevirapin, nelfinavir, carbamazepin, dexamethason) a v těch případech je vhodné zvýšit denní dávku na 70 mg. Farmakokinetika se nemění ani u vyšších věkových skupin, dávku není nutné upravovat ani při snížené funkci ledvin, pouze při těžším poškození jater je nutné dávku redukovat na polovinu.

Klinické použití echinokandinů u nejzávažnějších oportunních mykóz

Kandidóza

Ze všech uvedených echinokandinů jsou největší zkušenosti s caspofunginem a jeho postavení se opírá o kvalitní studie. V ostatních případech probíhají zatím klinické studie fáze II a III. Caspofungin (n = 109) v léčbě invazivní kandidózy a kandidémie proti c-AMB (n = 115) dosáhl ve dvojitě slepé studii [42] celkově podobných výsledků (celková odpověď – RR 73,4 % vs 61,7 %) a ve specifikované skupině lepších výsledků (RR 80,7 % vs 64,9 %). Soubor nemocných byl stratifikován podle skóre APACHE II a neutropenie. Caspofungin se tak stal dalším z léků 1. volby pro invazivní kandidózu [61].

Micafungin ve srovnávací studii fáze III(n = 523) vs fluconazol (200 mg/den) u jícnové kandidózy dosáhl stejných výsledků (87,7 % vs 88,0 %) hodnocených endoskopicky po 14 dnech [63]. Anidulafungin v klinické studii fáze II u invazivní kandidózy a kandidémie dosáhl na konci léčby celkové odpovědi u 84 %, 90 % a 89 % při dávkách 50 mg, 75 mg a 100 mg/den [33].

Aspergilóza

Caspofungin byl registrován jako lék 2. linie na základě výsledků léčby invazivní aspergilózy dosažených po selhání dosavadní (konvenční) léčby amphotericinem nebo itraconazolem. V nekomparativní otevřené studii [38] byla celková odpověď na caspofungin 45 % (37/83), z toho bylo 32/64 (50 %) s invazivní aspergilózou a 3/13 (23 %) s diseminovanou formou. Dosud není provedena žádná studie, která by ozřejmila, zda v této indikaci předčí voriconazol zaujímající dosud pozici léku 1. linie. Zatím se z ojedinělých zpráv zdá, že kombinace obou preparátů přináší dobré výsledky i v případě rezistence na některý z nich. Přehled dosavadních studií přináší Denning [9].

Empirické použití triazolů a echinokandinů

Empirické podání antimykotik je stále jejich nejčastější indikací, a to v případech, kdy se nepodaří izolovat infekční agens (= horečky neznámé etiologie) a kdy horečka přetrvává i po několika dnech adekvátní antibiotické terapie.

Triazoly

Ve srovnávací otevřené studii u nemocných s febrilní neutropenií voriconazol (n = 415) vs L-AmB (n = 422) [60] byly výsledky (RR– celková odpověď) v rameni s voriconazolem v celkovém hodnocení kompozitního skóre horší: 26 % vs 30,6 %, a to i hraničně statisticky (při CI 95% v intervalu – 10,6 % až 1,6 %). (Kritéria použitá v kompozitním skóre: 1. bez relapsu infekce, 2. přežití 7 dní po skončení léčby, 3. předčasné přerušení léčby, 4. odeznění horečky během neutropenie, 5. úspěšná léčba 1. linií studovaných antimykotik). Nepodařilo se tak prokázat stejnou účinnost voriconazolu jako L-AmB, tj. voriconazol nedosáhl „non-inferiority" (limit tzv. non-inferiority je do minus 10 %). Tento výsledek byl stejný i v podskupinách bez závislosti na tom, zda nemocní dostávali granulocytární růstové faktory (G-CSF) nebo ne, stejně tak byl nezávislý i na podané (či nepodané) antimykotické profylaxi. Ve skupině s voriconazolem však došlo u významně menšího počtu nemocných k selhání léčby (breakthrough) (1,9 % n = 8 vs 5 % n = 21, p = 0,02) a tento rozdíl byl nejvýznamnější v podskupině nejrizikovějších nemocných (allogenní i autologní transplantace kostní dřeně, intenzivní léčba akutní leukémie). U dokumentovaných infekcí selhal v případě aspergilové infekce Vori versus L-AmB u 4 vs 13 nemocných, u kandidóz u 2 vs 6, u zygomykóz u 2 vs 0. Jde o velmi rozsáhlou a seriózní studii (počet nemocných, srovnání proti AmBisomu), která staví voriconazol do 1. linie empirické léčby u nejtěžších nemocných, zejména akutních hemoblastóz. Výsledky této studie vyvolaly kritickou diskusi o metodice hodnocení empirických studií.

Echinokandiny

Ve dvojitě slepé prospektivní srovnávací studii [62] caspofungin vs AmBisom u febrilní neutropenie dosáhl caspofungin non-inferiority, tj. srovnatelných výsledků (ORR /celková klinická odpověď: 33,9 % vs 33,7 %) s lepší tolerancí léčby. Caspofungin se tak zařadil do širší palety 1. linie empirické antimykotické léčby.

Přehled nejvýznamnějších empirických studií přináší souhrnně tab. 11.

Kombinace triazolů a echinokandinů

Rozdílné mechanismy účinku triazolů a echinokandinů vedly k předpokladu možnosti synergistického antimykotického účinku těchto dvou skupin. In vitro studie kombinací caspofungin + voriconazol [45] synergistický efekt v 87,5 % proti aspergilům potvrdily. Přesvědčivé závěry přinesly pokusy na králících, kde kombinace micafungin + ravuconazol u invazivní aspergilózy [46] významně snížila mortalitu i další sledované parametry – celkovou infekční nálož, koncentraci galaktomannanu v plazmě, rozsah plicních infiltrátů na CT. Úspěšná byla i kombinace voriconazol + caspofungin v pokuse na křečkovi [31]. Zkušenosti u člověka jsou zatím prezentovány formou kazuistik, jsou však velmi přesvědčivé. Jedna z nich uvádí úspěšnou léčbu invazivní aspergilózy, která se objevila u nemocného s mnohočetným myelomem po autologní transplantaci kostní dřeně i přes zajištění voriconazolem. Přidáním caspofunginu došlo k vyhojení a následné úspěšné alogenní transplantaci kostní dřeně, aniž by došlo k relapsu infekce [10].

Závěr

Moderní antimykotika obohatila léčebné možnosti závažných mykotických infekcí. V kontrolovaných klinických studiích prokázala stejnou a lepší účinnost ve srovnání s konvenčními preparáty. Možnost kombinací dvou skupin se synergistickým účinkem dává předpoklady dosažení ještě lepších výsledků s nadějí na záchranu těch, u kterých monoterapie selhala.