抗弓形虫药物研究进展_张瑞岩

中图分类号 : S859. 7
文献标识码 :A
文章编号 :100725038 (2010) 0120095206
弓形虫属于真球虫目肉孢子虫科弓形虫属 ,是 一种专性细胞内寄生原虫 。1908 年 ,由两位法国学 者在刚地梳趾鼠的肝脾单核细胞内发现 。因虫体呈 弓形 ,故命名为刚地弓形虫 。人类弓形虫感染率极 高 ,一般为 20 %～50 % ,最高达 94 %。从 20 世纪 80 年代我国开始对弓形虫感染情况进行普查 ,平均感 染率约为 5. 17 %。患弓形虫病的孕妇中有 30 %～
46 %可能将弓形虫传染给胎儿 ,当感染发生在妊娠 头 3 个月 ,多引起流产 ,也可发生死胎 ,或生下发育 缺陷的无生活能力患儿 , 其已被列为 感染 性致 畸 ( TORC H) 综合征主要原因之一 。对于免疫功能严 重损害或抑制者 ,弓形虫同样是引起致死性病变的 主要病原体之一 。据报道 ,在血清学阳性的 A IDS 患者中 ,约有 30 %～40 %发生弓形虫脑炎 。动物感
作为二氢叶酸还原酶抑制剂乙胺嘧啶和甲氧苄
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啶均能阻断弓形虫叶酸代谢途径 ,发挥抗弓形虫活 性 。体外试验显示 0. 05 mg/ L 的乙胺嘧啶便能够 对弓形虫速殖子产生抑制和杀灭作用 ,而甲氧苄啶 在浓度不小于 2 mg/ L 时才能发挥作用 。Piketty C 等通过口服给予乙胺嘧啶 ,治疗患急性弓形虫病的 老鼠模型 ,并对老鼠血液 、肺和脑内的弓形虫计数 , 发现乙胺嘧啶对患急性弓形虫病的老鼠具有保护作 用 ,但是停药后出现复发现象 。乙胺嘧啶和甲氧苄 啶在人体内吸收迅速 ,分布广泛 ,半衰期分别为96 h 和 7. 5 h 左右 ,并且均可通过血脑屏障和胎盘屏障 。 由于乙胺嘧啶对胎儿具有致畸作用 ,因此在妊娠期 的前 3 个月禁止用于弓形虫病的防治 。由于这两种 药物对人类二氢叶酸还原酶同样会产生抑制作用 , 影响胸腺嘧啶核苷酸的合成 ,所以应用乙胺嘧啶和 甲氧苄啶治疗弓形虫病时要适时补充叶酸制剂 。 Ro sow sky A 等[1] 研究了 2 ,42二氨基252[ 22甲氧252 (ε2羧基烷氧) 苄基 ] 嘧啶类同系物对弓形虫和小鼠 肝细胞内二氢叶酸还原酶的抑制作用 。结果显示其 具有非常高的抑制弓形虫二氢叶酸还原酶活性 ,然 而对小鼠体内的酶也具有一定的抑制作用 ,同时发 现其结构与乙胺嘧啶的一种同系物具有很高的相似 性 ,因此 ,可为优化此类药物的构效关系提供思路 。 双氢三嗪类药物同样具有抑制二氢叶酸还原酶的活 性 ,Mui E J 等[2] 测试 了两 种 新 三 嗪 化 合 物 J PC2 20672B 和 J PC22056 的 抗 弓 形 虫 活 性 , 发 现 J PC2 20672B 能在体内和体外高效抑制弓形虫生长 、繁 殖 ,其 在 体 外 的 IC50 为 20 nmol/ L 。J PC22056 为 J PC220672B 的前体药 , 在体内可经甲基化转变为 J PC220672B 发挥抗弓形虫活性 。 1. 3 两类药物的联合应用
[ 24 ] 陈 雷 , 杨健美 , 陈 虹 , 等. 日本血吸虫童虫期体被蛋白
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收稿日期 :2009209202 作者简介 :张瑞岩 (1982 - ) ,男 ,黑龙江大庆人 ,硕士研究生 ,主要从事兽医药理毒理学研究 。 3 通讯作者
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因为磺胺类药物与二氢叶酸还原酶抑制剂分别 在叶酸合成的两个环节上发挥阻碍作用 ,所以无论 是在体内还是在体外他们的联合应用都表现出良好 的抗弓形虫活性 。研究表明 ,联合应用磺胺嘧啶和 乙胺嘧啶能在 24 h 内清除患急性弓形虫病的老鼠 模型组织内的弓形虫 。临床上磺胺类药物与二氢叶 酸还原酶抑制剂的联合应用已经成功的用于治疗和 预防弓形虫引起的多种疾病 ,为人类抗弓形虫病发 挥了重要作用 。
2 大环内酯类药物
许多研究结果显示 ,大环内酯类药物无论是在 体内还是在体外均有较强的抗多种弓形虫活性 。这 类药物不但能够抑制弓形虫速殖子的生长和繁殖 , 对弓形虫滋养体和包囊亦具有杀灭作用 。乙酰螺旋 霉素是最早用于治疗人类弓形虫病的大环内酯类药
张瑞岩等 :抗弓形虫药物研究进展
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物 ,并且目前依然用于孕妇早期弓形虫病的治疗 。 Chang H R 等首先应用尿嘧啶掺入法测试了四种 大环内酯类药物 (罗红霉素 、乙酰螺旋霉素 、阿奇霉 素和 A256268) 的体外抗弓形虫活性 ,结果发现它们 都具有 很 好 的 抗 弓 形 虫 活 性 , 其 IC50 分 别 为 54 、 140 、147 、246 μmol/ L 。Araujo F G 等 通 过 连 续 10 d每日口服给予阿奇霉素 (200 mg/ kg) 治疗患急 性弓形虫病的小鼠 ,结果阿奇霉素对接种五种不同 株弓形虫 (其中两株分离自艾滋病患者) 的小鼠均起 到 100 %的保护作用 。Hutchinso n2Mark J 等的试 验也证实阿奇霉素对包囊内弓形虫缓殖子有杀灭作 用 ,而且与乙胺嘧啶或磺胺嘧啶联合应用表现出很 好的协同作用 。在临床上阿奇霉素单独使用或与干 扰素 、复方新诺明等联合应用已经成功的治疗了多 例弓 形 虫 病 患 者 。由 于 阿 奇 霉 素 的 半 衰 期 较 长 (40 h) ,因此其在肝 、肺 、脑等组织内的浓度远大于 在血液中的浓度 。与同为大环内酯类药物的阿奇霉 素不同 ,克林霉素的半衰期只有 3 h～5 h ,因此单独 使用时需要每天多次给药才能达到有效的药物作用 浓度 。鉴于克林霉素半衰期短 、单独使用效果不理 想和它的低毒副作用 ,因此 ,常与乙胺嘧啶等其他抗 弓形虫药物联合用于治疗脑和眼弓形虫病 。由于各 种抗弓形虫药物单独使用都不能达到很好的疗效 , 因此联合用药仍然是目前治疗弓形虫病的的最好方 法 。Ro mand S 等通过实验发现罗红霉素即使在亚 治疗剂量时其与乙胺嘧啶或磺胺嘧啶联合应用也能 够明显减少血液和各组织中的弓形虫虫体数。 Djurkovic2Djakovic O 等联合应用克林霉素和阿托 伐醌治疗 Me49 株弓形虫感染的小鼠 ,结果 ,无论是 对急性感染还是慢性感染 ,两种药物联合应用均能 显著提高小鼠存活率和减少脑内包囊数 。J ulian F 等联合应用克拉霉素和乙胺嘧啶对患急性弓形虫脑 炎的艾滋病病人进行治疗 ,发现这两种药物的联合 应用与乙胺嘧啶和克林霉素或乙胺嘧啶与磺胺嘧啶 联合应用的作用效果相似 。
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动物医学进展 2010 年 第 31 卷 第 1 期 (总第 198 期)
染弓形虫后 ,一方面影响其生产性能 ,另一方面成为 人类弓形虫病的传染源 ,因此 ,对弓形虫病的防治具 有重要的经济学意义和公共卫生学意义 。传统的抗 弓形虫药物包括乙胺嘧啶 、磺胺嘧啶等 ,然而由于这 些药物的毒副作用较大 ,用药时间长 ,只能杀死速殖 子 ,停药后易复发 ,极大的限制了它们的应用 。因 此 ,寻找一种高效 、低毒的抗弓形虫药物越来越引起 人们的重视 。
1 干扰叶酸合成类药物
与哺乳动物细胞不同 ,弓形虫不能直接摄取环 境中的叶酸 ,必须利用对氨苯甲酸在二氢叶酸合成 酶的作用下合成二氢叶酸 ,然后在二氢叶酸还原酶 的参与下合成活化型的四氢叶酸 。因此 ,干扰弓形 虫的叶酸代谢途径可以有效的抑制和杀灭弓形虫 。 1. 1 二氢叶酸合成酶颉颃剂类药物
目前用于治疗弓形虫病的二氢叶酸合成酶颉颃 剂主要是磺胺类药物 ,其化学结构与对氨苯甲酸相 似 ,可竞争性的与弓形虫的二氢叶酸合成酶结合 ,抑 制其活性 ,从而阻碍二氢叶酸的合成 ,发挥抗弓形虫 活性 。在体外各种磺胺类药物对弓形虫的半数抑制 浓度 ( IC50 ) 差别很大 ,从 0. 6 mg/ L (磺胺甲噁唑) 到 大于 30 mg/ L (磺胺多辛) ,其中磺胺嘧啶的 IC50 为 2. 5 mg/ L 。各种磺胺类药物的体内抗弓形虫活性强 弱亦存在差异 ,这与它们的血浆蛋白结合率 、维持时 间和给药途径等有关 。大多数磺胺类药物口服后在 小肠上段被迅速吸收 ,并且与血浆蛋白结合 ,暂时失 去活性 ,但是这种结合并不牢固 ,它们能够再分离出 来发挥抗弓形虫活性 。一般来说 ,与血浆蛋白结合 率高的磺胺类药物排泄较慢 ,药物半衰期长 ,例如磺 胺多辛的半衰期可长达 230 h ,而与血浆蛋白结合 率低的磺胺类药物在脑脊液中的浓度较高 ,如磺胺 嘧啶的半衰期为 17 h ,其在脑脊液中的浓度为血液 中药物浓度的 40 %～80 % ,因此磺胺嘧啶对治疗弓 形虫脑炎有特效 。磺胺类药物吸收后可分布到全身 各组织和体液中 ,并可通过胎盘屏障进入胎血和羊 水中发挥抗虫活性 。临床上磺胺类药物并不单独用 于治疗和预防弓形虫病 ,需要与乙胺嘧啶等二氢叶 酸还原酶抑制剂联合应用发挥抗弓形虫作用 。一般 磺胺类药物用药时间较长 ,其乙酰化代谢产物易引 起结晶尿 、蛋白尿等造成泌尿系统损伤 ,有些患者还 出现过敏 、白细胞减少和溶血性贫血等不良反应 ,孕 妇服用此类药物后会使胎儿产生黄疸样症状 ,严重 者可引起胎儿畸形 。 1. 2 二氢叶酸还原酶抑制剂类药物
Abstract :Wit h t he develop ment o n geno mics of Schistosm a j a ponicum , t he p roteo mics techniques such as t wo2dimensio nal elect rop horesis , mass spect ro met ry and bioinformatic analysis have been applied to t he st udies of S . ja ponicum . The geno me of an o rganism is co mparatively co nstant , but t he p roteins exp ress vario usly wit h different life stages and different enviro nmental co nditio ns. St udies o n p roteo mics of S . ja ponicum co nt ribute to uncover t he mechanism of interactio n bet ween parasite and ho st , and find drug target s and vaccine candidates. The p resent article briefly reviewed t he advances in t he p roteo mics st udies of S . ja ponicum , including differentially exp ressed p roteins in schisto so mulum , male and female , drug re2 lated p roteo mics research and immunop roteo mics. Key words : Schistosom a j a ponicum ; differentially exp ressed p rotein ;p roteo mics
动物医学进展 ,2010 ,31 (1) :952100 Progress in Veterinary Medicine
抗弓形虫药物研究进展
张瑞岩 ,刘 全 ,商立民 ,吴永魁 3
(解放军军事医学科学院军事兽医研究所 ,吉林长春 130062)
摘 要 :刚地弓形虫 ( Tox op l asm a gon dii) 是一种呈世界范围分布的人兽共患寄生原虫 ,给人类生活和 畜牧业生产带来极大的危害 ,然而至今仍没有理想的治疗弓形虫病的药物 。近年来 ,研究人员主要从干扰弓 形虫的叶酸代谢 、检测抗其他病原微生物和寄生虫药物的抗弓形虫活性 ,以及针对弓形虫独特的生理结构和 生化反应路径进行药物设计 ,开展抗弓形虫药物的研究 ,取得了许多重要的成果 。随着人们对弓形虫研究的 不断深入 ,对其分子生物学特性会有更加全面的了解 ,将给新的药物靶标的发现和特效药物的研发提供重要 的理论依据 。 关键词 :弓形虫 ;抗弓形虫药物 ;治疗
Advances in Proteomics of Schist osom a j a p onicum
L IU Chun2yan1 , WAN G J ing2xiang2 , L IN Rui2qing1 ,ZHU Xing2quan1
(1. S out h Chi na A g ricult ural Uni versit y , Guangz hou , Guan g dong ,510642 , Chi na; 2. Ron gcheng Ent ry2Ex it I ns pection an d Quaranti ne B ureau , Ron gchen g , S handon g ,264300 , Chi na)