综述:青蒿素类药物从抗疟药到泛治疗药物的再利用:药理学前景与治疗挑战
《Drug Design, Development and Therapy》:Repurposing Artemisinin-Based Drugs from Antimalarial to Pan-Therapeutic: Pharmacological Promise and Therapeutic Challenges
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时间:2025年10月12日
来源:Drug Design, Development and Therapy 4.7
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本综述系统探讨了青蒿素(ART)及其衍生物(ARTs)从传统抗疟药向多疾病治疗领域拓展的最新进展。文章深入阐述了ARTs通过诱导铁死亡(ferroptosis)、调节肿瘤微环境(TME)、抑制血管生成(VEGF/HIF-1α)和免疫重塑等机制,在恶性肿瘤(如乳腺癌、肺癌、胶质瘤)、阿尔茨海默病(Aβ沉积、tau蛋白病理)以及生殖系统疾病(如PCOS)中的治疗潜力,同时介绍了基于分子杂交和纳米递送系统的创新策略,为天然产物的精准医疗开发提供了重要方向。
青蒿素(ART)及其衍生物(ARTs)是从传统中药黄花蒿中提取的活性倍半萜内酯化合物,以其独特的过氧桥结构(C-O-O-C)和铁依赖性自由基生成能力闻名。除了公认的抗疟作用,ARTs近年来在癌症、神经退行性疾病和生殖系统疾病治疗中展现出广阔的应用前景。
ARTs通过诱导铁死亡(ferroptosis)发挥核心抗肿瘤作用。这一过程依赖于细胞内游离铁积累和脂质过氧化,涉及关键调节因子如GPX4、SLC7A11/xCT和ACSL4。在乳腺癌中,二氢青蒿素(DHA)下调转铁蛋白受体1(TfR1)、Steap3和DMT1表达,导致铁剥夺;同时通过抑制TGF-β1/Smads和CREB/PGC-1α信号通路,增强化疗药物敏感性。
在肺癌治疗中,ARTs重塑免疫抑制性肿瘤微环境(TME),将肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)从促瘤M2型极化为抗瘤M1型,并通过ERK/MAPK信号抑制和EGFR直接抑制发挥作用。针对非小细胞肺癌(NSCLC)的放射抵抗,DHA通过抑制冷诱导RNA结合蛋白(CIRBP)减少辐射诱导的线粒体自噬。
肝细胞癌(HCC)研究中,DHA诱导线粒体膜电位消散、细胞色素c释放和caspase激活,通过Bak介导的内源性凋亡途径发挥作用。与热休克蛋白70(HSP70)抑制剂联合使用时,可显著增强凋亡诱导效果。
在阿尔茨海默病(AD)模型中,ARTs通过多种途径发挥神经保护作用:降低β-分泌酶(BACE1)和γ-分泌酶活性,减少Aβ生成和沉积;减轻tau蛋白过度磷酸化,改善神经原纤维缠结;通过抑制NF-κB核转位和NALP3炎症小体激活,降低IL-6、TNF-α和IL-1β等炎症因子水平。此外,ARTs还能激活Nrf2通路,抑制神经元铁死亡,改善糖尿病相关认知缺陷。
ARTs在多囊卵巢综合征(PCOS)治疗中表现出独特价值。其通过促进lon肽酶1(LONP1)与细胞色素P450 11A1(CYP11A1)的相互作用,加速CYP11A1降解,从而抑制卵巢雄激素合成,为PCOS治疗提供了新策略。
为提高治疗效果和特异性,研究人员开发了多种ART衍生物和递送系统。青蒿素-哌嗪杂合化合物、氮芥杂合体以及胆汁酸-青蒿素杂合体等新型分子显示出增强的抗癌活性和选择性。纳米递送系统如pH响应型ZIF-8框架、ROS/GSH双重响应型纳米颗粒和转铁蛋白修饰的脂质体,能够实现肿瘤靶向给药,增强药物积累并减少系统毒性。
临床研究表明,ARTs在晚期宫颈癌、转移性乳腺癌和结直肠癌患者中具有良好的耐受性和治疗效果。然而,长期高剂量使用的安全性仍需进一步评估,特别是在生殖系统方面可能存在内分泌干扰和氧化损伤风险。
ARTs从传统抗疟药到多疾病治疗药物的转变,体现了天然产物在现代医学中的持续价值。通过机制深入研究、药物创新设计和精准递送系统开发,ARTs有望在精准医疗时代发挥更重要作用。
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