新型 SbV- 卟啉化合物:逆转利什曼原虫耐药性的新希望

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Biomedicine & Pharmacotherapy 6.9

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  利什曼病化疗面临诸多难题,如成本高、副作用大及寄生虫耐药等。研究人员对 SbVT4MPP 开展研究,发现其对利什曼原虫有高效抑制作用,可降低寄生虫负荷。这为利什曼病治疗提供新方向,有望成为潜在药物。

  利什曼病,这一由利什曼原虫(Leishmania)属的原生动物寄生虫引起的疾病,通过感染雌性沙蝇叮咬传播,严重影响着全球众多人口的健康。它的临床症状多样,根据感染的利什曼原虫种类、宿主免疫反应和传播媒介的不同,可分为皮肤利什曼病(CL)、黏膜皮肤利什曼病(MCL)和内脏利什曼病(VL) 。其中,VL 最为严重,若不及时治疗可能致命。据统计,2021 年利什曼病在全球 99 个国家或地区流行,超过 10 亿人面临感染风险,每年新增大量病例。
然而,目前利什曼病的治疗现状不容乐观。在过去的 78 年里,五价锑(SbV)一直是治疗利什曼病的主要药物,像葡萄糖酸锑钠(Pentostam?)和葡甲胺锑酸盐(Glucantime?)等基于 SbV的药物仍在广泛使用。但这些药物存在严重的副作用,包括心脏、肝脏、胰腺和肾脏毒性,而且随着时间推移,寄生虫对其耐药性不断增强,治疗效果大打折扣。其他现有药物,如两性霉素 B(AmB)、米替福新(Miltefosine)和巴龙霉素等,也都存在各自的问题,如米替福新疗效不稳定、有致畸风险,AmB 毒性较大等。因此,寻找新型抗利什曼病药物迫在眉睫。

为了解决这些问题,国外研究人员开展了关于新型锑卟啉化合物 SbVT4MPP 的研究。他们发现,SbVT4MPP 对锑敏感(SbS)和锑耐药(SbR)的利什曼原虫都有很强的抑制活性,IC50值低至 0.05 - 0.12 μM,比传统的 SbV药物效果好得多,且具有较高的选择性指数。在体内实验中,它能使寄生虫负荷降低 96% ,展现出良好的治疗潜力。这一研究成果为利什曼病的治疗提供了新的方向和希望,若进一步研究成功,有望改善全球众多利什曼病患者的治疗现状,该研究成果发表在《Biomedicine 》。

研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。在细胞水平,通过体外培养不同种属及耐药性的利什曼原虫(Leishmania),利用分光光度法和荧光素酶检测等技术测定药物对前鞭毛体和细胞内无鞭毛体的抑制活性;采用 MTT 法评估药物对人单核细胞来源的 THP - 1 巨噬细胞和小鼠 L929 成纤维细胞的细胞毒性。在分子水平,运用脂质提取结合薄层层析(TLC)和气相色谱 - 质谱联用(GC/MS)技术分析利什曼原虫的脂质和固醇成分;通过实时定量 PCR(RT - qPCR)检测 ERG6 编码基因的 mRNA 水平。在动物实验方面,以感染利什曼原虫的 BALB/c 小鼠为模型,经不同处理后,利用 qPCR 测定肝脏中的寄生虫负荷。

研究结果如下:

  1. SbVT4MPP 的抗利什曼原虫活性:SbVT4MPP 对多种利什曼原虫的前鞭毛体和无鞭毛体均表现出高效的抑制活性,其 IC50值处于纳摩尔范围,且对细胞内无鞭毛体的活性更强,选择性指数更高,相比现有抗利什曼病药物具有明显优势。同时,它对 SbR 突变体也有抑制作用,部分菌株如 SbR 的 L. amazonensis 甚至对其更为敏感。
  2. 对 ergosterol 生物合成的影响:研究发现,SbVT4MPP 处理利什曼原虫后,可导致 ergosterol 生物合成受阻,表现为 ergosterol 减少,胆甾烷骨架固醇(如 cholesta - 5,7,22 - trien - 3β - ol)积累。TLC 和 GC/MS 分析结果显示,该药物处理后的利什曼原虫脂质和固醇成分发生明显变化,且与阳性对照药米康唑干扰 ergosterol 生物合成的模式不同,表明其作用靶点可能不同。
  3. 对细胞体积恢复的影响:通过低渗休克实验发现,经 SbVT4MPP 处理的利什曼原虫在低渗环境下细胞体积增加,且恢复渗透平衡的能力受损,这表明药物处理干扰了细胞膜的组成,间接证实了对 ergosterol 生物合成的影响。
  4. 对 ERG6 基因表达的影响:RT - qPCR 结果表明,SbVT4MPP 处理可使利什曼原虫中 ERG6 编码的 mRNA 水平上调。功能验证实验显示,过表达 ERG6 的利什曼原虫对 SbVT4MPP 的敏感性降低,证实了 ERG6 在 SbVT4MPP 作用机制中的重要作用。
  5. 耐药突变分析:对实验室筛选的 SbVT4MPP 耐药突变体进行 erg6 基因测序,发现仅有一个沉默突变和一些可能与测序质量相关的突变,未发现与耐药表型明确相关的突变。但耐药突变体对米替福新存在交叉耐药性,对 AmB 和 SbIII仍敏感。
  6. 体内疗效:在小鼠内脏利什曼病模型中,腹腔注射 25 mg/kg/day 的 SbVT4MPP 可使肝脏中的寄生虫负荷降低 96% ,首次证实了该化合物在体内的抗利什曼病疗效。

研究结论表明,SbVT4MPP 是一种极具潜力的抗利什曼病先导化合物,它通过干扰 ergosterol 生物合成,导致胆甾烷骨架固醇积累和 ergosterol 耗竭,引发寄生虫的补偿性反应,使 ERG6 编码的 mRNA 上调。过表达 ERG6 的寄生虫对其敏感性降低,进一步证实了 ERG6 在其作用机制中的关键作用 。该化合物在体内外均展现出强大的抗利什曼原虫活性和良好的选择性,为利什曼病的治疗提供了新的方向和潜在药物选择。然而,研究也存在一些局限性,如 SbVT4MPP 耐药机制尚不清楚,负责 SbV进入利什曼原虫的转运体未确定等。未来需要进一步研究以明确这些问题,推动该化合物向临床应用转化,为全球利什曼病患者带来新的希望。

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