疟原虫生存关键通道PSAC的生理相关性药物筛选揭示新型抗疟靶点

本研究通过模拟人体血清营养水平的体外筛选体系，发现29种靶向疟原虫表面阴离子通道（PSAC）的新型抗疟化学型，证实该通道在生理条件下的生存必需性，并首次在"人源化小鼠"模型中验证PSAC抑制剂的体内疗效，为克服现有抗疟药耐药性提供了新策略。

　　

【研究背景】
疟疾仍是全球最致命的传染病之一，每年导致2.63亿病例和59.7万死亡。随着疟原虫对包括青蒿素联合疗法在内所有现有药物产生耐药性，寻找新作用机制的抗疟药迫在眉睫。传统筛选使用含超生理浓度营养素的培养基（SM），可能掩盖真实病理环境下的药物靶点。本研究创新性地开发了模拟人血清营养水平的限制性培养基（RM），为发现新型抗疟靶点提供了更接近生理条件的筛选平台。

【关键技术突破】
研究团队系统优化了培养基成分：将异亮氨酸从380μM降至80μM（营养不良儿童仅10μM），次黄嘌呤从150μM降至3μM，葡萄糖从11.1mM调整至2.75-5mM范围。相较于标准培养基（SM+AlbuMAX），在RM+血清中培养的3D7A疟原虫生长速率显著降低，但更接近临床分离株在纯人血清中的生长特性。通过乳酸脱氢酶（LDH）检测法建立的筛选体系（Z'≈0.8）成功克服了传统方法假阴性率高的缺陷。

【核心发现】

1. 新型化学型的发现
   在76.6万化合物筛选中，研究人员发现1,423个在RM中活性显著提高（ΔpIC₅₀≥0.5）的化合物。最终确定的33个先导化合物代表29种全新化学型，均靶向疟原虫表面阴离子通道（PSAC）。其中化合物1和2对非洲株3D7A的半数抑制浓度（pIC₅₀）达6以上，且与地理来源不同的东南亚株Dd2交叉活性良好（82%化合物ΔpIC₅₀≤0.7）。

2. 靶点验证的"双保险"
   通过创新性光催化邻近标记技术（μMap）和耐药株基因组测序双重验证：光亲和探针实验显示化合物1特异性结合CLAG3.1/CLAG3.2蛋白，化合物2选择性结合CLAG3.1；耐药株测序发现15.9kb的clag3.1缺失突变（C1R）和L1143F点突变（C2R）。山梨醇溶血保护实验证实所有先导化合物都能在纳摩尔级阻断PSAC转运功能。

3. 独特的作用机制
   PSAC抑制剂表现出"营养依赖性杀伤"特征：在RM中能完全阻断寄生虫生长，但在SM中因残留转运活性仅显示缓慢杀灭（72小时存活率>50%）。引人注目的是，当与残留转运抑制剂PRT-2联用时，在富营养条件下也能实现与阿托伐醌相当的杀灭速率，这为临床联合用药提供了理论依据。

4. 体内疗效验证
   在人源化NOD-scid IL-2Rγ^-/-小鼠模型中，口服化合物2（100mg/kg）能显著抑制寄生虫血症，虽然停药后出现复发，但首次证实PSAC在疟原虫体内生存中的关键作用。药代动力学显示化合物2具有良好膜渗透性（cChromLogD>0.2），而化合物1因口服生物利用度差需皮下给药。

【研究意义与展望】
这项研究突破了46年来沿用Trager-Jensen培养基的筛选范式，揭示了三个重要认知：
1）生理相关性营养水平能暴露传统方法遗漏的靶点；
2）PSAC是疟原虫在营养限制环境下的"致命弱点"；
3）CLAG3蛋白家族的可塑性（如clag2/clag8/clag9代偿表达）提示需开发泛PSAC抑制剂。

局限性在于尚未评估炎症因子、发热等其它体内环境因素的影响，且维生素水平未做调整。未来研究将扩大临床株测试范围，并探索与现有抗疟药的协同组合。该成果为开发克服耐药性的新一代抗疟药开辟了道路，同时建立了更接近病理状态的药物筛选新标准。