基于碘化丙啶的高通量筛选揭示HDAC抑制剂对巴贝西虫（Babesia duncani）的强效抑制作用

这篇研究开发了一种基于碘化丙啶（PI）的384孔板高通量筛选方法（Z′因子0.82），用于发现抗巴贝西虫（Babesia duncani）的新型化合物。通过筛选"Bug Box"化合物库，鉴定出组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACi）panobinostat等5个强效抑制剂（EC50 低至8.4 nM），其中quisinostat和nanatinostat展现出纳摩尔级活性和高选择性指数。该研究为免疫缺陷患者难治性巴贝西虫病的治疗提供了潜在新靶点。

　　

ABSTRACT
人类巴贝西虫病的流行范围和发病率持续扩大。当前标准疗法对免疫缺陷患者效果有限，亟需开发新型抗巴贝西虫药物。研究团队建立了一种基于碘化丙啶（PI）的384孔板高通量筛选方法，其Z′因子达0.82，证实该方法能有效检测抑制性化合物。通过对41种抗菌化合物库（"Bug Box"）的筛选，发现5个强效抑制剂：甲氧苄啶、阿托伐醌、SDDC M7、二苯基碘鎓氯化物和panobinostat。其中组蛋白去乙酰化酶复合体（HDAC）抑制剂panobinostat因其全新作用靶点被选为重点研究对象。

INTRODUCTION
巴贝西虫是一种通过蜱虫传播、类似疟原虫的顶复门寄生虫，可感染人类红细胞。免疫缺陷患者感染后常出现复发性和耐药性病例。现有治疗方案（如克林霉素/奎宁或阿托伐醌/阿奇霉素）多从其他适应症药物中借用，对巴贝西虫的最低抑菌浓度（MIC）远高于疟原虫。研究团队选择可体外连续培养的Babesia duncani作为模型，开发了基于PI染色的新型筛选方法，相比传统SYBR green法成本降低90%，通量提高4倍。

RESULTS
Propidium-iodide-based drug assay optimization
通过系列稀释实验证实PI荧光强度与寄生虫血症呈强相关性（R²

0.95）。在5%血细胞比容和7.5%起始寄生虫血症条件下，384孔板中48小时培养可使寄生虫血症超过20%。使用已知抑制剂WR99210验证实验体系，计算得到Z′因子0.82，表明该方法具有优异的筛选性能。

Pilot screen & hit validation
对"Bug Box"库的筛选发现5个强效化合物：panobinostat（EC₅₀
8.4 nM）、SDDC M7（28 nM）、二苯基碘鎓氯化物（550 nM）、甲氧苄啶（2.7 μM）和阿托伐醌。标准治疗药物中仅阿托伐醌表现突出（EC₅₀
518 nM），阿奇霉素（12.37 μM）和奎宁（17.49 μM）效果一般，克林霉素则无显著抑制作用。

Histone deacetylase complex inhibitor testing
对10种HDAC抑制剂的测试显示：quisinostat活性最强（EC₅₀
4.5 nM），其次是panobinostat（8.4 nM）和dacinostat（23 nM）。羟基酸类化合物活性普遍优于苯甲酰胺类（如mocetinostat EC₅₀
2.5 μM）。值得注意的是，不含α,β-不饱和键的aryl hydroxamic acids类化合物quisinostat和nanatinostat（EC₅₀
23.8 nM）展现出良好安全性，其治疗指数分别达38,000和1,900。

DISCUSSION
该研究首次在B. duncani中证实HDAC抑制剂的高效抗寄生虫活性。通过基因组比对发现，B. duncani中可能存在4个HDAC同源基因，其中BdWA1_002946与人类HDAC8相比具有66%氨基酸同一性，这可能是化合物高选择性的结构基础。quisinostat和nanatinostat作为临床阶段药物，其人体药代动力学数据（如quisinostat口服12 mg可达1.9 ng/mL血药浓度）支持其转化潜力。

MATERIALS AND METHODS
实验采用2% O₂
/5% CO₂
条件培养B. duncani，使用含20%胎牛血清的DMEM/F12培养基。药物筛选在384孔板中进行，每孔25 μL 5%寄生虫血症样本与等体积药物溶液混合，48小时后加入PI（终浓度22.5 μM）染色。荧光检测参数：激发535 nm，发射615 nm。细胞毒性实验采用HCT8细胞系，通过MTS法评估化合物安全性。