抗巴贝斯虫药物的研究进展王婧;周绪正;李冰;魏晓娟;范颖;刘翠翠;张继瑜【摘要】巴贝斯虫病广泛存在于热带和亚热带国家,给畜牧业造成严重的经济损失,目前对于巴贝斯虫病的治疗尚无特效药,作者就近年来治疗巴贝斯虫病的药物研究现状进行综述.常用的较为有效的药物咪唑苯脲对肝功能具有损伤作用,阿托伐醌和阿奇霉素联用可造成寄生虫细胞色素b基因突变,且复发感染和寄生虫对药物产生耐药性较为严重.对于抗巴贝斯虫的化合物开发主要集中在噻唑和咪唑等杂环化合物及其衍生物等.利用分子生物学的方法寻找寄生虫中适当的靶基因并进行其颉颃剂的研究取得了一定的效果,另外还有一些试验结果显示部分传统药物对于抗巴贝斯虫有效.%Babesiosis were exsiting in the tropical and subtropical country generally, and often resulted in great ecomomic losses in the livestock industry worldwide, and there was no sepcial drugs for this disease at present. This reviewed fouced on the progress on anti-babesiosis drugs in recent years. The effect drug imidocarb had deleterious effect on the liver function. The parasties genes had to be influenced by various mutations after treatment with atovaquone and azithromycin combination, particularly the cytochrome b gene, furthermore, the relapses after treatment by some anti-babesiosis drugs and the presence of drug resistant were still very serious. To develop compounds of anti-babesia had been focus on the heterocyclic compounds and their deribatives, such as thiazole and imidazole etc. To find the appropriate target genes in the parasite and its antagonist using molecular biology methods had achievedcertain resuhs, moreover, some experiments had showed that some natural medicines had effect on anti-babesia.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2013(040)004【总页数】6页(P206-211)【关键词】巴贝斯虫;治疗;抑制;发展【作者】王婧;周绪正;李冰;魏晓娟;范颖;刘翠翠;张继瑜【作者单位】中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃兰州730050;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃兰州730050;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃兰州730050;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃兰州730050;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃兰州730050;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃兰州730050;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,农业部兽用药物创制重点实验室,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】S859巴贝斯虫病又被称为蜱传热、焦虫病等,是由媒介蜱传播的一种红细胞内寄生性血液原虫疾病,给热带和亚热带国家的畜牧业造成严重威胁和经济损失。
该类病原寄主广泛,可寄生于多种脊椎动物和非脊椎动物,甚至还有些巴贝斯虫可以感染人。
据FDA报道,在1997-2007年间大约有70人由于输血感染巴贝斯虫的病例(Gubernot等,2009)。
目前巴贝斯虫病的治疗无特效药,常用药物由于临床使用不规范造成普遍的耐药性给治疗巴贝斯虫病带来巨大的困难,而一些药物由于本身对机体存在毒性等因素不利于长期使用,因此,开发有效的抗巴贝斯虫的药物成为兽医工作者的一项新任务。
大部分的抗寄生虫化合物的结构中都具有一个咪唑或噻唑的杂环结构,因此在研究新型抗巴贝斯虫病化合物方面报道最多的仍然是集中在这类杂环化合物及其衍生物。
还有一些从微生物中分离到的抗生素类药物对于抑制巴贝斯虫有效,如磷胺霉素和制霉菌素。
随着分子生物技术和生物药物的迅速发展,从病原体的必需基因出发,有针对性的开发药物成为药物研发的一个重要途径。
巴贝斯虫代谢途径中的半胱氨酸蛋白酶、二氢叶酸还原酶—胸腺嘧啶合成酶及顶质体代谢途径中的一些酶类都被认为可作为抗巴贝斯虫药物的作用靶标。
另外,从传统药物中提取分离有效的抑制和杀灭虫体的成分也是一种可行的方法。
作者就以上几个方面对近10年来抗巴贝斯虫药物研究情况进行了综述。
1 现有治疗药物存在的问题治疗巴贝斯虫病较为有效和较常用的药物主要有咪唑苯脲、三氮脒、阿奇霉素、阿托伐醌、克林霉素和奎宁等。
利用药物杀灭病原的同时,根据病畜临床症状加以辅助治疗,尤其是对于一些经济价值较高的动物,如对贫血现象较为严重的动物辅助进行输血治疗。
然而巴贝斯虫病的病原生活史复杂,且多数存在复发感染,目前常用的部分对巴贝斯有效的药物存在对机体的毒性及耐药性等问题。
Bartlett等(2009)用先灵葆雅公司12%的咪唑苯脲以3 mg/kg的剂量在第1、2、6、9和21天注射治疗感染巴贝斯虫的驯鹿,并配合积极的辅助治疗,该驯鹿被成功治愈,然而用咪唑苯脲对另外2只未感染的驯鹿进行预防,最终测试效果不佳。
目前能够抑制巴贝斯虫在红细胞内繁殖的药物机制还不是很清楚。
咪唑苯脲在布氏锥虫中的作用是通过形成过量的聚胺类起到对锥虫的抵抗作用,推测可能是由于咪唑苯脲干扰了虫体代谢合成及产物的利用。
咪唑苯脲阻断己糖进入红细胞,同时也阻止了巴贝斯虫进入红细胞,导致了寄生虫的“饥饿”(Mc Hardy等,1986)。
虽然有报道称咪唑苯脲是抗巴贝斯虫最有效的药物,但咪唑苯脲能对机体造成损伤(Ku mar等,2003),用咪唑苯脲治疗感染马巴贝斯(B.equi)的驴,其血液和生化参数结果都显示咪唑苯脲对肝功能有损伤作用。
Lin等(2011)的试验结果证实了使用阿托伐醌和阿奇霉素治疗的犬的细胞色素b 基因M1211有突变。
随后,Iguchi等(2012)研究报道在体外诱导吉氏巴贝斯虫(B.gibsoni)对阿托伐醌产生耐药性后,造成了同样的突变,使细胞色素b基因的363位碱基由鸟嘌呤(G)突变为胸腺嘧啶(T),导致蛋白质中相应位置的甲硫氨酸被异亮氨酸替代。
Hwang等(2010)等在试验中通过逐渐提高药物浓度的方法在体外诱导使吉氏巴贝斯虫对三氮脒产生耐药性,随后测定该耐药虫株对其他药物的IC50,结果表明该耐药虫株对克林霉素、强力霉素和喷他脒的IC50浓度大大提高,表明该耐药虫株不仅对三氮脒具有耐药性,且对其他药物也产生了不同程度的耐药性。
2 抗巴贝斯虫病药物现状2.1 抗巴贝斯虫化学药物近年来,科研工作者在不断地进行研究和探索,对一些抗生素、抗疟药物和除草剂等化合物进行结构改造,并对其抗巴贝斯虫的作用进行了检测,报道了不少具有抗巴贝斯虫作用的化合物。
磷胺霉素是从放线菌中分离出的一种抗生素,先前的研究结果表明磷胺霉素及其衍生物可以作为恶性疟原虫中类异戊二烯生物合成途径中的第2个酶,即1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸(DOXP)还原酶的抑制剂,这2个化合物在一定浓度时能在体内和体外抑制多药耐药株恶性疟原虫的生长(Jomaa等,1999)。
后来,Bau meister等(2011)试验结果证实了磷胺霉素及其衍生物FR900098对分歧巴贝斯(B.diver gens)和伯氏疟原虫等具有抑制作用,推测是由于这2种寄生虫在感染红细胞的过程中增加了红细胞膜的通透性,形成了所谓的新型渗透途径,加之磷胺霉素及其衍生物的亲水性和高电荷使其能自由通过细胞膜,从而药物能在细胞内大量积累,产生抑制作用。
Caballer o等(2012)用磷胺霉素、三氯生等对牛巴贝斯虫进行了体外药物抑制试验,结果表明,当磷胺霉素在≥10μmol/L浓度下作用24 h后能抑制牛巴贝斯虫的生长。
制霉菌素是一种具有膜活性的多烯大环内脂类抗生素和离子通道成型剂。
Ya masaki等(2011)研究结果证实了制霉菌素在体外通过其离子通道活性对吉氏巴贝斯具有损坏作用,且对于犬的红细胞和白细胞无其他作用。
Richier等(2006)模仿胆碱设计并合成了二噻唑药物T16,并在体外通过96孔培养板检测其对分歧巴贝斯和犬巴贝斯(B.canis)的抑制作用,每孔红细胞压积为2%,初始染虫率分别为1.2%和0.7%,培养终体积为200μL,在37℃培养8 h后每孔添加0.7μL用3 H标记的次黄嘌呤,再培养8 h后用自动细胞捕获仪对细胞进行溶解,寄生虫大分子会被收集到玻璃纤维滤器上,该滤器会在液体闪烁光谱仪中根据放射活性对寄生虫进行计数。
试验结果显示具有有效的抗巴贝斯活性,对分歧巴贝斯和犬巴贝斯的IC50分别是28和7 n mol/L。
T16通过渗透的方式积累在感染巴贝斯虫的红细胞内,表现出能够特异的从头抑制分歧巴贝斯和恶性疟原虫感染的红细胞卵磷脂的合成。
积累在分歧巴贝斯寄生虫中的胆碱能显著的被T16抑制。
这些数据与假设的二噻唑药物能够靶向红细胞内血液原虫卵磷脂起始的生物合成一致。
这类药物选择性积累的特性和有效的活性,可能成为一种比传统药物更加具有优势的抗血液原虫药物。
咪唑类药物是一类抗真菌药物,能选择性抑制真菌细胞色素 P-450依赖性的14-α-去甲基酶,使14-α-甲基固醇蓄积,细胞膜麦角固醇不能合成,使细胞膜通透性改变,导致胞内重要物质丢失而使真菌死亡。
Bork等(2003)等评估了几种咪唑类衍生物,克霉唑、酮康唑、除草剂炔草酸在体外对牛巴贝斯和双芽巴贝斯的抑制作用。