氯喹抗药性的分子药理学作用研究进展

许多氯喹抗药性的分子药理学研究进展已经证明氯
喹抗药性恶性疟原虫能有效地阻止氯喹进入到消化泡及
其 消 化 过 程3在 氯 喹 抗 药 性 恶 性 疟 原 虫 中#$个 蛋 白 的 变 异可能与其抗性有关,一个是类似肿瘤细胞膜 上 的 多 药 耐 药性基因#位于 (号 染 色 体 的 @A7BCD基 因#其 编 码 的 糖 蛋 白 %@E51"+#位 于 原 虫 消 化 泡 膜 上#可 能 的 作 用 是 从 消 化 泡 泵 出 氯 喹 到 胞 浆 中<(=*另 一 个 是 由 F号 染 色 体 上 的 GE1$基 因 及 与 之 相 邻 的 HAICJ基 因 编 码 的 膜 转 运 蛋 白#也 位 于 原 虫 消 化 泡 膜 上#可 能 参 与 药 物 竞 争 氯 高 铁 血 红 素<’=3最 近 KCLM<F=提 出 这 些 蛋 白 变 异 在 靶 位 点 上 的 具 体 作 用最可能是改变了食物泡的离子梯度或者与游离的正铁
实用寄生虫病杂志 $))$年第 ")卷第 .期
氯喹抗药性的分子药理学作用研究进展
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!综述!
杨 亚 明"# 房 龙 玉$ 综 述 %"&云南省寄生虫病防治所# 云南 思茅 ’’()))* $&云南省思茅卫生学校# 云南 思茅 ’’()))*+
中国分类号, -(."/. 文献标识码, 0 文章编号, "))(1$(.2%$))$+).1)".(1).
所 致 3 <""= 然而#一些学者对上述的理论提出了 挑 战3不 同 意 氯
喹 与 血 色 素 结 合 的 假 说#大 量 的 研 究 证 明 食 物 泡 H5 值 梯 度 对 氯 喹 摄 入 是 重 要 的<"$Z"2=#认 为 氯 喹 摄 入 主 要 由 食 物 泡内的质子滴度决定<.=#即 进 入 到 食 物 泡 内 的 氢 离 子 梯 度 驱 动 弱 硷 性 氯 喹 的 摄 入<"$=#象 氯 喹 这 样 的 药 物 中 和 了 食 物泡 内 的 氢 离 子 而 提 高 了 食 物 泡 的 H5 值 3在 <"(#"$= 完 整 细 胞中#观察到的饱和氯喹摄入动力学常反映的 是 食 物 泡 氢 离 子 泵 的 饱 和 #而 不 是 与 血 色 素 结 合 3 <"’=
血 红 素 本 身 结 合 而 减 少 了 氯 喹 的 进 入 3恶 性 疟 原 虫 全 基 因 测 序 即 将 完 成#其 他 可 能 参 与 抗 性 的 发 展 基 因 也 将 被 指 出3 N 氯喹摄入的分子基础
早期的研究提示恶性疟原虫摄取总氯喹量是以小分
子药物形式达到饱和的#并且这种饱和成分对 药 物 活 性 是 至 关 重 要 的 3当 然 也 有 以 亚 大 分 子 形 式 摄 入 的 氯 喹 成 分 存 在 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ但达不到饱和状 态<O=3体 外 研 究 发 现 氯 喹 很 容 易 与 游 离 的 血 色 素 形 成 复 合 物 <P=#最 早 地 证 明 了 摄 入 到 细 胞 中 的
异 搏 定 的 O抗 性 逆 转 P效 果 给 所 有 目 前 的 氯 喹 抗 性 理 论出了一道难题!首先(很难看到象 "# 模型要求的那样( 异 搏 定 能 减 少 食 物 泡 "# 值!其 次(由 异 搏 定 引 起 的 细 胞 内氯喹积聚增加太少以至不能用简单的快速离子泵抑制 机 制 来 解 释 其 抗 性 逆 转 ! -1.0 缺 乏 统 一 的 理 论 来 解 释 氯 喹 抗性和抗性逆转促使提出了异搏定抗性逆转是多因素决 定 的 ! -.?(.;(1.0 然 而 (因 氯 喹 抗 性 和 抗 性 逆 转 的 程 度 能 被 氯 喹结合的表面亲和力的改变完全地解释(这使 得 我 们 相 信 氯喹抗性株和氯喹敏感株之间的根本区别在于可饱和结 合成分的表面亲和力(并且异搏定抗性逆转归 因 于 可 饱 和 结 合 成 分 的 表 面 亲 和 力 的 增 加-20! Q 氯喹与亚铁血红素的相互作用
最近的研究证明氯喹摄入饱和动力学归因于载体介
导 的 氯 喹 转 运 过 程,根 据 (1%X16J[MD1X18R:HC:HMD+ L78D:C8B6#一 个 特 异 XLY W5Y 反 通 道 抑 制 剂#能 竞 争 性 地 抑制氯喹摄入3这提示氯喹作为交换器的 替 代 底 物#直 接 地 通 过 原 虫 浆 膜 的 XLY W5Y 交 换 器 置 换 钠 而 转 运 了 氯 喹 质 子<"F=3随 后 的 研 究 不 但 支 持 了 这 个 理 论 #而 且 发 现 氯 喹 摄 入 是 以 自 发 的 钠 W质 子 交 换 脉 冲 方 式 进 行 3 <"O= \ 原虫食物泡 ]^ 对氯喹摄入的影响
收 稿 日 期 ,$))$1)O1$F 作者简介,杨亚明%"P’(Q+#男#云南人3$)))年 赴 英 国 伦 敦 大 学
卫 生 与 热 带 病万学方院 数读 应据用 分 子 生 物 学 硕 士 学 位 3主 要 从 事 寄 生 虫
病分子生物学研究3
可 饱 和 氯 喹 归 因 于 在 食 物 泡 中 氯 喹 结 合 到 血 色 素 3后 来 利 用原位杂交#放射性标记喹啉衍生物和声光谱 扫 描 技 术 也 证 明 了 氯 喹 与 血 色 素 结 合 的 发 生 3 <$#")= 在 89R8JS杂 交 中 # 自 由 血 红 素 是 短 暂 存 在 的#且 与 药 物 结 合 的 量 测 定 困 难3 氯喹聚集有可饱和与非饱和两种特征#非饱和 状 态 不 与 血 红 素 结 合 3特 别 是 在 氯 喹 抗 性 株 中 氯 喹 聚 集 绝 大 部 分 是 非 饱 和的 3使用 E89RTSCU等<.=的方法估算血红蛋白消化率 # 仅 2V的亚铁血红素能与氯喹结合<F=3这些资料揭示氯喹 对 血 红 素 聚 合 化 有 小 的 影 响#同 时 也 支 持 氯 喹W血 红 素 的 复合物形式是杀死原虫的主要原因#而不是自 由 血 红 素 的 堆 积 #血 红 素 聚 合 化 仅 是 这 一 过 程 继 发 的 次 要 结 果 3然 而 # 非饱和氯喹摄入和饱和氯喹摄入对氯喹的抗疟活性不清
有 大 量 的 证 据 表 明 H5 梯 度 明 显 地 影 响 了 氯 喹 的 积
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实用寄生虫病杂志 1**1年第 .*卷第 8期
聚!任何一点 "# 调节机制包括 $%& ’#& 交换器都可能间 接 地 参 与 了 氯 喹 的 摄 入 过 程 !无 钠 缓 冲 液 能 产 生 快 速 而 可 逆转的原虫胞浆酸化 (使 "# 值达到) *+,-./0!在钠缓冲液 条 件 下 原 虫 胞 浆 的 "# 至 多 比 宿 主 胞 浆 的 "# 值 高 *+1-.20! 在 含 有 .3456氯 喹 的 无 钠 缓 冲 液 中(通 过 质 子 交 换机制(有无数的质子摩尔分子足够驱动 氯 喹 摄 入!细 胞 浆缓冲 能 力7"#*+8梯 度 能 提 供 ,*3456质 子’3456氯 喹9 在 直 接 氯 喹’质 子 交 换 情 况 下(氯 喹 摄 入 通 常 预 言 是 ,: .*;倍 药 物 积 聚 ! -.20 但 事 实 上 在 无 钠 缓 冲 液 中 (氯 喹 积 聚比这些预言低 <个以上数量级!与钠 缓 冲 液 相 比(无 钠 缓冲液不是增加氯喹积聚而实际上是明显地减少!然而( 在缺乏钠的情况下(氯喹敏感和抗性株原虫都 吸 纳 了 大 量 的氯喹!这个吸纳是可饱和的(其饱和性由 刺 激 化 学 感 受 器 和 独 特 地 依 赖 于 与 正 铁 血 红 素 结 合 而 获 得 -;0!在 无 钠 缓 冲液培养基中(克隆的氯喹敏感和氯喹抗性这 个 化 学 感 受 器表现型被保护(提示氯喹抗性表现型可能归 于 蛋 白 变 异 而不 是 $%& ’#& 变 换 器 !最 近 的 研 究-;0发 现 氯 喹 敏 感 株 的 代表 #=8的食物消化泡的 "# 值 非 常 接 近 ,>?9而 与 #=8 株相比(氯喹抗性株的代表 @A1的 "# 值更酸(是 ,>1!在 体 外 正 铁 血 红 素 的 "# 滴 定 证 实 在 可 溶 性 亚 铁 血 红 素 B与 氯 喹 结 合 的 能 力 C和 不 溶 性 亚 铁 血 红 素 B不 是 与 氯 喹 结 合 的 能 力(而 是 亚 铁 血 红 素 集 合 成 疟 色 素 的 能 力 C在 "# 值 为 ,+?的特征终点上有一个非常陡的离解曲线!这个正铁 血 红 素 的 "# 滴 定 终 点(与 测 量 到 的 #=8食 物 消 化 泡 "# 值 惊 人 的 相 似(这 不 是 巧 合!@A1的 食 物 消 化 泡 的 "# 值 下 降 滴 定 了 有 限 的 原 药 物 靶 B如 可 溶 性 亚 铁 血 红 素 C到 较 低的浓度!相对于药物敏感株 #=8(药物抗性株 @A1食物 泡 内 任 何 "# 的 变 化 都 与 减 少 药 物 靶 子 水 平 一 致(但 不 直 接 地 减 少 食 物 泡 的 药 物 浓 度 !也 就 是 说 这 种 减 少 通 常 是 降 低 药 物 ’靶 子 相 互 作 用 的 效 率 !随 着 时 间 的 过 去 (药 物 的 细 胞内净积聚也就减少了(正如在抗药性原虫中 观 察 到 的 典 型表现一样!这些观察明显地与普遍的看 法 相 反(在 药 物 抗 性 疟 原 虫 中 减 少 氯 喹 积 聚 很 可 能 与 升 高 食 物 泡 "# 值 有关(也说明在这样的疟原虫中食物泡的离子 转 运 存 在 重 大的差异-1*0!这也支持了 DEFGH和其他的氯喹积聚的经典 研 究 -20!