[發明專利]抗日本血吸蟲藥物作用靶標、藥物篩選方法及藥物先導化合物

無效

• 申請號: 200610147376.0
• 申請日: 2006-12-18
• 公開（公告）號: CN101205555A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 楊忠;胡薇;李亦學;沈建華;唐赟;徐斌;肖樹華;馮正;曹志偉;陳宇綜;孫勝強;鄒漢軍;曾步兵;鄧衛平;張浩冰;康斌
• 申請（專利權）人: 中國疾病預防控制中心寄生蟲病預防控制所;華東理工大學;上海生物信息技術研究中心
• 主分類號: C12Q1/25
• 分類號: C12Q1/25;C12N9/00;C40B30/04;A61K31/427;A61K31/422;A61K31/4178;A61K31/41;C07D403/14;C07D405/14;C07D409/14;A61P33/12
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所
• 代理人: 章鳴玉

技術領域

本發明涉及生物信息學和藥理學技術篩選藥物，具體涉及抗日本血吸蟲藥物作用靶標及用此靶標篩選抗血吸蟲藥物的方法。

背景技術

化療是控制血吸蟲病患病率的重要措施之一。自高效低毒的抗血吸蟲藥物吡喹酮廣泛應用以來，血吸蟲病的化療有了突破性進展，實施周期性群體化療已成為血吸蟲病控制的重要手段^[1，3，4]。然而，目前對五種感染人體的血吸蟲均有效的藥物僅吡喹酮一種，長期反復使用同一化學藥物控制寄生蟲感染，有可能導致抗藥性的產生。最近，有報道顯示在實驗室已成功地用吡喹酮誘導曼氏血吸蟲產生了抗性，埃及和塞內加爾的現場研究也顯示了吡喹酮的極低治愈率，提示似乎已產生吡喹酮抗性^[2，5]。雖然到目前為止動物實驗尚未發現吡喹酮誘導日本血吸蟲產生抗性，但是研究抗性產生機理和應對策略，以及積極研制新型的后備藥物勢在必行。此外，吡喹酮是一個對血吸蟲成蟲有效而對童蟲無效的治療藥物，雖可降低人群的感染率，但不能防止重復感染。我國在七十年代末和八十年代初發現青蒿素、蒿甲醚、青蒿琥酯具有抗血吸蟲的作用，該類藥物對各個蟲期的血吸蟲均有一定效果，特別是對血吸蟲童蟲有很強的殺滅作用，已于二十世紀末被發展成為預防血吸蟲病的藥物^{[5，6，7，8]}。蒿甲醚和青蒿琥酯的問世為血吸蟲病的早期治療提供了條件，但殺成蟲的效果不佳。因此，WHO/TDR于2002年提出要發展一個治療血吸蟲病(抗血吸蟲成蟲)的新藥，而且最好是既具有殺滅成蟲又有殺童蟲的效果的新藥。

目前，雖然國內外已有部分實驗室開始進行抗血吸蟲新藥的研究，但尚無理想的二線侯選藥物的報道。有多種原因制約了抗血吸蟲新藥的研制，其中包括：現有抗血吸蟲藥物的作用靶點仍然不明確，藥物殺蟲的分子機制仍不清楚，傳統的藥物篩選方法不適合于高通量的新藥篩選等^{[9，10，11]}。因此，專家認為抗日本血吸蟲新藥的研究需要技術創新，新的藥物靶點的發掘將有助于抗日本血吸蟲新藥的開發。

藥物作用靶標包括受體、酶、轉運蛋白、DNA、RNA等。在基因組時代，藥物研究首先將是藥物靶標的鑒定與確證，隨后以藥物作用靶標為基礎，篩選或設計與靶標結構互補結合從而激活或抑制靶標介導的生理生化過程，具有治療作用的藥物先導化合物。這種基于藥物作用靶標的結構的新藥發現和設計技術，將有助于高效、快速地進行新藥研究，并且有助于提高藥物作用的特異性。

現有研究顯示，血吸蟲的嘌呤代謝和終宿主存在明顯差異。據研究，血吸蟲不能利用簡單化合物從頭合成嘌呤核苷，而只能利用已形成的內源性和/或外源性嘌呤為原料通過補救途徑合成嘌呤核苷^[12，13]；而且由于血吸蟲與其終宿主在種系發生上存在的巨大差異，血吸蟲嘌呤補救途徑中的某些酶可能與終宿主存在著明顯差別，利用這個特點可以設計針對血吸蟲某些酶的特異性抑制劑或破壞性底物(subversive?substrates)^[14]對付寄生的血吸蟲。因此，血吸蟲補救途徑中的酶可能是抗血吸蟲化療的潛在靶點。

由于血吸蟲具有極高的產卵量，如曼氏血吸蟲的成熟雌蟲每天可產300個卵，日本血吸蟲成熟雌蟲每天的產卵量最高可達5000個^[15]，這些蟲卵是引起人、牛、鼠等終宿主器官和組織病變的主要因素；高產卵量表明雌性血吸蟲有著極旺盛的核酸代謝活性，需要大量的嘌呤核苷，這意味著只能通過補救途徑合成嘌呤核苷酸可能是血吸蟲產卵及其致病的限制因素之一。

迄今，嘌呤合成的補救途徑已經為抗寄生蟲的化療提供了許多成功的藥物靶點^{[14，16，17]}，研究日本血吸蟲嘌呤代謝途徑中的一些與嘌呤合成的補救途徑相關的關鍵酶將有助于發現新的抗血吸蟲藥物靶點，用于高通量篩選抗血吸蟲病化合物。

在嘌呤補救合成途徑中，IMP可作為AMP和GMP合成的前體，腺苷酸基琥珀酸合成酶(ADSS)催化天冬氨酸的氨基與IMP中的酮基縮合形成腺苷酸基琥珀酸，反應的能量來自于在Mg²⁺存在的情況下由GTP水解生成GDP^[18]：GTP+IMP+L-天冬氨酸＝GDP+磷酸+N6-(1，2-二羧基乙基)-AMP。