CELL最新成果:“饿死”癌细胞后,他们还想“饿死”疟原虫

作者: 氘氘斋

来源: 科学大院

发布日期: 2020-08-29

CELL最新研究提出通过抑制疟原虫的葡萄糖摄入来“饿死”疟原虫,为抗疟疾药物开发提供了新策略。研究团队成功开发出高选择性高活性的疟原虫葡萄糖摄入抑制剂,并验证了其在实验室条件下对耐药疟原虫的有效性。

不论是癌细胞,还是病原体,都要从人体健康细胞抢夺营养。通过能量代谢途径治疗疾病是近些年非常热门的药物开发策略。这不,继颜宁团队提出“饿死癌细胞”的构想之后,CELL上的一项最新研究又指明了“饿死疟原虫”的可能性。

疟疾——穷国顽疾,人类公敌。疟疾,一种中国人熟悉又陌生的古老流行病。说它熟悉,是因为2015年屠呦呦女士荣获诺贝尔医学或生理学奖,正是因为她及其团队在上世纪70年代研制出抗击疟疾的有效药物青蒿素。说它陌生,又是因为绝大部分中国人已经摆脱了这种严重流行病的阴影。

据悉,目前中国政府正在24个曾有疟疾报道的省份进行核查,相关工作预计今年年底完成。届时,中国便能向WHO申请“消除疟疾认证”。中国取得防控疟疾的伟大成就殊为不易,要知道,新中国成立前大陆约有3000万疟疾感染者,约占当时人口的7%。

与中国抗疟的喜人进展形成鲜明对比的是,众多热带国家仍未摆脱疟疾的阴影,那里的人民还在痛苦中煎熬。疟疾的病原体是疟原虫,而疟原虫颇为复杂的生命周期中,需要蚊子作为媒介传播。潮湿闷热、卫生条件普遍较差的热带国家,蚊子铺天盖地,自然成了疟疾肆虐的“理想”温床。

研究人员认为,如果能控制住裂殖子在红血球内的生长和繁殖过程,就可以大大降低疟疾发作的概率和烈性程度。寄居在红血球内的裂殖子需要大量营养物质以快速增殖,它消耗的葡萄糖是普通红血球的100倍。研究人员发现,裂殖子细胞膜上负责运输大部分葡萄糖的是一类被称为PfHT1的蛋白。

研究人员首先解析了PfHT1蛋白与探针分子C3361结合后的晶体结构。为什么要选择C3361分子呢?这个分子的半数抑制浓度IC50约为33 μM,只能算中等活性。它的优点在于活性证据较多,且选择性很好。由于裂殖子相当部分时间蛰伏在红血球内,它吸收的葡萄糖实际上需要红血球上的转运蛋白GLUT1、GLUT3先转运一次。

研究人员还证明了“饿死疟原虫”新机制设计的抑制剂能够有效消灭耐药疟原虫。Dd2疟原虫株是实验室常用的多重耐药株,对包括氯喹在内的多种抗疟药物有耐药性,不过对青蒿素敏感。结果表明,培养条件的葡萄糖浓度越低,HTI-1的活性越强,在与人体血糖相若的4 mM葡萄糖环境中,其杀死疟原虫的半数致死浓度EC50为252 nM。

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