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一、序言
被稱為『二十世紀瘟疫』的艾滋病在全球廣傳為傳播,已令世人堪懮,更為嚴重的是至今尚無根治的藥物,艾滋病的防治已成為一個國際性的重大課題。
在國際研究艾滋病的熱潮中,許多研究領域都已有所成就,特別是基礎科學取得了較大的進展,艾滋病的病原學、流行病學、預防學、診斷及檢測都有關鍵性的突破。加上國際社會的重視,前景是光明的,人類攻克艾滋病的一天終究會來臨。
目前的問題在於防治艾滋病的藥物研究進展緩慢。由於HIV病毒的易變性,缺乏適當的動物模型,疫苗研制面臨很大困難,現有抗病毒的治療藥物尚不能從根本上殺滅病毒。
在這樣的形勢下,傳統醫學異乎尋常地引起人們的關注。我國有五千多年的文化傳統,特別是獨具一格的中醫藥是世界科學文化中的一朵奇葩,她具有獨特的理論體系和用藥方式,理應在防治艾滋病中發揮較大的作用,為世界攻克艾滋病作出貢獻。
雖然艾滋病是一種新的人類疾病,中醫藥文獻及經驗從未有所記載,但是以中醫癥侯學及病因病理學為基礎,診治艾滋病及相關綜合癥是完全可行的。尤其是幾千味傳統的天然藥物歷經數千年臨床應用,從中一定能開發出有相當療效的防治艾滋病的藥物。基於此,目前全世界尋找天然抑制艾滋病病毒(HIV)藥物的研究正在蓬勃開展。
二、艾滋病與流行
艾滋病(AIDS)於1981年由美國國家疾病控制中心(Center for Disease Control in American,簡稱CDC)首次報道,幾位身體一向健康、互無關聯的男同性戀都患上了肺患蟲肺炎或卡波氏肉瘤,並在同一時期,法國和比利時相繼發現在非洲撒哈拉沙漠以南地區一些病人表現少見的伺機性感染,且病例數目不尋常的增加。經過不間斷的觀察證在,纔清楚這是一種的人類傳染病,命名為獲得性免疫缺損癥(Acquried Immunodificiency Syndrome,簡稱艾滋病(AIDS))。
1983年,法國科學家首先證實了艾滋病是由人類免疫缺損疾病病毒感染人類免疫系統引起的。1985年,國際病毒命名委員會決定將這種病毒稱為人類疫缺損病毒(Human Immunodificiency Virus,簡稱HIV)。
HIV對輔助T淋巴(T-helper lymphocyte,簡稱T4或CD4)有選擇趨向性,同時也能感染單核細胞、巨噬細胞及中樞神經系統細胞。進入細胞後,HIV利用逆轉錄? (Reverse transcriptase)將病毒核糖核酸(RNA)逆轉錄為去氧核糖核酸(DNA),隨後在整合?作用下,整合到宿主細胞的染色體中,從而成為人體細胞基因的一部分,和細胞一起繁殖。由於這些病毒可以在人體細胞內潛伏,若一旦開始繁殖,會導致患者的T輔助淋巴細胞嚴重傷亡,造成免疫力下降,進而誘發一系列相關疾病。
據有關機構估評,至1993年中期,全球成人HIV感染數為1400萬,200萬人死於艾滋病。WHO預測到2000年全球將有HIV感染者 4000萬。我國據衛生部公布的資料,自1985年首例艾滋病發出以來,到1997年底,已有30個省市發現HIV感染者8277例。我國權威機構預測,到2000年,我國AIDS病人將達數十萬人。WHO則估計,到世紀末,我國可能成為AIDAS病感染的高發區。
正是因為HIV與人體細胞基因的這種結合,要想消滅人體內的HIV就變得非常不易。同時也造成了艾滋病有效藥物研究發展的困難。
三、目前治療艾滋病的主要手段
艾滋病目前尚無特效的病因療法。總的治療原則為抗伺機性感染和腫瘤,殺滅或抑制HIV病毒,增強機體免疫功能。
1 伺機性感染和腫瘤治療:主要是對肺囊蟲肺炎、弓形體病、真菌感染、鳥結構及結核分枝杆菌、隱孢子及同形孢子蟲病、卡波氏肉瘤等的對癥治療。
2 抗HIV治療:目前正式批准用於臨床抗HIV病毒的藥物僅為五種。它們是:
ロAZT(3」-azide-3」-deoxythymidine),疊氮胸甘,商品名Retrovir。1987年由美國FDA批准用於臨床。該藥屬於同功異質體核?類藥物,其作用機理為其3」-三磷酸鹽與HIV的逆轉錄?發生競爭,導致HIV的DNA合成中止,從而阻斷了HIV的復制。為目前抗HIV道選藥物,但其骨髓抑制的副作用不可忽視。
ヮDdI(2',3'-dideoxyinosine),2',3'-二脫氧肌?,商品名Videx,由美國BMS(Bristol- Mayers Squibb)藥廠研制開發,FDA於1991年10月批准市場銷售。該藥可使艾滋病病人病情緩解,有改善CD4細胞數的作用。但不提倡單獨使用,而是與 AZT合用以減少AZT之用量及副作用。
ワDdc(2',3'-dideoxycydine),2'3'-二脫氧胞?,商品名Hivid。1992年4月批准使用。該藥有較強的降低 HIV抗原水平的作用,能改善臨床癥狀,近斯提高CD4細胞水平。但有嚴重的蓄積毒性,提倡也AZT細胞水平。但有嚴重的蓄積毒性,提倡與AZT合用,並嚴格控制其用藥量及時間。
ヰd4T(2',3'-didehydro-2',3'-dideoxythymidine),雙氫雙脫氧胸?,商品名Zerit,1994年 7月批准生產。該藥具有較強的抑制HIV活性,且活性部位d4T-TP以三磷酸鹽形式存在,不與骨髓細胞結合,故對骨髓造血毒性大大小於AZT。
ヱ3TC[(-)2'-dideoxy-3'-thiacytidine),雙脫氧硫代胞?,商品名,該藥有顯著降低HIV活性的作用,有人認為其活性比AZT強20倍,且副作用小。
以上五種藥物均屬核?類的雙脫氧衍生物,雖有一定療效,但問題在於不能治愈AIDS病,價格昂貴,有一定的毒副作用和出現耐藥變異病毒,且多數僅為短期有效,不能滿足長期乃至終身用藥的要求。可見,它們都不是理想的藥物。因此,研制艾滋病的臨床用藥尚未從根本上解決。應用天然藥物治療艾滋病,是一個很有前途和價值的研究領域,目前為世界各國所矚目。
四、研究開發艾滋病藥物的設計思路
1 HIV病毒引起感染的過程
HIV形狀為一個10mm的圓球,其外膜由兩層脂類物質構成。外周膜上覆蓋一層糖蛋白(gp41和gp120),外周膜內側有兩層蛋白質內膜(P24和P18),病毒中央為RNA和幾個逆轉錄?。
該病毒能選擇性地感染CD4細胞從而導致機體免疫缺陷。HIV侵襲靶細胞的過程為:
ロ結合:病毒的gp120與CD4細胞的抗原分子結合,外周膜融合並把病毒粒子遺傳物質RNA釋放到胞質中,即所謂脫殼;
ヮ逆轉錄:經過病毒逆轉錄?的作用,以病毒RNA為模板合成互補的DNA副鏈,然後再以DNA副鏈為模板合成DNA雙鏈;
ワ整合:DNA雙鏈經環合整合進宿主細胞染色體的DNA鏈中;
ヰ修飾和翻譯:細胞?系在病毒長末端重復順序(LTR)指導下,將整合進染色體中的病毒DNA大量轉錄成RNA,其中一部分RNA分子作為mRNA翻譯出子代病毒的結構和功能蛋白,另一部分則成為子代病毒的遺傳物質,並裝配成新的病毒粒子;
ヱ裝配和釋放:成熟的子代病毒通過芽生方式穿透CD4細胞而釋放出來,再感染其他T4細胞。
2 抗艾滋病藥物設計思路
抗HIV藥物研究可針對HIV復制的五個階段之不同特點進行設計。
ロ病毒與靶細胞結合阻止劑:由於HIV主要與靶細胞膜表面的CD4受體結合。故該類藥物設計的著眼點放在特異性作用於病毒蛋白(尤其是被膜蛋白)或靶細胞T4抗原,病毒結合位點以及能乾擾病毒被膜的完整上。
ヮ病毒逆轉錄?抑制劑:病毒進入靶細胞後,其逆轉錄?RT是催化產生正鏈DNA共聚物的關鍵。因此,該類藥物設計的最佳靶點為逆轉錄?。目前批准上市的五個藥物均基於這一著眼點,但它們均屬於核?類化學藥物,毒副作用大,選擇性不高,且有耐藥菌珠出現,故都面臨被淘汰的危險。因此,具有選擇性高的非核?類RT抑制劑是未來抗HIV藥物的研究熱點之一。
ワHIV前體蛋白?抑制劑:HIV的前體蛋白裂解成各種結構和功能?蛋白,是在蛋白水解?(PT)的作用下實現的,這是HIV復制周期中非常重要的一步。因此,尋找化學結構和立體結構能滿足HIV蛋白?對底物的要求,模擬?水解過程,通過氫鍵等方式與HIV蛋白?形成底物-?復合物來抑制HIV 蛋白?活性,就可達到阻止HIV前體蛋白裂解,終止HIV復制之目的。
ヰHIV基因表達抑制劑:該類藥物可考慮從抑制病毒末端重復順序編碼的調節蛋白tat活性著手,來抑制HIV的復制,從而達到有效地抑制HIV基因表達之目的,這是抗HIV藥物研究的新方向,是將來發展抗AIDS藥物的重點。
ヱ病毒裝配及釋出阻斷劑:病毒的裝配及釋出是其復制和感染細胞的最後階段,研究特異性作用於此階段的抗病毒劑十分重要。該類藥物研究可模擬腫瘤藥物的研究,即重點應放在抗有絲分裂和抗突變兩個方面,從而達到抑制病毒細胞增殖的目的。
ヲHIV細胞殺滅劑:以上設計主要是針對HIV復制周期的幾個階段,以抑制HIV復制為目的,為艾滋病患者靠自身免疫消滅HIV提供了機會,但均不能直接殺死HIV。目前研究即能殺死HIV和被感染CD4細胞,又對人體正常細胞無害的藥物,尚是世界最大的難題,世界各國均普遍認為采用中西醫結合,尤其是從天然產物尋找HIV殺滅劑,將是一條最現實,最有希望的途徑。故抗HIV天然藥物的研究正在成為世界各國AIDS藥物研究的重要領域。
五、抗AIDS天然藥物研究概況
(一)具有抗HIV活性的天然產物
從天然藥物中尋找活性成分和直接應用天然藥物以及中藥配方治療AIDS病的研究正方興未艾。目前從植物、海洋生物、微生物和動物來源的天然藥物中已經發現了一些化合物對抑制HIV活性表現良好的勢頭。按天然產物成分類別,有以下幾種:
1 多糖類:
ロ肝素:為一種硫酸化多糖(Sulphated Polysacchride Class,SPS),本品有保護細胞不受HIV破壞,抑制病毒抗原在人體中表達的作用,且有較好的選擇性,其活性與分子量和硫酸酯的含量有關,分子量越大,活性越強,硫酸酯含量越高,作用越強。
ヮ松塔多糖:是由日本五針松中分離獲得,能抑制HIV的逆轉錄?活性。
ワ香菇多糖:其本身不具抗HIV的活性,但硫酸化後可有效地阻止HIV與靶細胞的結合。
ヰ海藻多糖硫酸酯:系一角叉菜膠類化合物,有抑制HIV感染患者MT-4細胞中HIV的復制。
ヱ紫花地丁多糖等等。
2 蛋白質和?類:
ロ天花粉蛋白:能增加HIV患者的CD4細胞,但存在引起疾呆等副作用。
ヮ乾擾素:是一類提高抗病毒免疫力,調節免疫反應的蛋白質。
ワ刀豆素蛋白,植物凝集素等。
3 鞣質類:主要是一些高聚合度的水解鞣質,作用機理尚不清楚。
4 生物鹼類:
ロ喜樹鹼:對急性感染HIV患者細胞中的HIV復制的抑制率可達89-93%。
ヮ類糖類生物鹼:為一類雙羥甲基四氫?咯衍生物,其作用機理是通過乾擾HIVgp120的合成,從而阻止了CD4與gp120的結合。
ワ罌粟鹼:有抑制HIV復制的作用,值得注意的是與其共存的嗎啡卻具有刺激HIV生長的作用。
5 ?類:
ロ甘草甜素及其硫酸酯:均可抑制MF-4細胞中HIV引起的細胞病變及病毒抗原表達。
ヮ大豆皂?:其作用機理為在病毒繁殖早期抑制病毒的復制。
6 黃酮和香豆毒類:
ロMorusin(桑根皮素)及其類似物:抑制HIV的活性中心為分子中的異戊烯基和2」羥基,當2」羥基被取代或異戊烯基被還原時,活性消失。
ヮ其他黃酮類化合物:錄濼皮黃素,阿曼托黃素,野黃芩?等均有抑制HIV的RT作用,其中黃芩素的特異性作用最強。
ワ香豆素類:如從熱帶樹種Callophyllum lanigera中分得的Calanolide A,可抑制HIV RT的DNA聚合?活性,有阻止耐藥HIV所致的細胞病變效應。
7 木脂?類化合物:
ロ牛旁子?元,絡石?元:均有抑制HIV復制作用,但由於此類物質又具有抑制哺乳類細胞的拓朴異構體?Ⅱ(Topoisomerase Ⅱ)作用,故不能直接用於臨床,只能作為選擇性整合?抑制劑的前藥(leading compounds)。
ヮ香菇菌絲的水溶性木脂素:有較強的抑制HIV導致的細胞病變,對HIV RT抑制率達90%,且有免疫促進活性和加強骨髓細胞增殖作用,為一非常有希望的抗HIV藥物。
8 其他類型:
ロ酚類:如氫?有抗HIV、增強免疫作用,為一強的抗HIV劑;黃烷化合物可與HIVgp120相互作用形成不可逆轉化合物等。
ヮ棉酚(Gossypol0)對HIV的作用其左旋體強於右旋體。
ワ二聚???生物鹼具有包括抗耐藥菌珠在內的HIV作用。
ヰ貫葉連翹中的某些化合物可通過血腦屏障抑制HI VRT的活性。
(二)具有抗HIV活性的天然藥物
據我對400種植物性天然藥物抗HIV篩選,發現其中對HIV具有較強抑制活性的有31種,有中等強度抑制活性的有110種,不具活性的260種。
HIV具有較強抑制活性的31種天然藥物是:
1 有效部位為脂溶性的有:紅花、滇黃精、小烏泡根、松蘿、甘遂、雲南甘草、黃花紫茉莉、含羞草、水青樹。
2 有效部位為水溶性的有:荔枝、大葉鉤藤、白花蛇舌草、紫草、青羊參、姜草、九節菖蒲、小伸筋草、大黃草、金釵石斛、狗脊、七葉蓮、白補藥、紫蘇、苦楝、梗稻、大麗花、齒翼臭靈丹、大蒜、南燭、昆明滇紫草、有爪石斛。
六、天然藥物防治艾滋病的前景
由於至今尚缺乏高效低毒的抗艾滋病藥物,且艾滋病權威專家普遍認為2000年前有效防治艾滋病的藥物尚無希望出現。現代醫學在防治艾滋病上又陷入了僵局,前景不明。因此,傳統醫學防治艾滋病就自然而然地成為人類關注的一個焦點,人們寄希望抗AIDS的Taxol早日眾天然藥物中呈現,這就給具有五千年文化傳統,擁有世界偉大傳統醫藥的中華民族,提出了二十一世紀抗AIDS藥物研究的偉大契機和嚴峻挑戰。
目前,包括我國在內的世界各國都在抗AIDS天然藥物研究領域投入了大量的人力、物力和財力,並已有了一些可喜的苗頭。
如美國漢方研究院以中成藥加菊花、檳榔、七葉蓮、白頭翁、紫花地丁治療AIDS,有效率達90%以上。中但合作組用『中研一號』使六位AIDS 患者的HIV血清抗體轉陰。美國用小柴胡湯治療HIV感染者,有效率達5%以上,用復方A治療千例患者效果良好。又如天花粉提取物、甘草甜素、貫葉連翹、苦瓜制劑等均已用於臨床。
對於天然抗AIDS病毒物的研究和發展前景,專家認為極有可能從天然藥物方劑和活性成分兩方面取得重大突破。
盡管目前抗AIDS藥物發展緩慢,但值得欣慰的是AIDS病的病因、發病機理,特別是檢測手段已相對完善。利用現代檢測手段將天然藥物的研究提高到現代科學水平,隨著時間的推移,自天然王國發現高效低毒的AIDS病治療藥物的目標一定能實現。
阮金蘭(同濟醫科大學藥學院 )
三九健康網 2001-12-05 12:57
http://health.big5.enorth.com.cn/system/2001/12/05/000208717.shtml
被稱為『二十世紀瘟疫』的艾滋病在全球廣傳為傳播,已令世人堪懮,更為嚴重的是至今尚無根治的藥物,艾滋病的防治已成為一個國際性的重大課題。
在國際研究艾滋病的熱潮中,許多研究領域都已有所成就,特別是基礎科學取得了較大的進展,艾滋病的病原學、流行病學、預防學、診斷及檢測都有關鍵性的突破。加上國際社會的重視,前景是光明的,人類攻克艾滋病的一天終究會來臨。
目前的問題在於防治艾滋病的藥物研究進展緩慢。由於HIV病毒的易變性,缺乏適當的動物模型,疫苗研制面臨很大困難,現有抗病毒的治療藥物尚不能從根本上殺滅病毒。
在這樣的形勢下,傳統醫學異乎尋常地引起人們的關注。我國有五千多年的文化傳統,特別是獨具一格的中醫藥是世界科學文化中的一朵奇葩,她具有獨特的理論體系和用藥方式,理應在防治艾滋病中發揮較大的作用,為世界攻克艾滋病作出貢獻。
雖然艾滋病是一種新的人類疾病,中醫藥文獻及經驗從未有所記載,但是以中醫癥侯學及病因病理學為基礎,診治艾滋病及相關綜合癥是完全可行的。尤其是幾千味傳統的天然藥物歷經數千年臨床應用,從中一定能開發出有相當療效的防治艾滋病的藥物。基於此,目前全世界尋找天然抑制艾滋病病毒(HIV)藥物的研究正在蓬勃開展。
二、艾滋病與流行
艾滋病(AIDS)於1981年由美國國家疾病控制中心(Center for Disease Control in American,簡稱CDC)首次報道,幾位身體一向健康、互無關聯的男同性戀都患上了肺患蟲肺炎或卡波氏肉瘤,並在同一時期,法國和比利時相繼發現在非洲撒哈拉沙漠以南地區一些病人表現少見的伺機性感染,且病例數目不尋常的增加。經過不間斷的觀察證在,纔清楚這是一種的人類傳染病,命名為獲得性免疫缺損癥(Acquried Immunodificiency Syndrome,簡稱艾滋病(AIDS))。
1983年,法國科學家首先證實了艾滋病是由人類免疫缺損疾病病毒感染人類免疫系統引起的。1985年,國際病毒命名委員會決定將這種病毒稱為人類疫缺損病毒(Human Immunodificiency Virus,簡稱HIV)。
HIV對輔助T淋巴(T-helper lymphocyte,簡稱T4或CD4)有選擇趨向性,同時也能感染單核細胞、巨噬細胞及中樞神經系統細胞。進入細胞後,HIV利用逆轉錄? (Reverse transcriptase)將病毒核糖核酸(RNA)逆轉錄為去氧核糖核酸(DNA),隨後在整合?作用下,整合到宿主細胞的染色體中,從而成為人體細胞基因的一部分,和細胞一起繁殖。由於這些病毒可以在人體細胞內潛伏,若一旦開始繁殖,會導致患者的T輔助淋巴細胞嚴重傷亡,造成免疫力下降,進而誘發一系列相關疾病。
據有關機構估評,至1993年中期,全球成人HIV感染數為1400萬,200萬人死於艾滋病。WHO預測到2000年全球將有HIV感染者 4000萬。我國據衛生部公布的資料,自1985年首例艾滋病發出以來,到1997年底,已有30個省市發現HIV感染者8277例。我國權威機構預測,到2000年,我國AIDS病人將達數十萬人。WHO則估計,到世紀末,我國可能成為AIDAS病感染的高發區。
正是因為HIV與人體細胞基因的這種結合,要想消滅人體內的HIV就變得非常不易。同時也造成了艾滋病有效藥物研究發展的困難。
三、目前治療艾滋病的主要手段
艾滋病目前尚無特效的病因療法。總的治療原則為抗伺機性感染和腫瘤,殺滅或抑制HIV病毒,增強機體免疫功能。
1 伺機性感染和腫瘤治療:主要是對肺囊蟲肺炎、弓形體病、真菌感染、鳥結構及結核分枝杆菌、隱孢子及同形孢子蟲病、卡波氏肉瘤等的對癥治療。
2 抗HIV治療:目前正式批准用於臨床抗HIV病毒的藥物僅為五種。它們是:
ロAZT(3」-azide-3」-deoxythymidine),疊氮胸甘,商品名Retrovir。1987年由美國FDA批准用於臨床。該藥屬於同功異質體核?類藥物,其作用機理為其3」-三磷酸鹽與HIV的逆轉錄?發生競爭,導致HIV的DNA合成中止,從而阻斷了HIV的復制。為目前抗HIV道選藥物,但其骨髓抑制的副作用不可忽視。
ヮDdI(2',3'-dideoxyinosine),2',3'-二脫氧肌?,商品名Videx,由美國BMS(Bristol- Mayers Squibb)藥廠研制開發,FDA於1991年10月批准市場銷售。該藥可使艾滋病病人病情緩解,有改善CD4細胞數的作用。但不提倡單獨使用,而是與 AZT合用以減少AZT之用量及副作用。
ワDdc(2',3'-dideoxycydine),2'3'-二脫氧胞?,商品名Hivid。1992年4月批准使用。該藥有較強的降低 HIV抗原水平的作用,能改善臨床癥狀,近斯提高CD4細胞水平。但有嚴重的蓄積毒性,提倡也AZT細胞水平。但有嚴重的蓄積毒性,提倡與AZT合用,並嚴格控制其用藥量及時間。
ヰd4T(2',3'-didehydro-2',3'-dideoxythymidine),雙氫雙脫氧胸?,商品名Zerit,1994年 7月批准生產。該藥具有較強的抑制HIV活性,且活性部位d4T-TP以三磷酸鹽形式存在,不與骨髓細胞結合,故對骨髓造血毒性大大小於AZT。
ヱ3TC[(-)2'-dideoxy-3'-thiacytidine),雙脫氧硫代胞?,商品名,該藥有顯著降低HIV活性的作用,有人認為其活性比AZT強20倍,且副作用小。
以上五種藥物均屬核?類的雙脫氧衍生物,雖有一定療效,但問題在於不能治愈AIDS病,價格昂貴,有一定的毒副作用和出現耐藥變異病毒,且多數僅為短期有效,不能滿足長期乃至終身用藥的要求。可見,它們都不是理想的藥物。因此,研制艾滋病的臨床用藥尚未從根本上解決。應用天然藥物治療艾滋病,是一個很有前途和價值的研究領域,目前為世界各國所矚目。
四、研究開發艾滋病藥物的設計思路
1 HIV病毒引起感染的過程
HIV形狀為一個10mm的圓球,其外膜由兩層脂類物質構成。外周膜上覆蓋一層糖蛋白(gp41和gp120),外周膜內側有兩層蛋白質內膜(P24和P18),病毒中央為RNA和幾個逆轉錄?。
該病毒能選擇性地感染CD4細胞從而導致機體免疫缺陷。HIV侵襲靶細胞的過程為:
ロ結合:病毒的gp120與CD4細胞的抗原分子結合,外周膜融合並把病毒粒子遺傳物質RNA釋放到胞質中,即所謂脫殼;
ヮ逆轉錄:經過病毒逆轉錄?的作用,以病毒RNA為模板合成互補的DNA副鏈,然後再以DNA副鏈為模板合成DNA雙鏈;
ワ整合:DNA雙鏈經環合整合進宿主細胞染色體的DNA鏈中;
ヰ修飾和翻譯:細胞?系在病毒長末端重復順序(LTR)指導下,將整合進染色體中的病毒DNA大量轉錄成RNA,其中一部分RNA分子作為mRNA翻譯出子代病毒的結構和功能蛋白,另一部分則成為子代病毒的遺傳物質,並裝配成新的病毒粒子;
ヱ裝配和釋放:成熟的子代病毒通過芽生方式穿透CD4細胞而釋放出來,再感染其他T4細胞。
2 抗艾滋病藥物設計思路
抗HIV藥物研究可針對HIV復制的五個階段之不同特點進行設計。
ロ病毒與靶細胞結合阻止劑:由於HIV主要與靶細胞膜表面的CD4受體結合。故該類藥物設計的著眼點放在特異性作用於病毒蛋白(尤其是被膜蛋白)或靶細胞T4抗原,病毒結合位點以及能乾擾病毒被膜的完整上。
ヮ病毒逆轉錄?抑制劑:病毒進入靶細胞後,其逆轉錄?RT是催化產生正鏈DNA共聚物的關鍵。因此,該類藥物設計的最佳靶點為逆轉錄?。目前批准上市的五個藥物均基於這一著眼點,但它們均屬於核?類化學藥物,毒副作用大,選擇性不高,且有耐藥菌珠出現,故都面臨被淘汰的危險。因此,具有選擇性高的非核?類RT抑制劑是未來抗HIV藥物的研究熱點之一。
ワHIV前體蛋白?抑制劑:HIV的前體蛋白裂解成各種結構和功能?蛋白,是在蛋白水解?(PT)的作用下實現的,這是HIV復制周期中非常重要的一步。因此,尋找化學結構和立體結構能滿足HIV蛋白?對底物的要求,模擬?水解過程,通過氫鍵等方式與HIV蛋白?形成底物-?復合物來抑制HIV 蛋白?活性,就可達到阻止HIV前體蛋白裂解,終止HIV復制之目的。
ヰHIV基因表達抑制劑:該類藥物可考慮從抑制病毒末端重復順序編碼的調節蛋白tat活性著手,來抑制HIV的復制,從而達到有效地抑制HIV基因表達之目的,這是抗HIV藥物研究的新方向,是將來發展抗AIDS藥物的重點。
ヱ病毒裝配及釋出阻斷劑:病毒的裝配及釋出是其復制和感染細胞的最後階段,研究特異性作用於此階段的抗病毒劑十分重要。該類藥物研究可模擬腫瘤藥物的研究,即重點應放在抗有絲分裂和抗突變兩個方面,從而達到抑制病毒細胞增殖的目的。
ヲHIV細胞殺滅劑:以上設計主要是針對HIV復制周期的幾個階段,以抑制HIV復制為目的,為艾滋病患者靠自身免疫消滅HIV提供了機會,但均不能直接殺死HIV。目前研究即能殺死HIV和被感染CD4細胞,又對人體正常細胞無害的藥物,尚是世界最大的難題,世界各國均普遍認為采用中西醫結合,尤其是從天然產物尋找HIV殺滅劑,將是一條最現實,最有希望的途徑。故抗HIV天然藥物的研究正在成為世界各國AIDS藥物研究的重要領域。
五、抗AIDS天然藥物研究概況
(一)具有抗HIV活性的天然產物
從天然藥物中尋找活性成分和直接應用天然藥物以及中藥配方治療AIDS病的研究正方興未艾。目前從植物、海洋生物、微生物和動物來源的天然藥物中已經發現了一些化合物對抑制HIV活性表現良好的勢頭。按天然產物成分類別,有以下幾種:
1 多糖類:
ロ肝素:為一種硫酸化多糖(Sulphated Polysacchride Class,SPS),本品有保護細胞不受HIV破壞,抑制病毒抗原在人體中表達的作用,且有較好的選擇性,其活性與分子量和硫酸酯的含量有關,分子量越大,活性越強,硫酸酯含量越高,作用越強。
ヮ松塔多糖:是由日本五針松中分離獲得,能抑制HIV的逆轉錄?活性。
ワ香菇多糖:其本身不具抗HIV的活性,但硫酸化後可有效地阻止HIV與靶細胞的結合。
ヰ海藻多糖硫酸酯:系一角叉菜膠類化合物,有抑制HIV感染患者MT-4細胞中HIV的復制。
ヱ紫花地丁多糖等等。
2 蛋白質和?類:
ロ天花粉蛋白:能增加HIV患者的CD4細胞,但存在引起疾呆等副作用。
ヮ乾擾素:是一類提高抗病毒免疫力,調節免疫反應的蛋白質。
ワ刀豆素蛋白,植物凝集素等。
3 鞣質類:主要是一些高聚合度的水解鞣質,作用機理尚不清楚。
4 生物鹼類:
ロ喜樹鹼:對急性感染HIV患者細胞中的HIV復制的抑制率可達89-93%。
ヮ類糖類生物鹼:為一類雙羥甲基四氫?咯衍生物,其作用機理是通過乾擾HIVgp120的合成,從而阻止了CD4與gp120的結合。
ワ罌粟鹼:有抑制HIV復制的作用,值得注意的是與其共存的嗎啡卻具有刺激HIV生長的作用。
5 ?類:
ロ甘草甜素及其硫酸酯:均可抑制MF-4細胞中HIV引起的細胞病變及病毒抗原表達。
ヮ大豆皂?:其作用機理為在病毒繁殖早期抑制病毒的復制。
6 黃酮和香豆毒類:
ロMorusin(桑根皮素)及其類似物:抑制HIV的活性中心為分子中的異戊烯基和2」羥基,當2」羥基被取代或異戊烯基被還原時,活性消失。
ヮ其他黃酮類化合物:錄濼皮黃素,阿曼托黃素,野黃芩?等均有抑制HIV的RT作用,其中黃芩素的特異性作用最強。
ワ香豆素類:如從熱帶樹種Callophyllum lanigera中分得的Calanolide A,可抑制HIV RT的DNA聚合?活性,有阻止耐藥HIV所致的細胞病變效應。
7 木脂?類化合物:
ロ牛旁子?元,絡石?元:均有抑制HIV復制作用,但由於此類物質又具有抑制哺乳類細胞的拓朴異構體?Ⅱ(Topoisomerase Ⅱ)作用,故不能直接用於臨床,只能作為選擇性整合?抑制劑的前藥(leading compounds)。
ヮ香菇菌絲的水溶性木脂素:有較強的抑制HIV導致的細胞病變,對HIV RT抑制率達90%,且有免疫促進活性和加強骨髓細胞增殖作用,為一非常有希望的抗HIV藥物。
8 其他類型:
ロ酚類:如氫?有抗HIV、增強免疫作用,為一強的抗HIV劑;黃烷化合物可與HIVgp120相互作用形成不可逆轉化合物等。
ヮ棉酚(Gossypol0)對HIV的作用其左旋體強於右旋體。
ワ二聚???生物鹼具有包括抗耐藥菌珠在內的HIV作用。
ヰ貫葉連翹中的某些化合物可通過血腦屏障抑制HI VRT的活性。
(二)具有抗HIV活性的天然藥物
據我對400種植物性天然藥物抗HIV篩選,發現其中對HIV具有較強抑制活性的有31種,有中等強度抑制活性的有110種,不具活性的260種。
HIV具有較強抑制活性的31種天然藥物是:
1 有效部位為脂溶性的有:紅花、滇黃精、小烏泡根、松蘿、甘遂、雲南甘草、黃花紫茉莉、含羞草、水青樹。
2 有效部位為水溶性的有:荔枝、大葉鉤藤、白花蛇舌草、紫草、青羊參、姜草、九節菖蒲、小伸筋草、大黃草、金釵石斛、狗脊、七葉蓮、白補藥、紫蘇、苦楝、梗稻、大麗花、齒翼臭靈丹、大蒜、南燭、昆明滇紫草、有爪石斛。
六、天然藥物防治艾滋病的前景
由於至今尚缺乏高效低毒的抗艾滋病藥物,且艾滋病權威專家普遍認為2000年前有效防治艾滋病的藥物尚無希望出現。現代醫學在防治艾滋病上又陷入了僵局,前景不明。因此,傳統醫學防治艾滋病就自然而然地成為人類關注的一個焦點,人們寄希望抗AIDS的Taxol早日眾天然藥物中呈現,這就給具有五千年文化傳統,擁有世界偉大傳統醫藥的中華民族,提出了二十一世紀抗AIDS藥物研究的偉大契機和嚴峻挑戰。
目前,包括我國在內的世界各國都在抗AIDS天然藥物研究領域投入了大量的人力、物力和財力,並已有了一些可喜的苗頭。
如美國漢方研究院以中成藥加菊花、檳榔、七葉蓮、白頭翁、紫花地丁治療AIDS,有效率達90%以上。中但合作組用『中研一號』使六位AIDS 患者的HIV血清抗體轉陰。美國用小柴胡湯治療HIV感染者,有效率達5%以上,用復方A治療千例患者效果良好。又如天花粉提取物、甘草甜素、貫葉連翹、苦瓜制劑等均已用於臨床。
對於天然抗AIDS病毒物的研究和發展前景,專家認為極有可能從天然藥物方劑和活性成分兩方面取得重大突破。
盡管目前抗AIDS藥物發展緩慢,但值得欣慰的是AIDS病的病因、發病機理,特別是檢測手段已相對完善。利用現代檢測手段將天然藥物的研究提高到現代科學水平,隨著時間的推移,自天然王國發現高效低毒的AIDS病治療藥物的目標一定能實現。
阮金蘭(同濟醫科大學藥學院 )
三九健康網 2001-12-05 12:57
http://health.big5.enorth.com.cn/system/2001/12/05/000208717.shtml
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