到目前为止,治疗感染性疾病的药物都是针对于病原本身设计的。然而最近发表于PNAS上的一项研究"Critical role for phosphoinositide 3-kinase gamma in parasite invasion and disease progression of cutaneous leishmaniasis"揭示,这些药物也可以从阻止病原体进入细胞内的角度来设计,与以前针对病原本身的角度相反。
研究者声称,这项新的方法对于若干细菌和寄生虫尤其重要,这些细菌和寄生虫对针对它们的药物很容易耐药。
该团队利用试验药阻止培养细胞和小鼠的一种酶。这种药物阻断一种特异性的寄生物,而这些是寄生虫侵入白细胞而造成感染所必须的。而且这种新方法也适用于需要侵入到宿主细胞才能得以生存并造成破坏的病原体。
研究者针对利什曼原虫做了药物试验。这些寄生虫通过白蛉(沙蝇)叮咬传播,感染宿主后会侵占宿主白细胞从而导致皮肤感染-皮肤利什曼病,这是一种具有特征性的不同大小皮肤溃疡的皮肤病。
这种皮肤感染病在全球热带和亚热带地区很流行。全世界每年大约有150万人被这种寄生虫感染而致病。
俄亥俄州大学的病理学教授Abhay Satoskar和这项研究的资深专家解释道:“这项研究表明人们正在思考一种新的治疗感染性疾病的方法。该项研究也是检验这种新观念是否可行的一个证据。我们尚未宣布我们已经有一种新的治疗药物。如果我们知道这项策略是可行的,那么我们就可以研发出针对宿主体内不同病原体的药物,这些对于病原体的侵入和生存都是非常重要的。”
目前,治疗皮肤病的药物必须每天注射,连续用药三周,这可能对静脉造成一定的损害。此外药物也会导致一些副作用。这些问题合起来就导致病人依从性很低,从而也就很容易导致寄生虫对所使用药物的耐药。
针对宿主体内感染过程中特异因素的药物已经开始被研究者研发,希望能对病原体起到一定作用,从而减低病原体对治疗药物发展为耐药的能力。
一种被称作AS-605240的试验药针对P13K γ酶起作用,其中P13K γ酶在白细胞发现入侵和宿主开始免疫反应时被激活。
P13K调节细胞运动并且修饰细胞膜从而使得病原体能进入细胞壁。AS-605240就是专门为阻断P13K的活化而设计。
研究小组实施了一系列的培养动物细胞实验,研究表明,在墨西哥利什曼原虫导致的感染中,P13K控制免疫反应过程中白细胞的活化,而AS-605240显著降低寄生虫体进入白细胞胞壁的能力。
此外,研究者发现AS-605240也大大减少吞噬细胞(白细胞的一种)的数量,这也就意味着寄生虫体将大大减少它们发现可侵入细胞的机会。
这些实验后来又在小鼠身上实施。研究小组利用感染了利什曼原虫的小鼠比较了目前标准的药物治疗和加有AS-605240的葡萄糖酸锑钠治疗的不同效果。
研究小组发现,治疗两周后,标准治疗组和试验药物组都产生了类似的效果,两组都减少了皮损病灶内的寄生虫数量,相比较未治疗组而言。接受两组方法治疗的小鼠效果强于只接受一种治疗的效果。
Satoskar计划调整治疗方法的同时也增加以宿主为基础的治疗途径,从而更好地阻止寄生虫所导致的感染。正是因为这项研究,也表明这种不但治疗而且阻止的策略是可能的。
Satoskar解释道:“对于这类的疾病没有阻止的办法。如果我们有一种药物可以减少寄生虫体进入皮肤造成感染后感染病灶的吞噬细胞数量,那可能会减少严重感染的出现,因为机体自身有一定的自我保护能力。
一些人感染利什曼原虫后可以自愈,但是这个过程所耗费的时间却是无法预知的。所以感染还是需要标准的治疗。”(生物谷Bioon.com)
doi:10.1073/pnas.1110339109
PMC:
PMID:
Critical role for phosphoinositide 3-kinase gamma in parasite invasion and disease progression of cutaneous leishmaniasis
Hannah E. Cummingsa,b,1,2, Joseph Barbia,c,1, Patrick Revillea,b,1, Steve Oghumua,b, Nicholas Zorkoa, Anasuya Sarkard, Tracy L. Keisera, Bao Lue, Thomas Rücklef, Sanjay Varikutia,b, Claudio Lezama-Davilaa,b, Mark D. Wewersd, Caroline Whitacreg, Danuta Radziochh, Christian Rommeli, Stéphanie Seveaua, and Abhay R. Satoskara,b,3
Obligate intracellular pathogens such as Leishmania specifically target host phagocytes for survival and replication. Phosphoinositide 3-kinase γ (PI3Kγ), a member of the class I PI3Ks that is highly expressed by leukocytes, controls cell migration by initiating actin polymerization and cytoskeletal reorganization, which are processes also critical for phagocytosis. In this study, we demonstrate that class IB PI3K, PI3Kγ, plays a critical role in pathogenesis of chronic cutaneous leishmaniasis caused by L. mexicana. Using the isoform-selective PI3Kγ inhibitor, AS-605240 and PI3Kγ gene-deficient mice, we show that selective blockade or deficiency of PI3Kγ significantly enhances resistance against L. mexicana that is associated with a significant suppression of parasite entry into phagocytes and reduction in recruitment of host phagocytes as well as regulatory T cells to the site of infection. Furthermore, we demonstrate that AS-605240 is as effective as the standard antileishmanial drug sodium stibogluconate in treatment of cutaneous leishmaniasis caused by L. mexicana. These findings reveal a unique role for PI3Kγ in Leishmania invasion and establishment of chronic infection, and demonstrate that therapeutic targeting of host pathways involved in establishment of infection may be a viable strategy for treating infections caused by obligate intracellular pathogens such as Leishmania.