第十九章抗寄生虫药物 第一节概论 在化学治疗药物中,寄生虫病的治疗药物发展最早。远在2000多 年前,我国的第一部本草《神农本草经》共列了30多种驱虫药物。已 有世界上最早的抗疟药常山治疟与楝实、雷丸、贯众杀三虫的记载。到 唐代《千金方》中已列杀寸白虫药方11首。百年后在《外台秘要》中 收集可治疗寸白虫的药方达19首,其中常被采用的为芜荑、茱萸、石 榴根、狼牙、槟榔、南瓜子、榧子等驱虫药物,这些药物中,如石榴根、 槟榔、南瓜子和雷丸等至今仍在应用 17世纪30年代,发生了疟疾史上最重要的事件之一:西班牙人在 秘鲁发现金鸡钠( cinchona)树皮能治疗疟疾。此后2-3百年间,世界 各地都使用金鸡钠。1820年药学家分离出金鸡钠树皮的主要生物碱-奎 宁( quinine)。之后2个多世纪奎宁在治疗和预防疟疾中起到了重要作用 直至1944年才有化学合成的奎宁问世。德国人经过反复研究合成了扑 疟喹啉( plasmochin1925),开辟了疟疾化学治疗的新纪元。隔了十多 年又先后找到了阿的平( mapacrine)和氯喹( chloroquine)。后来又合成 了伯氨喹啉( primaquine)。临床上的大量应用,证明氯喹和伯氨喹啉具 有相当的优越性。在1949年又增加了一种疟疾预防药物,即乙胺嘧啶 (pyrimethamine) 在发现染料类物质具有治疗作用后,砷化合物被用于控制锥虫病 丝虫病和阿米巴病。此后非砷类一些重金属化合物如锑剂、锡、锌等用 PAGE 21
~ PAGE 21 ~ 第十九章 抗寄生虫药物 第一节 概论 在化学治疗药物中,寄生虫病的治疗药物发展最早。远在 2000 多 年前,我国的第一部本草《神农本草经》共列了 30 多种驱虫药物。已 有世界上最早的抗疟药常山治疟与楝实、雷丸、贯众杀三虫的记载。到 唐代《千金方》中已列杀寸白虫药方 11 首。百年后在《外台秘要》中 收集可治疗寸白虫的药方达 19 首,其中常被采用的为芜荑、茱萸、石 榴根、狼牙、槟榔、南瓜子、榧子等驱虫药物,这些药物中,如石榴根、 槟榔、南瓜子和雷丸等至今仍在应用。 17 世纪 30 年代,发生了疟疾史上最重要的事件之一:西班牙人在 秘鲁发现金鸡钠(cinchona)树皮能治疗疟疾。此后 2-3 百年间,世界 各地都使用金鸡钠。1820 年药学家分离出金鸡钠树皮的主要生物碱-奎 宁(quinine)。之后2 个多世纪奎宁在治疗和预防疟疾中起到了重要作用。 直至 1944 年才有化学合成的奎宁问世。德国人经过反复研究合成了扑 疟喹啉(plasmochin 1925),开辟了疟疾化学治疗的新纪元。隔了十多 年又先后找到了阿的平(mapacrine)和氯喹(chloroquine)。后来又合成 了伯氨喹啉(primaquine)。临床上的大量应用,证明氯喹和伯氨喹啉具 有相当的优越性。在 1949 年又增加了一种疟疾预防药物,即乙胺嘧啶 (pyrimethamine)。 在发现染料类物质具有治疗作用后,砷化合物被用于控制锥虫病、 丝虫病和阿米巴病。此后非砷类一些重金属化合物如锑剂、锡、锌等用
于治疗黑热病、血吸虫病和丝虫病等。但因这些药物毒性较大而渐被淘 汰。随着现代医学的发展,新技术和方法的应用,使抗寄生虫病药物不 断更新换代,逐渐转向化学合成药物的研究方向。近十年来,已研制出 些高效、低毒的抗寄生虫药物,取得可喜的成效.如国内研制的青蒿 素( artemisinin)及其衍生物和磷酸咯萘啶φ pyronaridine)治疔耐氯喹恶性 疟疾;国外研制的甲氟喹( mefloquine)具有长效抗疟原虫的特点;吡喹 酮( praziquantel)已作为广谱杀吸虫、绦虫药物;苯并咪唑类药物如阿苯 达唑( albendazole)、甲苯达唑( mebendazole)为高效、安全的抗肠道蠕虫 的药物,前者对旋毛虫病、囊虫病、包虫病也有一定疗效。另外,伊维 菌素( (ivermectin)具有高效、低毒、抗虫谱广等特点;是继苯并咪唑类抗 蠕虫药后的另一种具有开发前景的药物。 虽然在发展抗寄生虫病药物方面已取得了一些成果,但与治疗其它 疾病的药物相比,抗寄生虫药物尚属有限。并且治疗寄生虫感染的大多 数化学药物为杂环化合物,尽管有驱虫作用,但也有一定的毒性;某些 寄生虫特定的寄生部位(如棘球蚴、囊尾蚴等)影响药物的作用效果。 另外,在现有的这些药物中,有的口服效果差,需静脉给药;有的毒性 大以及幼虫对药物的敏感性差和存在抗药性问题等。治疗蠕虫感染的药 物只有少数几种化合物,而抗性的发展和传播已降低了多数常用药的价 值并减少治疗的选择。发现和开发新药已成为战略的必需。因此迫切需 要发展高效、低毒、广谱的抗寄生虫病药物。 对化疗药物抗虫机制的研究也有一些新进展,如免疫依赖性、抗性 逆转等。这些发现给化疗研究提供了新的思路。例如,对抗药性问题 除了研究新药或联合用药这些传统途径外,还可研究如何逆转寄生虫的 抗药性,使之恢复对原已不敏感药物的敏感性。这在疟疾方面已有研究 PAGE 21
~ PAGE 21 ~ 于治疗黑热病、血吸虫病和丝虫病等。但因这些药物毒性较大而渐被淘 汰。随着现代医学的发展,新技术和方法的应用,使抗寄生虫病药物不 断更新换代,逐渐转向化学合成药物的研究方向。近十年来,已研制出 一些高效、低毒的抗寄生虫药物,取得可喜的成效.如国内研制的青蒿 素(artemisinin)及其衍生物和磷酸咯萘啶(pyronaridine)治疗耐氯喹恶性 疟疾;国外研制的甲氟喹(mefloquine)具有长效抗疟原虫的特点;吡喹 酮(praziquantel)已作为广谱杀吸虫、绦虫药物;苯并咪唑类药物如阿苯 达唑(albendazole)、甲苯达唑(menbendazole)为高效、安全的抗肠道蠕虫 的药物,前者对旋毛虫病、囊虫病、包虫病也有一定疗效。另外,伊维 菌素(ivermectin)具有高效、低毒、抗虫谱广等特点;是继苯并咪唑类抗 蠕虫药后的另一种具有开发前景的药物。 虽然在发展抗寄生虫病药物方面已取得了一些成果,但与治疗其它 疾病的药物相比,抗寄生虫药物尚属有限。并且治疗寄生虫感染的大多 数化学药物为杂环化合物,尽管有驱虫作用,但也有一定的毒性;某些 寄生虫特定的寄生部位(如棘球蚴、囊尾蚴等)影响药物的作用效果。 另外,在现有的这些药物中,有的口服效果差,需静脉给药;有的毒性 大以及幼虫对药物的敏感性差和存在抗药性问题等。治疗蠕虫感染的药 物只有少数几种化合物,而抗性的发展和传播已降低了多数常用药的价 值并减少治疗的选择。发现和开发新药已成为战略的必需。因此迫切需 要发展高效、低毒、广谱的抗寄生虫病药物。 对化疗药物抗虫机制的研究也有一些新进展,如免疫依赖性、抗性 逆转等。这些发现给化疗研究提供了新的思路。例如,对抗药性问题, 除了研究新药或联合用药这些传统途径外,还可研究如何逆转寄生虫的 抗药性,使之恢复对原已不敏感药物的敏感性。这在疟疾方面已有研究
报道。又如,研究化疗的免疫协同作用和免疫依赖作用,有可能借助和 利用免疫机制(如细胞因子、抗体等)改善宿主的免疫状况,使增强对 某些寄生虫感染的化疗效果。 抗寄生虫药物治疗的意义 防治寄生虫病药物应用的目的,在于消灭人(或家畜)体内的寄生 虫,它不仅可以治愈或减轻病情,促进人体健康,而且可减少由这些寄 生虫引起的发病率。尽管化疗后可能会发生再感染,但可使疾病获得短 期缓解,有助于生活质量的提高;并且,有效治疗能够消灭传染源,切 断传播途径,预防寄生虫感染。在寄生虫病的防治工作中起到重要的作 用 、化学治疗中药物、寄生虫与宿主间的相互关系 化学治疗中药物、寄生虫与宿主间存在着复杂的相互关系。首先, 药物可以通过不同机制抑制、消灭体内的寄生虫,而寄生虫在强大的药 物选择压力下出现了抗药性;其次,药物在体内能否充分发挥其抗寄生 虫作用,与其在体内被吸收、分布和代谢密切相关。如要驱除肠道内寄 生虫,应尽量减少药物的吸收以保持肠道内的药物浓度;如要消灭血液 或组织内寄生虫,则必须促进药物的吸收并分布至寄生部位。而理想的 抗寄生虫药物,应对体内寄生虫有高度的选择性,并对宿主本身无毒性。 目前所用药物还都不能符合这个理想,在有效剂量时,对于宿主都表现 PAGE 21
~ PAGE 21 ~ 报道。又如,研究化疗的免疫协同作用和免疫依赖作用,有可能借助和 利用免疫机制(如细胞因子、抗体等)改善宿主的免疫状况,使增强对 某些寄生虫感染的化疗效果。 一、抗寄生虫药物治疗的意义 防治寄生虫病药物应用的目的,在于消灭人(或家畜)体内的寄生 虫,它不仅可以治愈或减轻病情,促进人体健康,而且可减少由这些寄 生虫引起的发病率。尽管化疗后可能会发生再感染,但可使疾病获得短 期缓解,有助于生活质量的提高;并且,有效治疗能够消灭传染源,切 断传播途径,预防寄生虫感染。在寄生虫病的防治工作中起到重要的作 用。 二、化学治疗中药物、寄生虫与宿主间的相互关系 化学治疗中药物、寄生虫与宿主间存在着复杂的相互关系。首先, 药物可以通过不同机制抑制、消灭体内的寄生虫,而寄生虫在强大的药 物选择压力下出现了抗药性;其次,药物在体内能否充分发挥其抗寄生 虫作用,与其在体内被吸收、分布和代谢密切相关。如要驱除肠道内寄 生虫,应尽量减少药物的吸收以保持肠道内的药物浓度;如要消灭血液 或组织内寄生虫,则必须促进药物的吸收并分布至寄生部位。而理想的 抗寄生虫药物,应对体内寄生虫有高度的选择性,并对宿主本身无毒性。 目前所用药物还都不能符合这个理想,在有效剂量时,对于宿主都表现
出一定的不良反应;再次,单纯药物因素常常不能杀死所有的寄生虫, 疗效还依赖于体内免疫反应。例如无疟史机体的免疫力不强,且主要是 非特异性的。原虫感染后,将产生特异性免疫反应,能促进药物的作用, 即使在中度抗性原虫存在的情况下,也能达到满意的治疗效果。而由于 药物作用后,寄生虫大量死亡,释放出较多的异性蛋白导致宿主产生变 态反应。因此,我们必须了解药物、宿主和寄生虫三者之间的关系,掌 握其规律,以便充分发挥药物的治疗作用,而减少不良反应。 药物 不良反应 吸收 分布 消灭 代谢 抗药性 免疫协同、依赖 宿主 二寄生虫 变态反应 图19-1药物、宿主、寄生虫之间的相互关系 三、抗寄生虫药物的作用机制 药物可以通过不同机制损害寄生虫。一种药物亦可能有多种作用方 式。现多以干扰寄生虫的生化代谢过程来解释。兹将几种主要方式简介 如下
~ PAGE 21 ~ 出一定的不良反应;再次,单纯药物因素常常不能杀死所有的寄生虫, 疗效还依赖于体内免疫反应。例如无疟史机体的免疫力不强,且主要是 非特异性的。原虫感染后,将产生特异性免疫反应,能促进药物的作用, 即使在中度抗性原虫存在的情况下,也能达到满意的治疗效果。而由于 药物作用后,寄生虫大量死亡,释放出较多的异性蛋白导致宿主产生变 态反应。因此,我们必须了解药物、宿主和寄生虫三者之间的关系,掌 握其规律,以便充分发挥药物的治疗作用,而减少不良反应。 药物 不良反应 吸收 抑制 分布 消灭 代谢 抗药性 免疫协同、依赖 宿主 寄生虫 变态反应 图 19-1 药物、宿主、寄生虫之间的相互关系 三、抗寄生虫药物的作用机制 药物可以通过不同机制损害寄生虫。一种药物亦可能有多种作用方 式。现多以干扰寄生虫的生化代谢过程来解释。兹将几种主要方式简介 如下:
(一)抗叶酸代谢 疟原虫不能利用环境中的叶酸和四氢叶酸,必须自身合成叶酸并转 变为四氢叶酸后,才能在合成核酸的过程中被利用。乙胺嘧啶对疟原虫 的二氢叶酸还原酶有较大的亲和力,并能抑制其活性,阻断二氢叶酸还 原为四氢叶酸,阻碍核酸的合成。磺胺类与砜类与对-氨基苯甲酸竞争二 氢喋酸合成酶结合部位,后者催化对氨基苯甲酸与磷酸化喋啶的缩合反 应以生成二氢喋酸。二氢喋酸再转变成二氢叶酸,后者作为辅助因子参 与形成核酸合成所需的嘌呤前体。 (二)影响能量转换 伯氨喹能抑制原虫线粒体的氧化作用,使虫体摄氧量减少,严重破 坏其糖代谢和氧化过程。甲硝唑( metronidazole)抑制原虫(阿米巴、贾 第虫、结肠小袋纤毛虫、利什曼原虫)的氧化还原反应,使原虫的氮链 发生断裂而死亡。吡喹酮对虫体糖代谢有明显抑制作用,影响虫体摄入 葡萄糖,促进糖原分解,使糖原明显减少或消失(致能源耗竭),从而 杀灭虫体。阿苯达唑、甲苯达唑等苯并咪唑类药物抑制线虫对葡萄糖的 摄取,减少糖原量,减少ATP生成,妨碍虫体生长发育。氯硝柳胺 ( niclosamide抑制绦虫线粒体内ADP的无氧磷酸化,阻碍产能过程,也 抑制葡萄糖摄取,使虫体退变死亡。左旋咪唑(levaπ isole)能选择性地 抑制线虫虫体肌肉内的琥珀酸脱氢酶,影响虫体肌肉的无氧代谢,使虫 体麻痹,随肠蠕动而排出。 (三)抑制蛋白质合成 青蒿素及其衍生物能抑制异亮氨酸掺入疟原虫蛋白质,从而抑制疟 原虫蛋白质合成。喹啉类药物(氯喹等)是通过抑制滋养体分解血红蛋 白,使疟原虫不能从分解的血红蛋白中获得足够的氨基酸,进而影响疟 PAGE 21
~ PAGE 21 ~ (一)抗叶酸代谢 疟原虫不能利用环境中的叶酸和四氢叶酸,必须自身合成叶酸并转 变为四氢叶酸后,才能在合成核酸的过程中被利用。乙胺嘧啶对疟原虫 的二氢叶酸还原酶有较大的亲和力,并能抑制其活性,阻断二氢叶酸还 原为四氢叶酸,阻碍核酸的合成。磺胺类与砜类与对-氨基苯甲酸竞争二 氢喋酸合成酶结合部位,后者催化对氨基苯甲酸与磷酸化喋啶的缩合反 应以生成二氢喋酸。二氢喋酸再转变成二氢叶酸,后者作为辅助因子参 与形成核酸合成所需的嘌呤前体。 (二)影响能量转换 伯氨喹能抑制原虫线粒体的氧化作用,使虫体摄氧量减少,严重破 坏其糖代谢和氧化过程。甲硝唑(metronidazole)抑制原虫(阿米巴、贾 第虫、结肠小袋纤毛虫、利什曼原虫)的氧化还原反应,使原虫的氮链 发生断裂而死亡。吡喹酮对虫体糖代谢有明显抑制作用,影响虫体摄入 葡萄糖,促进糖原分解,使糖原明显减少或消失(致能源耗竭),从而 杀灭虫体。阿苯达唑、甲苯达唑等苯并咪唑类药物抑制线虫对葡萄糖的 摄取,减少糖原量,减少 ATP 生成,妨碍虫体生长发育。氯硝柳胺 (niclosamide)抑制绦虫线粒体内 ADP 的无氧磷酸化,阻碍产能过程,也 抑制葡萄糖摄取,使虫体退变死亡。左旋咪唑(levamisole)能选择性地 抑制线虫虫体肌肉内的琥珀酸脱氢酶,影响虫体肌肉的无氧代谢,使虫 体麻痹,随肠蠕动而排出。 (三)抑制蛋白质合成 青蒿素及其衍生物能抑制异亮氨酸掺入疟原虫蛋白质,从而抑制疟 原虫蛋白质合成。喹啉类药物(氯喹等)是通过抑制滋养体分解血红蛋 白,使疟原虫不能从分解的血红蛋白中获得足够的氨基酸,进而影响疟