Science：重大进展！一类新的化合物有望治疗非洲锥虫病

非洲锥虫病又称非洲睡眠病或嗜睡性脑炎，是一种由布氏锥虫经舌蝇（俗称采采蝇）叮咬而传播的人兽共患寄生虫病，在非洲撒哈拉南部肆虐，其中有些流行区患病率高达八成。非洲锥虫病分为两种：冈比亚锥虫病分布于西部和中部，故又名中、西非锥虫病。罗得西亚锥虫病分布于东部，故又名东非锥虫病。

在一项新的研究中，来自英国格拉斯哥大学和诺华热带疾病研究所的研究人员发现了一类新的化合物，对引起人类非洲锥虫病（也称为昏睡病）和南美锥虫病（也称为查加斯病）的锥虫有潜在的活性，它们有潜力治疗这两种锥虫病。相关研究结果发表在2023年6月30日的Science期刊上，论文标题为“Cyanotriazoles are selective topoisomerase II poisons that rapidly cure trypanosome infections”。

这项新的研究表明这类化合物仅用一次剂量就能治愈昏睡病的小鼠模型，而连续5天每天一剂的短疗程可以治愈查加斯病的小鼠模型。

昏睡病是一种主要的致命疾病，使撒哈拉以南非洲国家约7000万人处于危险之中，如果不治疗或治疗不充分，必然是致命的。与此同时，目前约有700万人患上了查加斯病，该病可对心脏和消化道造成不可逆的损害。目前还没有有效治愈查加斯病的药物；而对于昏睡病，近年来在新疗法方面已经有了一些进展。

这些作者还在这项新的研究中准确显示了这类称为氰三唑（cyanotriazoles）的化合物如何杀死锥虫而不对宿主细胞产生不利影响。这些化合物选择性地与一种锥虫酶（称为拓扑异构酶II）结合，这种酶对于DNA的复制和维护至关重要，而DNA携带着对生命至关重要的遗传蓝图。通过结合并抑制这种酶，这些化合物在DNA中引入了对锥虫来说是致命的断裂。

CT3抗寄生性能实验研究。图片来自Science, 2023, doi:10.1126/science.adh0614。

论文共同通讯作者、格拉斯哥大学感染与免疫学院惠康综合寄生虫学中心的Michael P. Barrett教授及其研究团队利用一种显示了DNA在细胞中如何遭受降解的代谢组学（metabolomics）技术，在寻找这类化合物的作用机制方面取得了进展。对现有药物有抵抗力的锥虫改变了它们的拓扑异构酶结构，使它们不再与药物结合。

论文共同通讯作者、诺华热带疾病研究所的Srini Rao及其研究团队研究了锥虫拓扑异构酶的三维结构，揭示了cyanotriazoles如何与锥虫拓扑异构酶II的一个特定部分结合，而人类的这种酶的同源版本中却没有这个特定部分。

Barrett教授说，“具有这种效力的化合物，通过这种新发现的机制发挥作用，代表了一个重大突破。如果它们被证明在人体中是安全的，并且保持了在小鼠身上看到的活性水平，它们可能为困扰拉丁美洲数百万人的查加斯病提供第一种有效的治疗方法。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

1. Srinivasa P. S. Rao et al. Cyanotriazoles are selective topoisomerase II poisons that rapidly cure trypanosome infections. Science, 2023, doi:10.1126/science.adh0614.

2. Potent new compound has breakthrough potential for parasitic sleeping sickness and Chagas treatment
https://phys.org/news/2023-06-potent-compound-breakthrough-potential-parasitic.html