結(jié)核病新抗生素靶標(biāo)和抑制劑研發(fā)

冀磊，謝建平

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謝建平 研究員，西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院現(xiàn)代生物醫(yī)藥研究所副所長(zhǎng)，博導(dǎo)，中國(guó)微生物學(xué)理事/基礎(chǔ)微生物/分子微生物與生物工程專委會(huì)副主任、中國(guó)微生物學(xué)會(huì)教學(xué)工作委員會(huì)委員、《遺傳》副主編、《生物工程學(xué)報(bào)》、《藥學(xué)學(xué)報(bào)》、《微生物學(xué)報(bào)》、《中國(guó)抗生素雜志》和編委，享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家 (2010)，教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)劃入選者 (2011)，重慶市縉云英才入選者。主要圍繞結(jié)核病持續(xù)開展研究，先后主持國(guó)家傳染病科技重大專項(xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金等20余項(xiàng)，近5年以通訊作者發(fā)表SCI論文80余篇。

結(jié)核病新抗生素靶標(biāo)和抑制劑研發(fā)

冀磊1，謝建平2

1 杭州醫(yī)學(xué)院 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部，浙江 杭州 310053 2 西南大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院 現(xiàn)代生物醫(yī)藥研究所 三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境與生物資源省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，重慶 400715

冀磊, 謝建平. 結(jié)核病新抗生素靶標(biāo)和抑制劑研發(fā). 生物工程學(xué)報(bào), 2018, 34(8): 1326–1337.Ji L, Xie JP. Progress in role of novel anti-tuberculosis drug targets and their inhibitors. Chin J Biotech, 2018, 34(8): 1326–1337.

隨著結(jié)核病耐藥現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，迫切需要開發(fā)新型抗結(jié)核藥物，而大部分的藥物開發(fā)主要依賴于新型的抗生素靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)。文中綜述了2016年以來(lái)新出現(xiàn)的具有開發(fā)為抗結(jié)核藥物潛力的新化合物，并重點(diǎn)闡述了這些新化合物所針對(duì)的抗生素靶標(biāo)，將有助于針對(duì)這些靶標(biāo)進(jìn)一步開發(fā)新型抗結(jié)核藥物。

抑制劑，抗生素靶標(biāo)，結(jié)核病

結(jié)核病 (Tuberculosis, TB) 是嚴(yán)重的全球性公共衛(wèi)生問題之一，世界衛(wèi)生組織最新統(tǒng)計(jì)顯示其危害被嚴(yán)重低估了，目前其致死人口已超越艾滋病，成為全球最為嚴(yán)重的傳染病[1]。2016年，全球結(jié)核病患者超過(guò)1 000萬(wàn)，其與艾滋病的共感染人口占10%[1]。耐多藥TB (Multidrug-resistant tuberculosis, MDR-TB) 和廣泛耐藥TB (Extensively drug-resistant tuberculosis, XDR-TB) 患者數(shù)量逐年上升，僅2016年，便新增49萬(wàn)MDR-TB患者[1]，成為結(jié)核病防控工作的三大挑戰(zhàn)之一，遏制耐藥TB工作迫在眉睫[2]。

在度過(guò)了漫長(zhǎng)的沒有新型抗結(jié)核藥物的50年后，通過(guò)科研工作者的不懈努力，終于迎來(lái)了兩種新型抗結(jié)核藥物貝達(dá)喹啉 (Bedaquiline) 和迪拉馬尼 (Delamanid)[3]的面世，但這對(duì)于目前結(jié)核病的嚴(yán)峻形勢(shì)還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，急切需要研究新的藥物靶標(biāo)，開發(fā)新型的抗結(jié)核藥物。最近有一些新型的抗結(jié)核藥物靶標(biāo)和藥物處于不同的研究階段，這為抗結(jié)核工作帶來(lái)了新的希望。

1 抗結(jié)核新靶標(biāo)研究進(jìn)展

1998年結(jié)核分枝桿菌 (, Mtb) H37Rv全基因組測(cè)序的完成，促進(jìn)了Mtb致病機(jī)理的研究，推動(dòng)了抗結(jié)核新靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)[4]。

藥物靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)主要是通過(guò)遺傳方法和功能基因組學(xué)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在過(guò)去一段時(shí)間，多個(gè)研究機(jī)構(gòu)通過(guò)上述方法，構(gòu)建了多種新穎的化合物篩選模型；同時(shí)利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、活性化合物結(jié)構(gòu)改造等手段建立新型化合物庫(kù)，最終將篩選模型與化合物庫(kù)有機(jī)結(jié)合，篩選出十多個(gè)新的抑制劑。它們?cè)诳菇Y(jié)核藥物的開發(fā)方面給人們提供了更多的選擇。

2 結(jié)核病新抗生素靶標(biāo)及其抑制劑

2.1 細(xì)胞分裂蛋白Wag31

細(xì)胞分裂蛋白Wag31 (或稱為抗原84, Ag84)，其在革蘭氏陽(yáng)性菌中的同系物也稱為DivIVA[5]。Wag31是Mtb生長(zhǎng)中的必需蛋白，該蛋白功能的缺失會(huì)導(dǎo)致菌體的死亡[6]。目前的研究認(rèn)為它沒有催化活性，定位于細(xì)菌兩端，在菌體的生長(zhǎng)繁殖中發(fā)揮重要的作用[7]，是協(xié)調(diào)菌體細(xì)胞延伸的骨架蛋白，與細(xì)胞的分裂密切相關(guān)[8]。Wag31蛋白高度保守的N-端有1個(gè)脂質(zhì)結(jié)合區(qū) (Lipid binding domain, LBD)，該基因在枯草芽孢桿菌中的同源基因主要負(fù)責(zé)極性膜定位[9]。在絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶 (Ser/Thr protein kinases, STPKs) PknA和PknB的共同催化下，Wag31蛋白73位蘇氨酸被磷酸化，從而激活Wag31蛋白功能[10]。Wag31蛋白功能的異常，會(huì)導(dǎo)致菌體形態(tài)改變，產(chǎn)生不對(duì)稱的膨脹，最終使菌體一端變圓[7]。該蛋白編碼基因在Mtb中編號(hào)為Rv2145c，共783 bp，編碼260個(gè)氨基酸，其中第73位為蘇氨酸。

Singh等[8]在其研究中發(fā)現(xiàn)了3種有抑制Mtb生長(zhǎng)效果的化合物：AminoPYrimidine-Sulfonamide (APYS1)、APYS2和APYS3 (圖1)。在鏈霉素突變株18b注射的小鼠模型中[11]，發(fā)現(xiàn)3種化合物對(duì)于非復(fù)制期的Mtb沒有任何殺菌作用，而在Mtb的復(fù)制期可以有效抑制其生長(zhǎng)，提示這3種化合物可能作用于細(xì)胞生長(zhǎng)中的關(guān)鍵步驟。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，在RAW巨噬細(xì)胞中加入濃度為20 mmol/L的APYS1或在成纖維細(xì)胞中加入濃度為100 mmol/L的APYS1，APYS1均未表現(xiàn)出抗Mtb H37Rv活性。其中最有潛力開發(fā)為抗結(jié)核藥物的APYS1，其最小殺菌濃度 (Minimum bactericidal concentration, MBC)為0.6 μmol/L，最小抑菌濃度 (Minimal inhibitory concentration, MIC) 為0.3–0.6 μmol/L。

圖1 通過(guò)表型篩選出的抗結(jié)核化合物APYS1、APYS2和APYS3

盡管APYS1的抑菌效果十分明顯，但其作用機(jī)制還未得到揭示。Singh等[8]發(fā)現(xiàn)APYS1在基因發(fā)生突變的Mtb中喪失了抗菌活性，推測(cè)其作用位點(diǎn)為Wag31蛋白。但其后續(xù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該化合物并未直接與Wag31相互作用，推測(cè)其進(jìn)入胞內(nèi)后，結(jié)合一種目前還未知的蛋白形成蛋白復(fù)合物，該蛋白復(fù)合物與Wag31相互作用后導(dǎo)致菌體死亡。但該化合物是否通過(guò)該機(jī)制發(fā)揮作用，還有待實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。

2.2 GlmU雙功能酶

GlmU蛋白為雙功能的酶類，同時(shí)具有乙酰轉(zhuǎn)移酶和尿苷酰轉(zhuǎn)移酶兩種酶的活性。其C-端發(fā)揮乙酰轉(zhuǎn)移酶活性，催化葡萄糖胺-1-磷酸(Glucosamine-1-phosphate, GlcN-1-P) 和乙酰輔酶A合成N-乙酰葡萄糖胺-1-磷酸 (N-acetyl-glucosamine- 1-phosphate, GlcNAc-1-P) 和輔酶A，而其N-端發(fā)揮尿苷酰轉(zhuǎn)移酶功能，進(jìn)一步催化GlcNAc-1-P和UTP合成UDP-N-乙酰氨基葡糖 (UDP-N-acetyl- glucosamine, UDP-GlcNAc)[12-13]。在微生物和哺乳動(dòng)物中均普遍存在尿苷酰轉(zhuǎn)移酶活性，但Mtb乙酰轉(zhuǎn)移酶活性僅存在于微生物中[14]，所以針對(duì)該酶的抑制劑可以作為潛在的抗結(jié)核藥物來(lái)研究。通過(guò)兩步催化獲得的UDP-GlcNAc是合成肽聚糖和脂多糖的底物，而后兩者是Mtb細(xì)胞壁的主要成分[14-15]。該酶功能的缺失將會(huì)直接影響Mtb的生存。該蛋白編碼基因在Mtb中編號(hào)為Rv1018c，共1 488 bp，編碼495個(gè)氨基酸。

Mehra等[16]利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)手段，從容量為20 000的化合物庫(kù)中，篩選出了15個(gè)針對(duì)GlmU蛋白抑制率超過(guò)40%的化合物 (表1)。而其中化合物5810599的抑制率高達(dá)82.5%，通過(guò)劑量依賴性實(shí)驗(yàn)評(píng)估出該化合物的半抑制濃度 (Half maximal inhibitory concentration, IC50) 為 (9.018± 0.04) μmol/L。具有開發(fā)為以GlmU蛋白為靶標(biāo)新型抗結(jié)核藥物的潛力。

表1 體外實(shí)驗(yàn)中用100 μmol/L藥物處理菌體后抑制率大于40%的化合物

2.3 MmpL3轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

分枝桿菌膜蛋白 (Mycobacterial membrane protein large, MmpL) 家族成員是一種多底物外排泵，屬于跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抗性/結(jié)節(jié)/細(xì)胞分裂 (Resistance-nodulation-cell division, RND) 透明質(zhì)酸酶超家族[17]。底物的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)受到跨膜質(zhì)子電化學(xué)梯度的質(zhì)子動(dòng)力勢(shì) (Proton motive force, PMF) 驅(qū)動(dòng)。MmpL蛋白不僅介導(dǎo)底物的跨膜運(yùn)輸，其在結(jié)核和非結(jié)核分枝桿菌的藥物外排中也發(fā)揮舉足輕重的作用，可將胞質(zhì)中的抗生素排到胞外，從而導(dǎo)致菌體的耐藥。Mtb中共存在13個(gè)MmpL蛋白，只有MmpL3蛋白的缺失會(huì)導(dǎo)致其無(wú)法在體外生存[18]。MmpL3蛋白主要負(fù)責(zé)海藻糖單霉菌酸酯 (Trehalose monomycolate, TMM) 向外轉(zhuǎn)運(yùn)[19]，同時(shí)介導(dǎo)亞鐵血紅素的胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)[20-21]。

該蛋白編碼基因在Mtb中編號(hào)為Rv0206c，共2 835 bp，編碼944個(gè)氨基酸。處于臨床前研究的二芳基吡咯衍生物BM212，可以有效抑制Mtb生長(zhǎng)，其MIC=0.7–1.5 μg/mL[22]，其通過(guò)抑制MmpL轉(zhuǎn)運(yùn)分枝菌酸進(jìn)一步影響Mtb細(xì)胞壁的合成[23]。Ramesh等[24]在其研究中合成了BM212的結(jié)構(gòu)類似物 (圖2)，該化合物主要針對(duì)的也是MmpL蛋白，其MIC=0.031 μg/mL，活性比BM212高 25倍，具有很好的抑菌效果。

圖2 化合物18a

2.4 Mtb蛋白酪氨酸磷酸酶 (Protein tyrosine phosphatase, Mptp)

各種蛋白酪氨酸磷酸酶 (Protein tyrosine phosphatases, PTPs) 共同構(gòu)成一個(gè)大的信號(hào)酶類家族，其與蛋白酪氨酸激酶家族 (Protein tyrosine kinases, PTKs) 共同調(diào)節(jié)細(xì)胞水平的蛋白酪氨酸磷酸化[25-26]。PTPs和PTKs中任何一個(gè)酶功能的缺失，都會(huì)導(dǎo)致蛋白酪氨酸磷酸化的異常，進(jìn)一步導(dǎo)致人類罹患癌癥、糖尿病或免疫功能障礙等疾病[27]。有些病原微生物的感染也可以導(dǎo)致PTPs和PTKs的功能異常。Mtb中MPtpA和MPtpB對(duì)于其在巨噬細(xì)胞和各種動(dòng)物感染模型中的存活也發(fā)揮舉足輕重的作用[28-33]。盡管Mtb本身缺乏內(nèi)源性蛋白酪氨酸磷酸化作用，但MPtpA和MPtpB可通過(guò)與巨噬細(xì)胞的相互作用，調(diào)節(jié)菌體與巨噬細(xì)胞間的平衡，保證菌體在巨噬細(xì)胞中的生存。MPtpA可將其底物液泡蛋白質(zhì)排序蛋白33b (Vacuolar protein sorting protein 33b, VPS33B) 去磷酸化，阻止吞噬溶酶體發(fā)揮作用，從而導(dǎo)致膜泡中巨噬細(xì)胞液泡型ATP酶 (Vacuolar-H+-ATPase, V-ATPase) 的清除[34-35]。一旦進(jìn)入巨噬細(xì)胞，MPtpB隨即活化Akt信號(hào)肽，同時(shí)阻止ERK1/2和p38的活化，直接導(dǎo)致巨噬細(xì)胞的凋亡和信號(hào)分子的釋放。一旦將MPtpA和MPtpB功能缺失，Mtb在干擾素γ (Interferon-γ, IFN-γ) 誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞中的存活率和豚鼠結(jié)核慢性感染模型中的載量均會(huì)發(fā)生顯著下降[28,36]。MPtp功能缺失的Mtb感染豚鼠模型后可以使其對(duì)野生型Mtb的抵抗力增強(qiáng)[33]，提示我們針對(duì)MPtp的抑制劑可以作為新型的抗結(jié)核藥物。該酶可調(diào)控細(xì)胞增殖, 在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中發(fā)揮調(diào)控因子的作用。

MPtpA蛋白編碼基因在Mtb中編號(hào)為Rv2234，共492 bp，編碼163個(gè)氨基酸。而MPtpB蛋白編碼基因在Mtb中編號(hào)為Rv0153c，共831 bp，編碼176個(gè)氨基酸。

陳冬妮等[37]從海洋真菌的代謝產(chǎn)物中分離出多種卷線孢菌素的衍生物 (圖3)，通過(guò)建立以MPtpB為靶點(diǎn)的篩選模型，從卷線孢菌素的衍生物庫(kù)中篩選出了化合物25，該化合物的IC50為 (64.6±9.1) μmol/L，遠(yuǎn)低于卷線孢菌素 (IC50為 (327.6±60.4)μmol/L)，具有開發(fā)為新型抗結(jié)核藥物的潛在價(jià)值。

圖3 卷線孢菌素衍生物

2.5 磷酸-N-乙酰胞壁酸-五肽轉(zhuǎn)位酶 (Phospho- N-acetylmuramoyl-pentapeptide-transferase, MraY)

肽聚糖是細(xì)菌細(xì)胞壁的主要組成成分，其生物合成中的任何關(guān)鍵步驟受到影響，均可以導(dǎo)致菌體的死亡，所以這些關(guān)鍵步驟的酶類均可以作為藥物靶標(biāo)進(jìn)行研究。大腸桿菌中肽聚糖的合成過(guò)程已經(jīng)研究得較為明確[38-40]，Mtb中也存在類似的肽聚糖合成途徑，但是與大腸桿菌存在某些差別：1) 胞壁酸中除了N-乙?；?(N-acetyl, NAc) 基團(tuán)外，增加了N-羥乙酰基 (N-glycolyl, NGlyc)；2) 肽聚糖多肽部分的羧酸類被酰胺化；3) 更多的甘氨酸或絲氨酸殘基[41-43]，而Mtb中的胞壁酸絕大部分均發(fā)生了N-羥乙?；痆41]。

磷酸-N-乙酰胞壁酸-五肽轉(zhuǎn)位酶普遍存在于原核生物中，在胞壁酸合成中發(fā)揮重要的作用，Mtb中也稱為轉(zhuǎn)位酶Ⅰ(TranslocaseⅠ, MurX)。分枝桿菌屬以異戊二烯基磷酸鹽為原料，在MurX作用下，催化UDP-MurNGlyc-pentapeptide和UDP- MurNAc-pentapeptide合成相應(yīng)的脂質(zhì)Ⅰ[44-45]。脂質(zhì)Ⅰ是處于第1位的膜錨定肽前體，在細(xì)胞壁合成中發(fā)揮重要的作用。該酶的作用受到抑制會(huì)直接影響菌體的生存。

該蛋白編碼基因在Mtb中編號(hào)為Rv2156c，共1 080 bp，編碼359個(gè)氨基酸。

三山霉素是我國(guó)貴州地區(qū)分離的鏈霉菌sp. SS的代謝產(chǎn)物，屬于尿苷肽類抗生素，其可以通過(guò)抑制MurX的催化活性，發(fā)揮抗結(jié)核作用[46]。Shi等[46]通過(guò)基因工程方法，將鏈霉菌sp. SS中的基因缺失掉，獲得了6種三山霉素的衍生物 (圖4)，其中MX-4和MX-6針對(duì)Mtb H37Rv的MIC為8 μg/mL，具有開發(fā)為新型抗結(jié)核藥物的潛力。

圖4 尿苷肽類抗生素三山霉素

2.6 多異戊二烯基磷酸-GlcNAc-1-磷酸酯轉(zhuǎn)移酶 (Polyprenyl phosphate-GlcNAc-1-phosphate transferase, WecA)

Mtb的細(xì)胞壁對(duì)于其在巨噬細(xì)胞內(nèi)的生長(zhǎng)是至關(guān)重要的[47-48]，比較對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期和非復(fù)制期Mtb基因的表達(dá)情況發(fā)現(xiàn)，非復(fù)制期時(shí)與細(xì)胞壁合成和組裝相關(guān)的基因 (糖轉(zhuǎn)移酶、脂質(zhì)阿拉伯甘露聚糖合成酶、分枝菌酸合成酶及其他細(xì)胞壁組裝相關(guān)酶類) 表達(dá)明顯上調(diào)[48-49]。因此，Mtb細(xì)胞壁合成中的關(guān)鍵酶類——分枝阿拉伯半乳聚糖合成酶的功能如果受到抑制，可以使處于非復(fù)制期的Mtb對(duì)現(xiàn)在所使用的抗結(jié)核藥物變得敏感，從而殺死巨噬細(xì)胞內(nèi)的Mtb。WecA是聚戊烯基磷酸酯N-乙酰己糖胺-1-磷酸酯轉(zhuǎn)移酶，在Mtb中催化異戊二烯基-GlcNAc-焦磷酸酯 (Decaprenyl-GlcNAc-pyrophosphate, decaprenyl- P-P-GlcNAc) 的合成。WecA可以催化UDP- GlcNAc的Phospho-GlcNAc部分錨定到異戊二烯基磷酸鹽 (Decaprenylphosphate) 上，從而起始分枝阿拉伯半乳聚糖的合成。之前的研究發(fā)現(xiàn)，該酶的功能受到抑制，會(huì)明顯降低Mtb的生存能力[50]。因此，WecA是一個(gè)很好的藥物靶標(biāo)。該蛋白編碼基因在Mtb中編號(hào)為Rv1302，共1 215 bp，編碼404個(gè)氨基酸。

Mitachi等[51]構(gòu)建了以WecA為靶標(biāo)的高通量篩選模型，同時(shí)利用化學(xué)方法合成了抗結(jié)核核苷類抗生素Capuramycin的結(jié)構(gòu)類似物UT-01320 (圖5)。UT-01320在WecA篩選模型中表現(xiàn)出很強(qiáng)的抑制WecA酶的活性。在體外實(shí)驗(yàn)中，UT-01320在很低的濃度下，不僅能殺死處于復(fù)制期的Mtb (MIC=1.5 μg/mL)，還可以殺死處于靜止期的Mtb (MIC=2.58 μg/mL)。此外巨噬細(xì)胞內(nèi)的Mtb也會(huì)被其消滅。其濃度為0.02 μg/mL時(shí)，針對(duì)Mtb的抑制率為42%；其濃度為2 μg/mL和20 μg/mL時(shí)抑制率可達(dá)到100%，其IC50為 (9.14±0.035 4) μg/mL。

圖5 UT-01320結(jié)構(gòu)式

2.7 莽草酸激酶 (Shikimatekinase, AroK)

莽草酸激酶在ATP作為協(xié)同底物的情況下，可以將莽草酸轉(zhuǎn)化為莽草酸-3-磷酸酯[52]。它屬于核苷單磷酸 (Nucleoside monophosphate, NMP) 激酶家族成員，擁有3個(gè)發(fā)揮獨(dú)立功能結(jié)構(gòu)域：核心、頂蓋和核苷單磷酸結(jié)合域[53]。核心區(qū)域由5條平行的β-折疊和1個(gè)核酸結(jié)合環(huán) (P-loop) 構(gòu)成，用于結(jié)合核苷酸；頂蓋區(qū)域用于封蓋活性中心，以調(diào)節(jié)與ATP的結(jié)合；核苷單磷酸結(jié)合區(qū)域則用于結(jié)合莽草酸[54-57]。

莽草酸途徑在細(xì)菌、藻類、植物和寄生蟲中普遍存在，而哺乳動(dòng)物中缺乏該途徑。該途徑的最終代謝產(chǎn)物分枝酸是初級(jí)代謝產(chǎn)物預(yù)苯酸、鄰氨基苯甲酸酯和氨基脫氧分枝酸的前體，而這3種初級(jí)代謝產(chǎn)物又可以用于進(jìn)一步合成芳香氨基酸類、分枝菌素、泛醌、對(duì)氨苯甲酸、萘醌類等等與Mtb生長(zhǎng)密切相關(guān)的化合物[58]。該途徑的缺失會(huì)直接導(dǎo)致Mtb的死亡[59]，故針對(duì)該途徑的抑制劑可以作為潛在的抗結(jié)核藥物進(jìn)行開發(fā)。

該蛋白編碼基因在Mtb中編號(hào)為Rv2539c，共531 bp，編碼176個(gè)氨基酸。

Rajput等[60]以AroK為靶標(biāo)構(gòu)建了高通量的藥物篩選模型，通過(guò)篩選容量為1 000個(gè)化合物的抗結(jié)核化合物庫(kù)，篩選出兩個(gè)極具潛力的化合物5631296 (圖6) 和5491210 (圖7)。5631296針對(duì)Mtb H37Rv的MIC=4 μg/mL，MBC=4 μg/mL，IC50為 (5.10±0.6) μmol/L，而5491210針對(duì)Mtb H37Rv的MIC=8 μg/mL，MBC=32 μg/mL，IC50為 (8.58±0.9) μmol/L，而對(duì)于MDR來(lái)講，其MIC= 1 μg/mL。這對(duì)治療MDR是一個(gè)十分振奮人心的發(fā)現(xiàn)。

圖6 化合物5631296結(jié)構(gòu)式

圖7 化合物5491210結(jié)構(gòu)式

3 展望

結(jié)核病雖然是一種可以防控和治療的疾病，但是隨著耐藥性結(jié)核菌的大量出現(xiàn)以及結(jié)核病與其他疾病的合并感染，目前仍然沒有得到很好的控制，還有進(jìn)一步蔓延的趨勢(shì)，形勢(shì)依然嚴(yán)峻。世界衛(wèi)生組織、世界各國(guó)的政府和研究機(jī)構(gòu)對(duì)結(jié)核病研究的大量投入，為抗結(jié)核新藥的開發(fā)帶來(lái)了新的希望。新的抗生素靶標(biāo)及其抑制劑不斷涌現(xiàn)，除了前文提到的有明確作用位點(diǎn)的抑制劑外，還有一些能明顯抑制Mtb生長(zhǎng)，但作用位點(diǎn)未知的化合物，比如呋咱氮氧化物 (Furoxan) 衍生物[61]和兩性分子氧雜蒽酮 (Xanthones)[62]。這一類作用機(jī)制或作用位點(diǎn)未知的化合物，依然有開發(fā)為抗結(jié)核藥物的潛力，隨著這類化合物作用機(jī)理的進(jìn)一步研究，相信會(huì)涌現(xiàn)出更多的抗生素新靶標(biāo)。原本用于治療精神類疾病所用的藥物甲硫噠嗪 (Thioridazine)[63]，發(fā)現(xiàn)其也有抗結(jié)核的作用，這也為抗結(jié)核藥物的開發(fā)提供了新的思路。隨著蛋白質(zhì)組學(xué)、功能基因組學(xué)在Mtb致病、耐藥和持留方面研究中的廣泛應(yīng)用，相信定會(huì)在尋找高效靶點(diǎn)、建立高效藥物篩選平臺(tái)方面取得更大的突破。

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(本文責(zé)編 陳宏宇)

Progress in role of novel anti-tuberculosis drug targets and their inhibitors

Lei Ji1, and Jianping Xie2

1 Department of Basic Medicine, Hangzhou Medical College, Hangzhou 310053, Zhejiang, China 2 State Key Laboratory Breeding Base of Eco-Environment and Bio-Resource of Three-Gorges Area, Institute of Modern Biopharmaceuticals, School of Life Sciences, Southwest University, Chongqing 400715, China

There is an urgent need to discover new anti-tuberculosis compounds with novel mechanisms of action in order to deal with tuberculosis and drug-resistant tuberculosis. In this article, the feature of several promising novel compounds with potential anti-tuberculosis activities is summarized, focusing on the drug targets of these compounds. These summaries will contribute to the further development of anti-tuberculosis drugs.

inhibitors, drug target, tuberculosis

December 27, 2017;

March 26, 2018

National Natural Science Foundation of China (Nos. 81701970, 81371851), Scientific Research Foundation of the Education Department of Zhejiang Province (No. Y201534356).

Jianping Xie. Tel/Fax: +86-23-68367108; E-mail: georgex@swu.edu.cn

國(guó)家自然科學(xué)基金 (Nos. 81701970, 81371851)，浙江省教育廳一般科研項(xiàng)目 (No. Y201534356) 資助。

10.13345/j.cjb.170521