疟疾每年导致3百万人死亡和5亿个急性临床案件。每年至少40%的世界人口,或估计在90多个国家的25亿人处于被传染的危险中。主要风险区域是非洲,东南亚,印度和南美洲(在发展中国家疟疾是发病率和死亡率的主导因素)。

 

 

Mefloquine (Lariam®)易感人群包括孕妇,难民,移民劳工,在高风险区域的旅客和孩子。多数死亡发生于儿童,死亡率为4名儿童/分钟或35,000名孩子/星期。在19世纪50年代的温室气候影响下疟疾曾经在37个国家大面积爆发,但它成功地被消灭了或彻底地被减少了(主要归功于WHO的杀虫药喷洒计划1956-69)但情况正在迅速地扭转,特别是过去十年。这个扭转趋势可能是由于计划的费用,在一个表面上处于下降的趋势面前缺乏动力,对杀虫药和药物的抗药性的增加。其它的原因是:

1. 激增的迁移和移民(从高风险区域来和到高风险区域去)
2. 都市化
3. 激增的个人和商业旅行
4. 砍伐森林和采矿
5. 气侯变化(适于蚊子的气候)

Chloroquine (Aralen®)

有四种疟原虫可以导致疟疾但恶性疟原虫和间日疟原虫是最常见的。恶性疟原虫是最致命的寄生虫。恶性疟原虫一般在非洲,撒哈拉大沙漠的南部,这个区域的高死亡率大部份是由它引起的。恶性疟疾往世界上新区域的传播和它在被消灭的区域的再现引起了世界的恐慌。

当一只被传染的疟蚊吸血时疟原虫进入宿主体内。作为它的复杂生命周期一部分,寄生虫在宿主体内进行一系列的变化。它多样的变身使疟原虫可以逃避免疫系统,感染肝脏和红血球,最后变成传染源当蚊子叮一个被传染的人会再传染。在10到14或更多天以后,在蚊子体内,寄生虫发育直到性成熟阶段,当蚊子再吸血时它可以再传染给其他人。

在被感染的蚊子叮咬后大约9到14天疟疾症状出现,虽然根据疟原虫种类的不同,症状而有所不同。一般,疟疾会导致发烧,头疼,呕吐和其它象流感的症状。如果没有药物治疗或寄生虫对药物有抗性,感染可能迅速地恶化直至威胁生命。疟疾能通过传染和毁坏红血球(贫血症)将人致死,并会堵塞大脑(脑疟疾)或其它重要器官的毛细血管。

疟原虫的抗药性发展极迅速,许多杀虫药不再对蚊子有效。几年的疫苗研究产生了少量有希望的候选药物,虽然科学家加倍搜寻,但有效的疫苗还要等好几年。


目标 - Plasmepsin II


恶性疟原虫的生命周期


在生长期内恶性疟原虫入侵红血球(红血球),吃血红蛋白(运输氧气的蛋白质),并在红血球内繁殖(参见生命周期图-红血球周期)。血红蛋白在寄生虫的一个酸性消化泡内被消化。当前许多的抗疟疾药物,譬如氯喹,就是尽量打乱这个消化过程。一些消化酶会促进血红蛋白的消化。半胱氨酸蛋白酶被认为是消化血红蛋白的基本物质。pepstatin(抑肽素)A可以有效抑制Plasmepsin II,在实验室里检验出可以阻止血红蛋白减少并杀灭寄生虫。Plasmepsin II/pepstatin A合成物的晶体结构是已知的,可以作为设计的新的,更有效的和有选择性的寄生半胱氨酸蛋白酶抑制剂的基础。


 

plasmepsin II抑制剂的结构,疟原虫的血红蛋白降解酶

Proc. Natl. Acad. Sci. Vol 93, pp 10034-10039, September 1996

A. M. SILVA*, A. Y. LEE*, S. V. GULNIK*, P. MAJER*, J. COLLINS*, T. N. BHAT*, P. J. COLLINS*, R. E. CACHAU*, K. E. LUKER†, I. Y. GLUZMAN†, S. E. FRANCIS†, A.OKSMAN†, D. E. GOLDBERG†, AND J. W. ERICKSON*

*Structural Biochemistry Program, National Cancer InstituteySAIC, P.O. Box B, Frederick, MD 21702; and †Howard Hughes Medical Institute, Departments of Molecular Microbiology and Medicine, and The Jewish Hospital of St. Louis, Washington University School of Medicine, Box 8230, 660 South Euclid Avenue, St. Louis, MO 63110