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我所青蒿素抗性机制研究成果入选Cell出版社疟疾研究精品论文

2023年4月25日“世界疟疾日”之际,Cell 出版社推出了旗下期刊有关疟疾研究精品论文合集,其中江苏省血吸虫病防治研究所关于恶性疟原虫青蒿素耐药性机制的研究性论著成功入选 (图1)。https://www.cell.com/cp/collections-world-malaria-day-2023

图1:Cell出版社疟疾研究精品论文专题网站截图

疟疾是一种在全球范围内流行,通过蚊媒传播的寄生虫病,其发病率以及致死率始终在虫媒传播疾病中居高不下。根据2022年世界卫生组织发布的《世界疟疾报告》,在新冠肺炎全球大流行趋势下,2021年全球疟疾流行进一步加剧,全年共有2..47亿例新发病例,预计死亡病例61.9万 ,较2020年均存在不同程度上升。

目前全球仍以药物治疗作为主要的疟疾防治手段,其中,我国科学家屠呦呦等从植物黄花蒿中提取得到天然抗疟疾化合物青蒿素及其衍生物,由于其良好的抗疟活性、优越的选择性、较低的毒副作用,以及与传统抗疟药物无交叉抗性等优点,以青蒿素为基础的联合疗法 (Artemisinin-based combination therapies, ACTs) 于2005年被WHO推荐作为一线治疗方法被运用于全球范围内的抗疟治疗,有效的遏制了疟疾在世界范围内的传播。

近年来,在东南亚地区发现的青蒿素耐药给全球疟疾防控带来新的挑战。本课题组通过对非洲输入性疟疾病例对抗疟药物敏感性的连续监测,率先在《N Engl J Med》报道了源自非洲中部赤道几内亚的恶性疟原虫青蒿素耐药虫株,引起世界卫生组织的高度重视。随后,在非洲卢旺达与乌干达等地区也报道了与青蒿素耐药性密切相关的Kelch13基因突变虫株。青蒿素耐药性虫株在疟疾疫情严重的非洲地区不断扩散蔓延,可能会引起灾难性后果,给全球疟疾防控工作敲响了警钟。因此,阐明疟原虫青蒿素抗性机制,研发安全有效的新型抗疟药物是目前疟疾研究领域的热点和重点。

该论文中,研究者利用非靶向代谢组学技术分析青蒿素作用前后疟原虫代谢谱的改变,结合生物信息学分析方法揭示了恶性疟原虫抗性株通过降低能量代谢与卟啉代谢,产生滞育同时降低青蒿素的活化,减少其杀伤作用,从代谢角度加深对此类表型的理解 (图2)。这一发现有助于明确青蒿素作用靶点,为新型抗疟药物的筛选和研发提供新的思路。

图2:疟原虫通过滞育产生青蒿素抗性的表观代谢机制示意图