[发明专利]用于筛选抗结核药物的组合物和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于药物筛选的组合物，具体地，通过建立用于筛选 以泛酸合成酶为靶点的抗结核药物的组合物和方法，进而可以快速、 经济地进行抗结核药物筛选。

背景技术

当前结核病卷土重来，发病与死亡人数明显回升。结核病成为与 AIDS、疟疾并称的传染病三大杀手之一^[10]；结核又与艾滋相互加重病 情，已成为HIV感染者死亡的首要原因；而且结核耐药性(resistance) ^[11]日趋严重，如还不能有效控制耐药结核菌的产生与蔓延，将有可能 导致世界范围内的结核病大流行^[12]。我国是全球结核病疫情最为严重 的国家之一，结核患者人数居世界第二，而且结核耐药形势十分严峻， 所有传统的抗结核药物都出现了不同程度的耐药，多药耐药菌比例已 超过WHO规定的警戒线。然而在过去的三、四十年里未开发出新型高 效的抗结核药物，加速研制新型抗结核药物，克服耐药及多药耐药菌 感染，迫在眉睫。

泛酸作为辅酶A和酰基载体蛋白所必需的前体物质，构成辅酶A 和酰基载体蛋白分子中的磷酸泛酰巯基乙胺部分，而辅酶A和酰基载 体蛋白在脂代谢、能量代谢中具有重要的作用，与细菌的生长和繁殖 密切相关。对于结核杆菌而言，脂类合成具有更特殊的意义：其一， 是结核杆菌对化学药剂等具有更强抵抗力得益于其细胞壁中含有大量 的蜡状脂质层；另一方面结核菌的毒性和在体内组织的特异性繁殖与 脂类合成密切相关。已有的研究表明：结核杆菌细胞壁中含有一种复 杂的脂类物质(PDIM)决定了结核杆菌的毒性，缺乏PDIM的结核杆菌 不能感染肺组织，只能在肝脏和脾脏内繁殖，不能形成肺结核^[1]。由 于泛酸合成途径仅存在于细菌、真菌和植物体中，人等高等动物中不 存在该途径，所需的泛酸是从食物中直接摄取(Maas 1960)。因此， 泛酸合成途径可能成为理想的抗结核药物作用靶点，作用于该靶点的 药物不仅可抑制结核杆菌的生长与繁殖，还可降低结核杆菌毒性，同 时还具有很好的选择毒性。

2003年，Shuishu Wang等的研究表明了泛酸的生物合成决定结核 杆菌毒性的产生^[2]；Zheng和Blanchard的研究表明抑制泛酸的生 物合成，将抑制结核杆菌的脂类代谢^[3]；Nature Medicine发表了 Jacobs的研究结果：无论是在免疫缺陷还是在免疫正常的小鼠体内， 泛酸营养缺陷型的结核杆菌都基本上丧失了其毒性，感染泛酸缺陷变 株的小鼠的生存期相对于感染结核标准菌株H37Rv，延长了7倍多^[4]。 这些研究结果证明了泛酸的合成对于结核杆菌生存、繁殖及致病性至 关重要，也证明了泛酸合成途径是理想的抗结核药物靶点。

在泛酸合成途径中，共有酮泛解酸羟甲基转移酶(ketopantoate hydroxymethylase)、泛酸合成酶(pantothenate synthetase)、 L-天冬氨酸-α-脱羧酶(L-aspartate-α-decarboxylase)和酮泛解酸 还原酶(ketopantoate reductase)四个主要的酶参与，分别由panB、 panC、 panD、panE编码，其中由panC编码的泛酸合成酶(PS)催化 泛酸合成的最后一步反应，是该途径中的限速酶，抑制PS可有效地阻 断结核杆菌的泛酸生物合成^[4]。