人類血液變身蚊子殺手:Nitisinone藥物開創瘧疾防治新紀元

人類血液變身蚊子殺手:Nitisinone藥物開創瘧疾防治新紀元

新藥物研究顯示,用於治療罕見遺傳疾病的Nitisinone能使人類血液對蚊子致命,有望成為對抗瘧疾的強勁新武器,優勢勝過傳統防治方法。

創新發現:血液毒性武器

控制蚊子數量一直是對抗瘧疾的關鍵策略之一。傳統上,醫學界使用抗寄生蟲藥物伊維菌素(ivermectin)幫助減少蚊媒傳染病的傳播。當蚊子吸食含有伊維菌素的血液時,其壽命會縮短,從而降低瘧疾寄生蟲的傳播機會。

然而,伊維菌素也面臨諸多挑戰:它對環境有毒性,且由於在人類和動物中廣泛使用來治療寄生蟲感染,已引發藥物耐藥性風險的擔憂。

近日發表在《科學轉化醫學》(Science Translational Medicine)期刊上的一項突破性研究發現,當人類服用一種名為Nitisinone的藥物後,他們的血液會對蚊子產生致命效果,為蚊子控制和瘧疾預防提供了全新工具。

Nitisinone的運作機制

「阻止昆蟲傳播疾病的一種方法是讓動物和人類的血液對這些吸血昆蟲產生毒性,」研究共同作者、聖母大學生物科學副研究教授李·海恩斯(Lee R. Haines)表示。「我們的發現表明,使用Nitisinone可能是控制蚊媒傳染病(如瘧疾)的一種有前途的新輔助工具。」

通常,Nitisinone是為罹患罕見遺傳疾病的患者所用的藥物,如尿黑酸症(alkaptonuria)和酪氨酸血症(tyrosinemia)第一型,這些患者的身體難以代謝氨基酸酪氨酸。該藥物通過阻斷4-羥基苯丙酮酸雙加氧酶(HPPD)酵素,防止人體中有害疾病副產品的積累。

當蚊子吸食含有Nitisinone的血液時,藥物同樣會阻斷牠們體內的這一關鍵HPPD酵素,阻礙蚊子正常消化血液,導致牠們迅速死亡。

與伊維菌素的比較優勢

研究人員分析了殺死蚊子所需的Nitisinone劑量濃度,並將結果與目前被視為外寄生蟲藥物黃金標準的伊維菌素進行了比較。

「我們認為,如果要採用這條路線,Nitisinone必須表現得比伊維菌素更好,」研究共同通訊作者、聖母大學生物科學教授阿爾瓦羅·阿科斯塔·塞拉諾(Álvaro Acosta Serrano)教授解釋道。「結果令人驚喜,Nitisinone的表現非常出色;它在人體血液中的半衰期比伊維菌素長得多,這意味著其殺蚊活性在人體內循環的時間更長。從安全性和經濟性考慮,這在實地應用中至關重要。」

人體試驗的實證效果

研究團隊測試了Nitisinone對雌性按蚊(Anopheles gambiae)的殺蚊效果,這是非洲許多國家傳播瘧疾的主要蚊種。如果這些蚊子感染了瘧疾寄生蟲,當它們吸食人血時就會傳播疾病。

為評估藥物對吸食含Nitisinone人類新鮮血液的蚊子的影響,研究人員與利物浦皇家大學醫院的羅伯特·格雷戈里國家尿黑酸症中心合作。該中心正在為被診斷為尿黑酸症的患者進行Nitisinone試驗,這些患者隨後為研究捐獻了血液。結果發現,服用Nitisinone的人的血液對蚊子具有致命效果,海恩斯形容這是一種「隱藏的超能力」。

研究團隊收集了藥物在人血中代謝的數據,使團隊能夠微調其模型,並為Nitisinone作為潛在蚊子種群控制策略提供了藥理學驗證。

研究顯示,Nitisinone在人體血液中的持續時間比伊維菌素更長,能夠殺死各年齡段的蚊子——包括最有可能傳播瘧疾的年老蚊子,以及對傳統殺蟲劑具有抗性的頑強蚊子。

「未來,在蚊子控制上交替使用Nitisinone和伊維菌素可能是有利的,」海恩斯表示。「例如,在伊維菌素耐藥性持續存在的地區,或者已經為牲畜和人類大量使用伊維菌素的地區,可以使用Nitisinone。」

環境友善的未來展望

研究團隊下一步計劃進行半實地試驗,以確定哪些Nitisinone劑量與實地殺蚊效能最佳相關。

「Nitisinone是一種多功能化合物,也可用作殺蟲劑。特別有趣的是,它專門針對吸血昆蟲,使其成為一種環保選擇,」阿科斯塔·塞拉諾說。

作為一個意外收穫,將Nitisinone的使用範圍擴展為病媒控制工具,可能會相應增加藥物生產並降低為酪氨酸代謝通路中罕見遺傳疾病患者提供的藥物價格。


資料來源:Science Translational Medicine期刊 作者:University of Notre Dame、Liverpool School of Tropical Medicine研究團隊 日期:2025年3月27日

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