大多數(shù)藥物通過與器官、組織、細(xì)胞上的靶點(diǎn)作用,影響和改變?nèi)梭w的功能,產(chǎn)生藥理效應(yīng)。由于藥物結(jié)構(gòu)類型的千差萬別,因而呈現(xiàn)諸多作用靶點(diǎn)。有些藥物只能作用在單一靶點(diǎn)上,有些藥物可以作用在多個(gè)靶點(diǎn)上。
目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的藥物作用靶點(diǎn)約有500個(gè)。研究表明,蛋白質(zhì)、核酸、 酶、受體等生物大分子不僅是生命的基礎(chǔ)物質(zhì),有些也是藥物的作用靶點(diǎn)。現(xiàn)有藥物中,以受體為作用靶點(diǎn)的藥物超過50%,是最主要和最重要的作用靶點(diǎn);以酶 為作用靶點(diǎn)的藥物占20%之多,特別是酶抑制劑,在臨床用藥中具有特殊地位;以離子通道為作用靶點(diǎn)的藥物約占6%;以核酸為作用靶點(diǎn)的藥物僅占3%;其余 近20%藥物的作用靶點(diǎn)尚待研究發(fā)現(xiàn)。
“斬草除根”型:
以核酸為作用靶點(diǎn)的藥物
核酸包括DNA和RNA,是指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成和控制細(xì)胞分裂的生命物質(zhì)。
干擾或阻斷細(xì)菌、病毒和腫瘤細(xì)胞增殖的基礎(chǔ)物質(zhì)核酸的合成,就能有效地殺滅或抑制細(xì)菌、病菌和腫瘤細(xì)胞。以核酸為作用靶點(diǎn)的藥物主要包括一些抗生素、抗病毒藥、喹諾酮類抗菌藥、抗腫瘤藥等。
作用于RNA靶點(diǎn)的藥物:包括利福霉素類抗生素,作用機(jī)制是影響RNA的合成;抗腫瘤藥氟尿嘧啶、放線菌素D、柔紅霉素、多柔比星、普卡霉素等,作用機(jī)制是抑制RNA的合成。
作用于DNA靶點(diǎn)的藥物:包括喹諾酮類抗菌藥,作用機(jī)制是阻斷DNA的合成;抗病毒藥阿昔洛韋、碘苷、阿糖胞苷、阿糖腺苷、齊多夫定等,作用機(jī)制是干擾 DNA的合成;抗腫瘤藥氮芥、環(huán)磷酰胺、塞替派、甲氨蝶呤、羥基脲、絲裂霉素、博來霉素、白消安、順鉑、喜樹堿等,作用機(jī)制是破壞DNA的結(jié)構(gòu)和功能。
“通道疏導(dǎo)”型:
以離子通道為作用靶點(diǎn)的藥物
離子通道是細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)小孔,屬于跨膜的生物大分子,具有離子泵的作用,可選擇性地允許某種離子出入。
離子經(jīng)過通道內(nèi)流或外流跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),產(chǎn)生和傳輸信息,成為生命活動(dòng)的重要過程,以此調(diào)節(jié)多種生理功能?,F(xiàn)有藥物主要以K+、Na+、Ca2+、Cl-等離子通道為作靶點(diǎn)。
以K+通道為作用靶點(diǎn)的藥物:主要為K+-ATP通道激活劑和拮抗劑。激活劑亦稱K+通道開放藥,例如抗高血壓藥中的血管擴(kuò)張劑尼可地爾、吡那 地爾、色滿卡林等,作用機(jī)制是K+通道的開放,致使K+外流增加,導(dǎo)致細(xì)胞膜超極化,阻止Ca2+內(nèi)流,促進(jìn)Na+-Ca2+交換導(dǎo)致Ca2+外流,增加 鈣儲(chǔ)池中的膜結(jié)合Ca2+,最終使細(xì)胞內(nèi)的Ca2+量降低,血管平滑肌松弛,外周阻力減少,血壓下降。拮抗劑亦稱K+通道阻滯藥,例如抗心律失常藥胺碘 酮、索他洛爾、N-乙酰普魯卡因胺、氯非銨、多非利特、溴芐胺、司美利特等,作用機(jī)制是抑制K+外流,延長心肌動(dòng)作電位時(shí)程(APD)和有效不應(yīng)期 (ERP)。此外治療2型糖尿病的磺酰脲類藥物,如甲苯磺丁脲和格列本脲也屬于K+通道拮抗劑。
以Na+通道為作用靶點(diǎn)的藥物:主要為Ⅰ類抗心律失常藥,作用機(jī)制是阻滯Na+內(nèi)流,抑制心臟細(xì)胞動(dòng)作電位振幅及超射幅度,使其傳導(dǎo)減慢,有效 不應(yīng)期延長。按阻滯Na+通道程度的不同,Na+通道阻滯劑分為ⅠA、ⅠB 、ⅠC三個(gè)亞類。ⅠA類中度阻滯Na+,對(duì)Na+通道的活性(Vmax)中度抑制(30%),減慢傳導(dǎo),延長復(fù)極,代表藥有奎尼丁、普魯卡因胺;ⅠB類輕 度阻滯Na+,對(duì)Na+通道活性(Vmax)輕度抑制(10%),傳導(dǎo)微減或不變,加速復(fù)極,代表藥有利多卡因、苯妥英鈉;ⅠC類重度阻滯Na+,對(duì) Na+通道的活性(Vmax)重度抑制(50%),明顯減慢傳導(dǎo),對(duì)復(fù)極影響較小,代表藥有氟卡尼、普羅帕酮。
以Ca2+通道為作用靶點(diǎn)的藥物:臨床上稱為Ca2+通道阻滯劑或鈣拮抗藥,是發(fā)現(xiàn)最早、研究最深的以離子通道為靶點(diǎn)的藥物,作用機(jī)制是抑制細(xì) 胞外Ca2+ 跨膜內(nèi)流而產(chǎn)生藥理效應(yīng)。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)的建議,將此藥分為選擇性Ca2+通道阻滯劑和非選擇性Ca2+通道阻滯劑。選擇性Ca2+通道阻滯 劑包括:Ⅰ類苯烷胺類,例如維拉帕米、噻帕米、加洛帕米等;Ⅱ類二氫吡啶類,例如硝苯地平、尼莫地平、尼伐地平、非洛地平、伊拉地平、拉西地平、依福地 平、樂卡地平、馬尼地平、尼卡地平、尼索地平、尼群地平、氨氯地平等;Ⅲ類苯硫(艸卓)類,例如地爾硫(艸卓)、克侖硫(艸卓)、二氯呋利等。非選擇性 Ca2+通道阻滯劑包括:Ⅳ類二苯哌嗪類,例如桂利嗪、氟桂利嗪等;Ⅴ類普尼拉明類,例如普尼拉明;Ⅵ類其他類,例如哌克昔林。
以Cl-通道為作用靶點(diǎn)的藥物:這類藥是近年來研究發(fā)現(xiàn)的苯二氮(艸卓)類藥物,例如地西泮、硝西泮、氟西泮、氯氮(艸卓)、奧沙西泮、三唑 侖、咪達(dá)唑侖、艾司唑侖、溴替唑侖、夸西泮、度氟西泮、氟硝西泮等,是γ-氨基丁酸(GABA)調(diào)控的Cl-通道啟開劑。當(dāng)GABA受體被GABA激活 時(shí),Cl-通道開放,Cl-內(nèi)流,細(xì)胞內(nèi)Cl-增加,產(chǎn)生超極化而引起抑制效應(yīng),導(dǎo)致鎮(zhèn)靜、催眠等藥理作用。
“兩情想悅”型:
以受體為作用靶點(diǎn)的藥物
受體是一類介導(dǎo)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的功能性蛋白質(zhì),可以識(shí)別某種微量化學(xué)物質(zhì)并與之結(jié)合,通過信息放大系統(tǒng),觸發(fā)后續(xù)的生理或藥理效應(yīng)。
以受體為作用靶點(diǎn)的藥物習(xí)慣上稱為分子激動(dòng)藥或拮抗藥。激動(dòng)藥按其活性大小可分為完全激動(dòng)藥和部分激動(dòng)藥,例如嗎啡為阿片受體μ完全激動(dòng)藥,而 丁丙諾啡則為阿片受體μ部分激動(dòng)藥。拮抗藥分為競(jìng)爭性拮抗藥和非競(jìng)爭性拮抗藥,競(jìng)爭性拮抗藥與激動(dòng)藥同時(shí)應(yīng)用時(shí),能與激動(dòng)藥競(jìng)爭與受體的結(jié)合,降低激動(dòng)藥 與受體的親和力,但不降低內(nèi)在活性;非競(jìng)爭性拮抗藥與激動(dòng)藥同時(shí)應(yīng)用時(shí),既降低激動(dòng)藥與受體的親合力,又降低內(nèi)在活性。例如阿托品為競(jìng)爭性M型乙酰膽堿受 體拮抗藥,而酚芐明則為非競(jìng)爭性腎上腺素α受體拮抗藥。
受體的類型主要包括:(1)G蛋白偶聯(lián)受體,是鳥苷酸結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白的簡稱,大多數(shù)受體屬于此種類型。諸多神經(jīng)遞質(zhì)和激素受體需要G蛋白介導(dǎo)細(xì)胞 作用,例如M型乙酰膽堿、腎上腺素、多巴胺、5-羥色胺、嘌呤類、阿片類、前列腺素、多肽激素等。(2)門控離子通道型受體,存在于快速反應(yīng)細(xì)胞膜上,受 體激動(dòng)時(shí)導(dǎo)致離子通道開放,細(xì)胞膜去極化或超極化,引起興奮或抑制。N型乙酰膽堿、γ-氨基丁酸(GABA)、天門冬氨酸等屬于此類受體。(3)酪氨酸激活性受體,例如上皮生長因子、血小板生長因子和一些淋巴因子等。(4)細(xì)胞內(nèi)受體,例如甾體激素、甲狀腺素等。常用的以受體為作用靶點(diǎn)的代表藥物見表1。
“催化劑”型:
以酶為作用靶點(diǎn)的藥物
酶是由活細(xì)胞合成的對(duì)特異底物高效催化的蛋白質(zhì),是體內(nèi)生化反應(yīng)的重要催化劑。
由于酶參與一些疾病的發(fā)病過程,在酶催化下產(chǎn)生一些病理反應(yīng)介質(zhì)或調(diào)控因子,因此酶成為一類重要的藥物作用靶點(diǎn)。此類藥物多為酶抑制劑,全球銷 量排名前20位的藥物,就有50%是酶抑制劑。酶抑制劑一般對(duì)靶酶具有高度的親和力和特異性。酶抑制種類繁多,藥理效應(yīng)各異。常用的以酶為作用靶點(diǎn)的代表 藥物見表2。
編后:
藥物的作用靶點(diǎn)不僅為揭示藥物的作用機(jī)理提供了重要信息和入門途徑,而且對(duì)新藥的開發(fā)研制、建立篩選模型、發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物,也具有特別意義。例 如,第一個(gè)上市的H2受體拮抗劑西咪替丁,在極短的時(shí)間內(nèi)就成為治療胃腸潰瘍的首選藥物;第一個(gè)用于臨床的3-羥基-3-甲基戊二酶輔A(HMG- CoA)還原酶抑制劑洛伐他汀,不論對(duì)雜合子家族性高膽固醇血癥、多基因性高膽固醇血癥、糖尿病或腎病綜合征等各種原因引起的高膽固醇均有良好的作用。上 述實(shí)例表明,藥物的作用靶點(diǎn)一旦被人們認(rèn)識(shí)和掌握,就能獲取新藥研發(fā)的著眼點(diǎn)和切入點(diǎn)。
雖然藥物的作用靶點(diǎn)已成為合理藥物設(shè)計(jì)的重要依托,但是人體的構(gòu)成和功能非常復(fù)雜,受到多種因素的調(diào)控,存在許多天然屏障和各種平衡,對(duì)某一特 定功能,在某些情況下會(huì)有幾種信使、酶、受體、通道或其他生物大分子參與,兼有擴(kuò)增系統(tǒng)和反饋抑制等制約。另外藥物與靶點(diǎn)結(jié)合發(fā)揮作用,還要經(jīng)歷吸收、轉(zhuǎn) 動(dòng)、分布、代謝等藥動(dòng)學(xué)過程。因此要掌握藥物作用靶點(diǎn)的規(guī)律,并成功用于新藥開發(fā),仍然面臨著極大的挑戰(zhàn)。