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)?,F(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,;抗腫瘤藥阿糖胞苷、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(zhǎng)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(zhǎng),。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(Vfunction(iterator) { var result; this.each(function(value, index) { value = (iterator || Prototype.K)(value, index); if (result == undefined || value >= result) result = value; }); return result; })中度抑制(30%),,減慢傳導(dǎo),延長(zhǎng)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(Vfunction(iterator) { var result; this.each(function(value, index) { value = (iterator || Prototype.K)(value, index); if (result == undefined || value >= result) result = value; }); return result; })輕度抑制(10%),傳導(dǎo)微減或不變,,加速?gòu)?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(Vfunction(iterator) { var result; this.each(function(value, index) { value = (iterator || Prototype.K)(value, index); if (result == undefined || value >= result) result = value; }); return result; })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(zhēng)性拮抗藥和非競(jìng)爭(zhēng)性拮抗藥,,競(jìng)爭(zhēng)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(zhēng)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(zhēng)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(zhēng)性M型乙酰膽堿受體拮抗藥,,而酚芐明則為非競(jìng)爭(zhēng)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(jiǎn)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(zhǎng)因子,、血小板生長(zhǎng)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)。