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【摘要】 疟疾是世界上危害人类健康最严重的感染性疾病之一。疟原虫尤其是恶性疟原虫对治疗药物产生抗药性是有效治疗疟疾面临的主要问题。恶性疟原虫对氯喹的高水平抗性使许多国家把磺胺多辛-乙胺嘧啶作为一线抗疟药。随着该药的使用，恶性疟原虫的抗性迅速发展。各疟区已有使用该复方治疗失败的报道。本文综述该复方抗药性流行病学的研究、抗药性产生的机制及促使抗药性产生发展的因素。
【关键词】 恶性疟原虫；磺胺多辛-乙胺嘧啶；抗药性；流行病学
Epidemiology and mechanisms of resistance of Plasmodium falciparum to sulfadoxine-pyrimethamine.
LI Chao- qun, XIANG Zheng, YANG Zhao-qing.
（ Department of Parasitology, Kunming Medical College, Kunming, 650031，Yunnan P.R. China）
Abstract: Malaria is one of the leading infectious diseases in the world.The resistance to the drug by Plasmodium parasites is a major problem for the effective treatment of malaria, especially Plasmodium falciparum malaria. High levels of resistance to chloroquine have forced some countries to switch the first-line drug tosulfadoxine-pyrimethamine. With the use of the resistance to sulfadoxine-pyrimethamine is developing fast, with treatment failure being reported in all malaria areas. The article reviews the eidemiology,the mechanisms and the factors cause p.f resistance to sulfadoxine-pyrimethamine.
Key words: Sulfadoxine-pyrimethamine; Drug resistance; Epidemics; Plasmodium falciparum
疟原虫不能利用环境中的叶酸和四氢叶酸，必须自身合成叶酸并且转变为四氢叶酸后才能在合成核酸的过程中被利用。磺胺多辛-乙胺嘧啶（Sulfadoxine -pyrimethamine，以下简称S-P）商品名为法西达（Fansidar），是两种抗叶酸药物制成的合剂，每片含磺胺多辛500mg,乙胺嘧啶25mg。磺胺多辛通过与对氨基苯甲酸（PABA）竞争疟原虫核酸代谢中的二氢蝶酸合成酶（Dihydrofolate synthetase，DHPS）来抑制疟原虫二氢蝶酸的合成，乙胺嘧啶与恶性疟原虫(Plasmodium falciparum, P.f)的二氢叶酸还原酶（Dihydropteroate synthase，DHFR）有较大的亲和力并能抑制其活性，二者可以从疟原虫核酸代谢的两个环节上起双重抑制作用，发挥协同作用效果。由于恶性疟原虫对氯喹产生严重的抗药性， S-P作为替代氯喹的经济有效的药物之一，在许多国家作为一线治疗药物使用。但是随着该药的广泛使用，疟原虫尤其是恶性疟原虫对该药的抗药性也迅速发展起来。
1 恶性疟原虫S-P抗药性的流行状况
自从上世纪70年代在泰国报道有恶性疟原虫对S-P产生抗性以来，恶性疟原虫对该药的抗性迅速发展，各疟区均有该类报道。有研究从分子的角度证明非洲大陆恶性疟原虫对乙胺嘧啶的抗药性来自于东南亚。
1.1 在东亚及东南亚恶性疟原虫对S-P的抗药状况 在整个东南亚地区恶性疟原虫对S-P的抗药情况相当严重。泰—缅边境，泰—柬边境是WHO确定的多重抗药区。在1973年，泰国把S-P作为治疗疟疾的第一线药物，在使用之初对恶性疟疾的治愈率达到了90%，但是由于该药的广泛使用，其治疗效果持续迅速下降。治愈率在1975～1976年间为80%～83%，在1978～1979年间为50%～60%，1979～1980年则降到20%，在80年代初期，即使增加剂量，治愈率也只有30%～40%，到了1991年，几乎已经完全失效了[2]。在老挝，对与该药抗性相关的二氢叶酸还原酶以及二氢叶酸合成酶的基因的点突变的研究结果表明恶性疟的抗性还是比较低的[3]。但在2000年该国的一项随机试验中，用该药治疗无并发症的恶性疟失败率也达到36%[4]。表明S-P在老挝已经不是很有效了。在缅甸北部，该药已经完全无效，在缅甸西部治疗失败率高达67%[5，6]。
在中国的云南，1994年杨恒林等对云南南部恶性疟原虫对S-P敏感性的测定结果证实了恶性疟原虫对该药产生了抗性。这可能与我国应用抗疟药防Ⅱ（与法西达配伍相同，剂量稍异）作为预防用药有关。1990年，云南临床实验证实抗药性高达41.7%[7]。
1.2 在南亚恶性疟原虫对S-P的抗药状况 南亚的情况相对比东南亚好的多。在印度，由于恶性疟对氯喹的抗药性还比较低,并且分布不太均匀,因此S-P作为氯喹治疗无效时有二线药物使用。目前印度仅有某些地区有恶性疟对该药产生抗药性或者对该药敏感性降低的报道,主要是印度的东北部以及人口流动比较大的地区。S-P在斯里兰卡同在印度一样，也是作为二线治疗药物使用的。自1994年开始已有使用该药临床治疗失败的报道，但至今也只有数例。这表明在该国恶性疟原虫对S-P抗性还不普遍[8~10]。
1.3 在南美洲恶性疟原虫对S-P的抗药状况 秘鲁与巴西和哥伦比亚相邻的亚马逊河盆地曾经有大于50%恶性疟原虫对S-P的抗药性达到二级或者三级，但是停止使用该药作为一线治疗药物5年之后又出现了恶性疟原虫抗性的下降。在秘鲁北部的沿海地区，由于S-P仍然有效，所以与青蒿素联合使用治疗疟疾[11]。同时在秘鲁亚马逊盆地内仍然有恶性疟原虫对该药敏感的地区。最近的实验表明在这些地区有92.3%的病人使用S-P治疗后产生了足够的临床应答。晚期治疗失败率只有7.7%[12]。
1.4 在非洲恶性疟原虫对S-P的抗药状况 1983年，非洲有了第1例关于恶性疟原虫对S-P产生抗药性的报道。此后在非洲的坦桑尼亚和肯尼亚不断有这类报道，肯尼亚西部累积治疗失败率不断上升。在1993年～1994年间，治疗失败率为18%，而到了1997年～1998年间则上升到了22%[13]。马拉维是第一个使用S-P作为一线治疗药物的国家，在使用该药7年后有DHFR/DHPS 基因五重突变（DHFR的三重突变108位Ser→Asn/51位Asn→Ile/59位Cys→Arg以及DHPS的双重突变437位Ala→Gly /540位Lys→Glu）的高度流行，近来被认为是S-P治疗低年龄组儿童无并发症恶性疟失败的一个相关分子标志[14]。2007年在刚果使用S-P治疗5岁以下儿童，只有53%的儿童有足够的临床应答[15]。但在非洲中部的苏丹，恶性疟原虫至今对该药的抗性很低，在一项研究中，其治疗失败率只有4.4%[16]。以上情况也证实了恶性疟原虫在非洲对S-P的抗药性不均匀的分布。
2 恶性疟原虫对S-P产生抗药性的机制
现在对恶性疟原虫对S-P的抗药机制研究的比较清楚，主要是与恶性疟原虫编码二氢叶酸合成酶（DHPS）以及二氢蝶酸还原酶（DHFR）的基因发生点突变相关。由于基因的改变，导致二氢叶酸合成酶和二氢蝶酸还原酶的空间构象发生变化，使药物不能与之紧密结合，难以发挥作用。
2.1 二氢叶酸还原酶（DHFR）基因改变 对乙胺嘧啶敏感和有抗性恶性疟原虫DHFR基因序列的研究为DHFR基因的点突变与抗药性产生的相关性提供了证据。目前已证实了有5个DHFR基因编码区产生变异：108位Ser→Asn或Thr,51位Asn→Ile,59位Cys→Arg,16位Ala→Val,164位Ile→Leu。其中，108位的Ser→Asn就可以使恶性疟原虫对乙胺嘧啶产生抗性，而要产生更高水平的抗性，则需与其它的突变点共同作用[16]。
2.2 二氢蝶酸合成酶（DHPS）基因改变 到目前报道与磺胺多辛抗药性有关的DHPS氨基酸变异主要包括：581位Ala→Gly,436位Ser→Phe或Ala，613位Ala→Thr或者Ser, 437位Ala→Gly， 540位Lys→Glu。在对磺胺多辛有抗性的恶性疟原虫虫株中，都可以发现437位Ala→Gly的转变，提示编码Ala的密码子的突变对恶性疟原虫抗药性产生具有第一位作用。而DHPS酶上氨基酸的转变对磺胺多辛的ki值有显著的影响，说明DHPS氨基酸的改变是恶性疟原虫对磺胺多辛产生抗性的原因[17]。
一般认为S-P治疗失败与DHFR和DHPS基因的五重突变有关，但是也有研究显示：DHFR基因的变异在导致S-P治疗失败中所起的作用相对DHPS的变异要重要多。如果在DHFR基因变异的基础上伴随有DHPS的变异，治疗失败率会有显著的增加[18]。在加纳北部，治疗失败与DHFR的三重突变有关，而DHPS的变异不影响结果。这也证实了上述结论[19]。
3 临床治疗结果与基因变异的关系
可以确定的是体内S-P抗性与DHFR，DHPS基因突变相关，由于基因变异的不断积累导致了抗药性的不断增加。通过对治疗失败率与基因突变率之间的比较，我们可以看出临床治疗失败率不等同于基因突变率，寄生虫的抗性不等于临床治疗失败。体内的治疗失败可能与宿主的因素相关。宿主由于个体差异对药物吸收和代谢的不同会影响到治疗的结果。此外，妊娠状态也可能影响药物的吸收和代谢。宿主的免疫状态也是影响治疗结果的重要因素，在疟疾流行区的较大的儿童、青少年以及成人会有一定的免疫力，可以消除低度的疟原虫感染，但是没有建立免疫的婴幼儿则对疟原虫感染不耐受。
4 促使恶性疟原虫对S-P产生抗药性的因素
尽管恶性疟原虫对S-P产生的抗药性的分子机制已经基本清楚，但是促使抗药性发生、发展的因素还没有完全清楚。一般认为与药物的代谢动力学，药物的滥用，药物之间的交叉抗药性，不恰当的处方造成的不合理的治疗，以及宿主的免疫因素等有关[18]。S-P半衰期比较长，药物在血液中的残留在相对较长的一段时间内能够保护病人，使得他们不会再感染，但是在达到治疗目的后，这些残留的药物则造成潜在的选择压力。因此，在个体预防方面，较长的半衰期是有利的，在群体预防方面，则易于造成抗药性的发展[20] 。
5 结语
我们可以根据对S-P抗药性流行病学的研究结果制定合理的用药策略来控制疟疾的传播。对S-P抗药机制的研究结果可以使人们根据各个地区特有的突变类型，运用分子生物学技术，进行临床流行病学的研究。这对于检测疟疾流行区的药物敏感性，指导临床用药具有重大作用。此外也可以指导新药设计及临床的联合用药治疗，最大限度减少恶性疟原虫抗药性的产生。
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