實(shí)驗(yàn)性治療方法顯示出對(duì)金黃色葡萄球菌的潛力
中國(guó)微生物菌種查詢網(wǎng) / 2019-04-28 09:40:30
一項(xiàng)新的研究表明，一類新的工程蛋白可能可以對(duì)抗由金黃色葡萄球菌引起的感染-金黃色葡萄球菌是一種被認(rèn)為是全球最大的健康威脅之一。 “據(jù)我們所知，這是第一份報(bào)告顯示，稱為中心蛋白的蛋白質(zhì)可以有效地阻斷嚴(yán)重金黃色葡萄球菌細(xì)菌感染對(duì)小鼠和人類細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的影響，”主要研究作者Victor Torres博士說，他是副教授。紐約大學(xué)朗格健康系微生物學(xué)系。
這項(xiàng)研究是在紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院和Janssen研究與發(fā)展有限責(zé)任公司(Janssen)的科學(xué)家之間進(jìn)行的一項(xiàng)為期五年的研究合作的結(jié)果，于1月16日在線發(fā)表于Science Translational Medicine。
臨床前研究發(fā)現(xiàn)，一組選擇的中心蛋白干擾了金黃色葡萄球菌依賴于逃避人體免疫系統(tǒng)和入侵組織的五種毒素的作用。通過消除細(xì)菌茁壯成長(zhǎng)而不破壞細(xì)菌的能力，這種新方法可以幫助解決抗生素耐藥性問題，即治療方法可以消除一些細(xì)菌菌株，只為其他人提供更多空間，使其不易受到可用抗生素的影響。
近三分之一的人口是金黃色葡萄球菌的攜帶者，通常沒有癥狀。但對(duì)于那些免疫系統(tǒng)較弱的人來說，金黃色葡萄球菌感染可能導(dǎo)致危及生命的肺，心臟，骨骼或血液感染，托雷斯說。金黃色葡萄球菌長(zhǎng)期以來一直對(duì)醫(yī)院構(gòu)成威脅。對(duì)許多抗生素(包括甲氧西林)具有抗性的菌株被稱為耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)，每年導(dǎo)致美國(guó)11,000人死亡。
“MRSA仍然是一個(gè)主要的威脅，因?yàn)閹状委熀鸵呙鐕L試都未能控制它，”托雷斯說?！拔覀兊难芯炕貞?yīng)了對(duì)抗葡萄球菌療法的新思維的迫切需求?！?br />
通往新治療班的道路
研究人員(包括現(xiàn)任紐約大學(xué)朗格尼教授Shohei Koide博士)于1998年發(fā)現(xiàn)了一類衍生自纖連蛋白III型(FN3)蛋白亞基(結(jié)構(gòu)域)的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)最初被稱為單體，并探索其抗癌潛力。Centyrins，F(xiàn)N3“支架”優(yōu)化用于藥物開發(fā)，隨后由Janssen用于發(fā)現(xiàn)抗毒素版本。
托雷斯和其他人在該領(lǐng)域花了數(shù)年時(shí)間學(xué)習(xí)金黃色葡萄球菌通過釋放毒素而茁壯成長(zhǎng)，其中一種毒素，即白細(xì)胞素AB，由他的實(shí)驗(yàn)室鑒定。這種毒素在免疫細(xì)胞中形成洞，在它們破壞細(xì)菌之前就會(huì)破壞它們。它們還會(huì)產(chǎn)生紅細(xì)胞，紅細(xì)胞在死亡和爆發(fā)時(shí)會(huì)為細(xì)菌提供營(yíng)養(yǎng)。
在這項(xiàng)工作的基礎(chǔ)上，目前的研究作者使用分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)單個(gè)親本中心進(jìn)行了更改，創(chuàng)造了一萬億個(gè)略微不同的中心 - 幾乎所有這些都?xì)w功于自動(dòng)化。在這個(gè)巨大的“圖書館”中，經(jīng)過仔細(xì)的篩查，發(fā)現(xiàn)209個(gè)中心正好與五種主要的金黃色葡萄球菌白細(xì)胞毒素之一結(jié)合。目前的研究小組在使用人體細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中證明了那些束縛最嚴(yán)重的東西，以防止毒素附著并破壞它們?cè)緯?huì)鉆進(jìn)的細(xì)胞。
然后研究小組給小鼠施用毒性劑量的LukED金黃色葡萄球菌毒素。那些也提前給予一定劑量的親本支架centyrin(未設(shè)計(jì)為與該毒素結(jié)合)死亡。然而，那些因?yàn)槠淠軌蚋蓴_LukED金黃色葡萄球菌毒素而被選中的名為SM1S26的人稱為SM1S26。即使在小鼠接受活毒金黃色葡萄球菌感染后4小時(shí)接受抗毒素中毒的實(shí)驗(yàn)中(更接近臨床現(xiàn)實(shí)的情況)，50%的受感染動(dòng)物存活，而感染小鼠的對(duì)照組則沒有。 。
展望未來，該合作研究團(tuán)隊(duì)還在開發(fā)生物制劑，將中心蛋白與抗葡萄球菌單克隆抗體(mABs)結(jié)合在一類新的蛋白質(zhì)中，稱為MABtyrins，可以更有效地中和金黃色葡萄球菌。
“這項(xiàng)工作最令人興奮的方面之一是，科學(xué)家們可以選擇他們的病原體，然后輕松生成一個(gè)巨大的，具有成本效益的中心庫(kù)，以便干擾手頭的疾病過程，”托雷斯說?！斑@比一次實(shí)驗(yàn)治療更重要?！?br />
與托雷斯一起，該研究由共同作者，詹森研究與發(fā)展有限責(zé)任公司高級(jí)科學(xué)主任Anthony Simon Lynch博士領(lǐng)導(dǎo)。該論文的第一作者是紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院微生物學(xué)系的Rita Chan，Aidan O'Malley和William Sause博士，以及Janssen的Peter Buckley博士。研究作者是紐約大學(xué)的Francis Alonzo，博士和Kristina Boguslawski;和Janssen的Angela Payne，Jeffrey Fernandez，William Strohl博士和Brian Whitaker。
這項(xiàng)工作得到了賓夕法尼亞州Spring House的Janssen Research&Development，LLC的全力支持。紐約大學(xué)和托雷斯與Janssen簽訂了研究和許可協(xié)議，Janssen負(fù)責(zé)開展聯(lián)合研究工作所產(chǎn)生的潛在治療方法。該安排的具體條款正在按照NYU Langone的政策進(jìn)行管理。托雷斯實(shí)驗(yàn)室的工作也由美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院國(guó)家過敏和傳染病研究所(NIH-NIAID)資助。托雷斯也是傳染病發(fā)病機(jī)制中的Burroughs Wellcome基金調(diào)查員。