受到攻擊和殺死細(xì)菌的病毒的啟發(fā)，洛克菲勒大學(xué)的研究人員創(chuàng)造了一種全新的武器來(lái)對(duì)抗引起疾病的細(xì)菌，這種細(xì)菌顯示出治療耐藥性感染的巨大希望。

在4月17日的“美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊”上描述的工作中，該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的分子可以完成病毒比人類免疫系統(tǒng)做得更好的事情。即，靶向出現(xiàn)在細(xì)菌細(xì)胞表面上的特定碳水化合物分子。

“感染細(xì)菌的病毒具有識(shí)別并緊密結(jié)合細(xì)菌細(xì)胞表面的這些常見(jiàn)成分的分子，人體免疫系統(tǒng)很大程度上錯(cuò)過(guò)了這些成分。我們已經(jīng)選擇了這些分子，我們將它們用于幫助人體免疫系統(tǒng)對(duì)抗微生物病原體，“細(xì)菌發(fā)病機(jī)制和免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Vincent A. Fischetti說(shuō)。

在對(duì)小鼠的實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)ischetti的團(tuán)隊(duì)使用這種方法成功治療MRSA，這是一種對(duì)常規(guī)抗生素有抗藥性的細(xì)菌，這種結(jié)果表明他們可能已經(jīng)找到了一種新方法來(lái)對(duì)抗MRSA等超級(jí)細(xì)菌。

敵人的敵人

就像引起疾病的細(xì)菌試圖感染我們一樣，一些病毒會(huì)以細(xì)菌為食。而且這些病毒捕食者已經(jīng)發(fā)展出一種敏銳的能力，能夠鎖住并切穿細(xì)菌的外表面或壁，在此過(guò)程中殺死細(xì)胞。他們使用稱為溶素的分子片段與細(xì)胞壁中的特定碳水化合物結(jié)合。

與此同時(shí)，人體免疫系統(tǒng)對(duì)碳水化合物有盲點(diǎn)。它產(chǎn)生的抗體特別擅長(zhǎng)與細(xì)菌細(xì)胞壁上的蛋白質(zhì)結(jié)合，從而標(biāo)記細(xì)菌以免受免疫細(xì)胞的破壞。但是當(dāng)他們的目標(biāo)是碳水化合物而不是蛋白質(zhì)時(shí)，人體抗體就會(huì)失效。

即便如此，溶素和抗體在其結(jié)構(gòu)中也有一些相似之處。這給了研究人員一個(gè)想法。

“兩種抗體和溶素都有兩個(gè)不連續(xù)的組分。它們都有一個(gè)與其各自靶標(biāo)結(jié)合的部分，但是溶素的第二個(gè)成分切割細(xì)菌細(xì)胞壁，在抗體中它協(xié)調(diào)免疫反應(yīng)，”研究助理Assaf Raz說(shuō)。在Fischetti實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。“這使我們能夠混合搭配，將負(fù)責(zé)鎖定碳水化合物的病毒片與抗體部分結(jié)合起來(lái)，告知免疫細(xì)胞如何應(yīng)對(duì)。”

該團(tuán)隊(duì)還親自研究細(xì)菌：與病毒一樣，細(xì)菌產(chǎn)生類似的碳水化合物結(jié)合和切割分子，它們?cè)谏L(zhǎng)過(guò)程中用來(lái)改變自己的細(xì)胞壁。正如他們對(duì)溶素一樣，研究人員將這些重塑酶之一的結(jié)合區(qū)與一塊人抗體結(jié)合起來(lái)。

Lysibodies在行動(dòng)

研究人員將他們的創(chuàng)造物稱為“賴氨酸受體”，并制作了三種類型：兩種來(lái)自病毒，一種來(lái)自細(xì)菌。所有這些都被設(shè)計(jì)用于殺死金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)，這是一種常見(jiàn)的細(xì)菌，負(fù)責(zé)從輕微的皮膚感染到肺炎和腦膜炎。雖然許多這些感染可以用抗生素治療，但耐藥性葡萄球菌菌株的出現(xiàn)，包括一種稱為MRSA的菌株，已經(jīng)產(chǎn)生了對(duì)抗這些病原體的新方法的需求。

在實(shí)驗(yàn)中，研究小組發(fā)現(xiàn)，正如他們所希望的那樣，賴氨酸體附著在金黃色葡萄球菌表面的碳水化合物上，誘導(dǎo)免疫細(xì)胞吞噬并摧毀它們。由于多種類型的相關(guān)細(xì)菌可以具有相同的碳水化合物靶標(biāo)，因此溶菌體可以捕獲到多種葡萄球菌菌株上。作為一個(gè)額外的好處，人們甚至可以鎖定更遠(yuǎn)的親戚，包括導(dǎo)致鏈球菌感染和泌尿道感染的細(xì)菌。

通過(guò)阻止MRSA進(jìn)一步證明了它們的溶解能力。用一種lysibody治療大大提高了MRSA感染小鼠的存活率，而用另一種方法治療則防止了嚙齒動(dòng)物的嚴(yán)重腎臟感染。

Staph及以后

測(cè)試賴氨酸對(duì)抗人類MRSA和其他危險(xiǎn)的葡萄球菌感染的潛力的過(guò)程已經(jīng)開(kāi)始。Tri-Institutional Therapeutics Discovery Institute是一家旨在加速早期藥物發(fā)現(xiàn)的合作伙伴，正在制造賴氨酸受體，并計(jì)劃開(kāi)始測(cè)試其安全性。

由于幾乎所有細(xì)菌都可能被產(chǎn)生溶素的病毒感染，因此可以產(chǎn)生針對(duì)許多疾病細(xì)菌的賴氨酸抗體。此外，“根據(jù)我們的研究結(jié)果，不僅可以使用溶素，而且任何對(duì)任何病原體(無(wú)論是病毒，寄生蟲或真菌)的靶標(biāo)具有高親和力的分子都可以產(chǎn)生雜交抗體，”Fischetti說(shuō)。“這種方法可以為傳染病開(kāi)發(fā)一類新的免疫增強(qiáng)療法。”