細菌 圖片來源：ken / stock.adobe.com

近日，美國威斯達研究所的科學家發現了一種新型化合物，這種化合物可特異性結合耐藥細菌病原體(ti) ，同時產(chan) 生快速免疫反應。相關(guan) 研究結果發表於(yu) 《自然》。

世界衛生組織已宣布抗生素耐藥性為(wei) 危害人類的十大全球公共衛生威脅之一。據估計，到2050年，抗生素耐藥性感染每年可能奪去1000萬(wan) 人的生命，並累計給全球經濟帶來100萬(wan) 億(yi) 美元的負擔。越來越多的細菌開始對所有可用的抗生素治療產(chan) 生抗藥性，但幾乎沒有抗菌新藥物在研發中，這就迫切需要新的抗生素類別，以防止公共衛生危機。

“我們(men) 采取了一種雙管齊下的策略，開發既能殺死難治性感染，又能增強宿主自然免疫反應的新分子。”美國疫苗與(yu) 免疫治療中心助理教授、新一代抗菌藥物“雙效免疫抗生素”(DAIAs)的主要研發者Farokh Dotiwala說。

現有抗生素是對細菌的基本功能進行針對性“攻擊”，包括核酸和蛋白質的合成、細胞膜的構建和代謝途徑。然而，細菌可以通過突變抗生素所針對的細菌靶點來獲得耐藥性，使藥物失去活性或排出。

Dotiwala說：“我們(men) 認為(wei) ，利用免疫係統的兩(liang) 個(ge) 不同‘戰線’同時攻擊細菌，會(hui) 使它們(men) 很難產(chan) 生耐藥性。”

他和同事們(men) 把注意力集中在一種代謝途徑上，這種代謝途徑對大多數細菌至關(guan) 重要，但在人類中卻不存在，這使其成為(wei) 抗生素開發的理想目標。這一途徑被稱為(wei) 甲基-D-赤蘚醇磷酸(MEP)或非甲羥戊酸代謝途徑，負責大多數致病菌中細胞存活所需的類異戊二烯分子的生物合成。

研究人員以類異戊二烯生物合成中必不可少的酶——IspH酶為(wei) 靶點，作為(wei) 阻斷這種代謝途徑並殺死微生物的方法。考慮到IspH在細菌世界中廣泛存在，因此這種方法可以廣泛針對細菌。

研究人員利用計算機建模技術篩選了數百萬(wan) 種商業(ye) 上可獲得的化合物，以檢測它們(men) 與(yu) 酶的結合能力，並選擇了抑製IspH功能最強的化合物作為(wei) 藥物發現的起點。由於(yu) 以前可用的IspH抑製劑不能穿透細菌細胞壁，Dotiwala與(yu) 美國威斯達研究所藥理學家Joseph Salvino合作，鑒定並合成出能夠進入細菌體(ti) 內(nei) 的新的IspH抑製劑分子。

研究小組證明，新的IspH抑製劑在臨(lin) 床耐藥細菌的體(ti) 外測試中，具有更強的殺菌活性和特異性，比目前最好的類抗生素強。在革蘭(lan) 氏陰性細菌感染的臨(lin) 床前模型中，IspH抑製劑的殺菌效果優(you) 於(yu) 傳(chuan) 統的PAN抗生素。所有被測試的化合物對人類細胞都是無毒的。該研究第一作者、Dotiwala實驗室博士後Kumar Singh補充，免疫激活是DAIAs策略的第二條攻擊線。

“我們(men) 相信，這一創新的DAIAs戰略可能代表著世界對抗抗生素耐藥性的潛在裏程碑，在抗生素的直接殺傷(shang) 能力和免疫係統的自然力量之間創造一種協同作用。”Dotiwala說。



關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號，在對話框：
回複【最新活動】，了解近期科普活動
回複【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】，了解最新科普研學營
回複【科普課堂】，了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】，了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】，了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】，學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站