实验性治疗方法显示出对金黄色葡萄球菌的潜在作用

一项新的研究表明，一类新的工程蛋白可能可以对抗由金黄色葡萄球菌引起的感染 - 金黄色葡萄球菌是一种被认为是全球最大的健康威胁之一。

这项研究是在纽约大学医学院和Janssen研究与发展有限责任公司(Janssen)的科学家之间进行的一项为期五年的研究合作的结果，于1月16日在线发表于Science Translational Medicine。

“据我们所知，这是第一份报告显示，称为中心蛋白的蛋白质可以有效地阻断严重金黄色葡萄球菌细菌感染对小鼠和人类细胞实验的影响，”主要研究作者Victor Torres博士说，他是副教授。纽约大学朗格健康系微生物学系。

临床前研究发现，一组选择的中心蛋白干扰了金黄色葡萄球菌依赖于逃避人体免疫系统和入侵组织的五种毒素的作用。通过消除细菌茁壮成长而不破坏细菌的能力，这种新方法可以帮助解决抗生素耐药性问题，即治疗方法可以消除一些细菌菌株，只为其他人提供更多空间，使其不易受到可用抗生素的影响。

近三分之一的人口是金黄色葡萄球菌的携带者，通常没有症状。但对于那些免疫系统较弱的人来说，金黄色葡萄球菌感染可能会导致危及生命的肺，心脏，骨骼或血液感染，托雷斯说。金黄色葡萄球菌长期以来一直对医院构成威胁。对许多抗生素(包括甲氧西林)具有抗性的菌株被称为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)，每年导致美国11,000人死亡。

“MRSA仍然是一个主要的威胁，因为几代治疗和疫苗尝试都未能控制它，”托雷斯说。“我们的研究回应了对抗葡萄球菌疗法新思维的迫切需求。”

通往新治疗班的道路

研究人员(包括现任纽约大学朗格尼教授Shohei Koide博士)于1998年发现了一类衍生自纤连蛋白III型(FN3)蛋白亚基(结构域)的蛋白质，这些蛋白质最初被称为单体，并探索其抗癌潜力。Centyrins，FN3“支架”优化用于药物开发，随后由Janssen用于发现抗毒素版本。

托雷斯和其他人在该领域花了数年时间学习金黄色葡萄球菌通过释放毒素而茁壮成长，其中一种毒素，即白细胞素AB，由他的实验室鉴定。这些毒素在免疫细胞中钻孔，在它们破坏细菌之前就会破坏它们。它们还会产生红细胞，红细胞在死亡和爆发时会为细菌提供营养。

在这项工作的基础上，目前的研究作者使用分子生物学技术对单个亲本中心进行了更改，创造了一万亿个略微不同的中心 - 几乎所有这些都归功于自动化。在这个巨大的“图书馆”中，经过仔细的筛选，发现了209个中心，它们恰好与五种主要的金黄色葡萄球菌白细胞毒素之一结合在一起。目前的研究小组在使用人体细胞的实验中证明了那些束缚最严重的东西，以防止毒素附着并破坏它们原本会钻进的细胞。

然后研究小组给小鼠施用毒性剂量的LukED 金黄色葡萄球菌毒素。那些也提前给予一定剂量的亲本支架centyrin(未设计为与该毒素结合)死亡。然而，那些因为其能够干扰LukED 金黄色葡萄球菌毒素而被选中的名为SM1S26的人称为SM1S26 。即使在小鼠接受活毒金黄色葡萄球菌感染后4小时接受抗毒素中毒的实验中(更接近临床现实的情况)，50%的受感染动物存活，而感染小鼠的对照组则没有。 。

展望未来，合作研究团队还在开发生物制剂，将中心蛋白与抗葡萄球菌单克隆抗体(mABs)结合在一种叫做MABtyrins的新蛋白质中，这种蛋白质可能更有效地中和金黄色葡萄球菌。

“这项工作最令人兴奋的方面之一是，科学家们可以选择他们的病原体，然后轻松生成一个巨大的，具有成本效益的中心库，以便干扰手头的疾病过程，”托雷斯说。“这比一次实验治疗更重要。”

与托雷斯一起，该研究由共同作者，詹森研究与发展有限责任公司高级科学主任Anthony Simon Lynch博士领导。该论文的第一作者是纽约大学医学院微生物学系的Rita Chan，Aidan O'Malley和William Sause博士，以及Janssen的Peter Buckley博士。研究作者是纽约大学的Francis Alonzo，博士和Kristina Boguslawski; 和Janssen的Angela Payne，Jeffrey Fernandez，William Strohl博士和Brian Whitaker。

这项工作得到了宾夕法尼亚州Spring House的Janssen Research&Development，LLC的全力支持。纽约大学和托雷斯与Janssen签订了研究和许可协议，Janssen负责开展联合研究工作所产生的潜在治疗方法。该安排的具体条款正在按照NYU Langone的政策进行管理。托雷斯实验室的工作也由美国国立卫生研究院国家过敏和传染病研究所(NIH-NIAID)资助。托雷斯也是传染病发病机制中的Burroughs Wellcome基金调查员。