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新的免疫疗法策略在消除传染性生物膜方面显示出希望

宾夕法尼亚州费城(Philadelphia)-小苏打以同样的方式分解油脂和污垢,使表面更易于清洁,坦普尔大学Lewis Katz医学院(LKSOM)的研究人员现在表明,一种新的治疗分子可以分解有害分子细菌,为消灭细菌的抗生素开辟道路,以更有效地清除感染。

众所周知,被称为生物膜的细菌群落会在植入的医疗器械(例如导管和假肢)上以及在人体的组织上形成,从而在患者体内引起慢性感染,有时甚至危及生命。生物膜极难根除,因为与不可渗透的基质结合在一起,微生物能够抵抗抗生素和其他原本可以消除它们的药剂。

但是,这种新的分子是一种单克隆抗体,它能够打开这些生物膜,从而导致其解离。它是此类药物中首个显示出有望作为抵抗传染性生物膜的免疫治疗策略的药物。

“使用这种新抗体,我们为患有与植入式医疗设备相关的慢性感染或复发性感染(例如尿路反复感染)的患者提供了更好的治疗策略,”法医学博士Cagla Tukel解释说LKSOM的微生物学和免疫学系教授,也是这项新研究的资深作者。

这项研究在线发表在《自然通讯》杂志上。

新抗体名为3H3,是由兰克瑙医学研究所教授,新研究的合著者Scott K. Dessain,医学博士从健康的人类受试者中分离出来的。博士Dessain和Tukel对3H3附着于β-淀粉样蛋白的能力感兴趣,β-淀粉样蛋白是一种在阿尔茨海默氏病中异常起作用的粘性蛋白。称为卷曲的淀粉样蛋白形式由细菌细胞分泌,是生物膜的主要成分。细菌淀粉样蛋白的卷曲作用就像胶水一样,使细菌细胞彼此粘附并在表面形成连续的薄膜。

在人体传染性沙门氏菌鼠伤寒沙门氏菌生物膜的实验中,该膜在人的肠道和医疗器械上形成生物膜,Tukel博士的团队发现3H3引起的淀粉样蛋白结合破坏了生物膜的形成,导致了生物膜内细菌细胞的分离。然后,研究人员在感染了与导管相关的鼠伤寒沙门氏菌生物膜的小鼠中测试了该抗体。在这些动物中,注射3H3也会导致生物膜解离,并且在进行抗生素治疗后,可以迅速根除动物体内的单个细菌细胞。

当前没有临床上用于破坏生物膜的现有疗法。图克尔博士的团队在这里表明,尽管3H3破坏了生物膜,但它也阻止了离解细菌进入循环系统,在循环系统中它们可能导致败血症。发现3H3与单个细菌细胞结合,促进其被免疫细胞摄取。因此,这种新颖的方法具有降低败血症风险的潜力。

图克尔博士说:“我们对这些发现感到非常兴奋。”“迫切需要一种可与低剂量抗生素或其他抗微生物剂一起使用的免疫疗法,以在感染环境中安全有效地根除生物膜。”

Tukel博士及其同事计划下一步在各种生物膜上测试3H3。由于许多重要的致病细菌在其生物膜中会产生卷曲或类似卷曲的淀粉样蛋白,例如大肠杆菌,金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌,因此这种新颖的免疫疗法有可能应用于多种感染。

图克尔博士说:“我们也在开发一种临床方法。”“我们在动物中的临床前发现是有希望的,并且我们已经确定了临床开发的明确途径。”

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