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港大發現治療耐藥性金黃葡萄球菌感染的新型非抗生素類藥物

2017年09月07日

 

抗生素的濫用已經導致多重抗藥性細菌的廣泛傳播，包括耐藥性金黃葡萄球菌（耐甲氧西林金黃葡萄球菌 / MRSA）。傳統抗生素在殺滅細菌的同時，有機會導致病菌出現耐藥性，因此抗生素並不是一個有效和可持續使用的控制感染方法，世界各地的研究人員一直努力尋找不會引起抗生素耐藥的治療替代方案。利用突破性的概念和最先進的技術，香港大學（港大）的研究團隊最近發現了治療耐藥性金黃葡萄球菌感染的新型非抗生素類藥物。

於2009年，香港大學李嘉誠醫學院微生物學系講座教授、霍英東基金教授（傳染病學）袁國勇教授倡導一個開創性的研究項目，研發針對抗生素耐藥性的新治療方案。此項目由香港大學李嘉誠醫學院微生物學系副教授高一村博士帶領，是世界上首個使用化學遺傳學先進技術處理 MRSA感染的研究。此重大的發現最近在瑞士日內瓦召開的第四屆國際感染預防會議ICPIC 2017上榮獲學術創新一等獎，是首次有香港研究團隊獲頒此殊榮。研究結果亦剛於2017年9月在微生物學領域國際權威期刊《mBio》上發表。

耐藥性金黃葡萄球菌

耐藥性金黃葡萄球菌是一種對甲氧西林抗生素產生耐藥性的細菌株，並對常用的抗生素如苯唑西林、青霉素、阿莫西林和頭孢菌素等產生耐藥性。不正確使用抗生素是導致病菌出現耐藥性的原因之一。耐藥性金黃葡萄球菌一般引致皮膚和軟組織感染，如膿疱、膿瘡、膿腫或傷口感染。感染部位會出現紅腫、觸痛或流膿。嚴重者可引致敗血病、肺炎或壞死性筋膜炎等。

研究方法

港大研究團隊針對超過50,000個結構多樣的小分子化合物對耐甲氧西林金黃葡萄球菌進行了高通量篩選，以鑑定能夠降低金黃葡萄球菌致病因子的化合物。研究團隊發現了全新的葡萄球菌黃素合成抑製劑─NP16能有效降低葡萄球菌黃素的合成。葡萄球菌黃素是金黃葡萄球菌的顏色來源，同時在入侵過程中協助細菌感染，並協助細菌抵抗活性氧（ROS）和中性粒細胞的殺菌作用。研究團隊通過突變研究和結合液相質譜聯用技術的酶活性研究，成功鑑定了NP16的分子標靶─ 脫水鯊烯脫氫酶（CrtN），研究團隊接下來通過體外細胞水平檢測和動物體內研究進一步測試NP16的有效性。

研究結果及重要性

活性氧是人體內的吞噬細胞，用作清除細菌和多種致病微生物的分子工具。而金黃葡萄球菌產生的葡萄球菌黃素擁有對抗這些宿主防禦性分子的功能。港大研究團隊發現crtN基因突變後，葡萄球菌黃素生產能力受影響，導致細菌更容易被中性粒細胞清除，這反映在小鼠感染模型上沒有葡萄球菌黃素的細菌致病能力降低，由此確認了CrtN對於金黃葡萄球菌在動物體內存活的重要性。

研究團隊發現的全新葡萄球菌黃素合成抑製劑NP16可削弱細菌在氧化應激情況下的存活能力。金黃葡萄球菌經NP16處理後更容易被中性粒細胞清除。在小鼠感染細菌模型中，經NP16處理，有助宿主免疫系統更容易清除致病的細菌。此高效能先導化合物有望開發成為抗致病因子藥物，用於治療金黃葡萄球菌及其他多重抗藥性金黃葡萄球菌導致的感染。

香港大學李嘉誠醫學院微生物學系副教授高一村博士表示：「我們相信致病因子脫水鯊烯脫氫酶（CrtN）可提供一個全新治療金黃葡萄球菌的標靶藥物。化合物 NP16作為CrtN的有效的抑製劑，有助免疫系統清除金黃葡萄球菌。由於化合物本身並沒有殺菌作用，因此有助降低耐藥性的產生和傳播。我們使用非抗生素類藥物治療MRSA感染，通過減低細菌的感染能力，令免疫系統能有效清除感染细菌，為治療多重抗藥性細菌感染提供了新的希望和策略。」

有關研究團隊及資助

此研究項目獲食物及衞生局控制傳染病研究基金（RFCID）和醫療衞生研究基金（HMRF）的資助。研究由香港大學李嘉誠醫學院微生物學系副教授高一村博士領導，其他圑隊成員包括香港大學李嘉誠醫學院微生物學系博士後研究員高鵬博士及加拿大不列顛哥倫比亞大學微生物及免疫學學系Julian Davies 教授。

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