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理大破解肺炎克雷伯菌致病機制 治療超級細菌應對抗生素抗藥性

健康

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抗生素是治療細菌感染有效藥物,但有细菌開始出現了「抗生素抗藥性」(Antibiotic resistance),對多種抗生素具耐藥性的細菌,有時被稱為「超級細菌」(Superbugs)。最近,香港理工大學(理大)科研團隊發現兩種治療超級細菌的新方案,顯示出良好療效和臨床應用潛力。研究結果發表在兩份著名期刊;分別為《自然》旗下期刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》以及《Journal of Infection》。
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(圖片來源:shutterstock)

超級細菌成全球公共衛生威脅

超級細菌對抗生素產生抗藥性,被稱為「抗生素抗藥性」,有時也被稱為「超級細菌」。世界衛生組織多次警告,超級細菌感染可能引發下一波公共衛生災難。這些細菌從正常菌群或人體內的細菌演變而來,能感染多個組織和器官。尤其在免疫系統脆弱時,感染的風險更高。超級細菌在醫院和社區傳播,對公共衛生構成深遠威脅,其嚴重程度甚至超過新冠疫情。

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(圖片來源:受訪者提供)

肺炎克雷伯菌:具高毒力的抗藥性病原體

目前被歸類為「超級細菌」中最具威脅性的病原體是「肺炎克雷伯菌」(Klebsiella Pneumoniae),其具有高度抗藥性和高毒力。2017年,香港理工大學的研究團隊發現了肺炎克雷伯病原菌的一個新變異株,被稱為多重耐藥和超強毒力的肺炎克雷伯菌(CR-hvKP)。即使是健康的人受到感染,也可能難以治愈而導致死亡。CR-hvKP不僅具有多重耐藥性,還具有高度侵入性。根據中國內地的多項研究,CR-hvKP感染的死亡率高達25-45%。因此,許多醫學專家將CR-hvKP列為「最迫切威脅人類健康」的隱患。

研究揭示肺炎克雷伯菌致病機制

該研究團隊經過多年的深入研究,揭示了CR-hvKP的致病機制,並在療法設計上取得了突破。他們確定了病原體進入宿主後的相互作用關鍵因素,以及在感染過程中觸發免疫反應的性質。具體而言,研究團隊發現了病原體觸發「細胞激素風暴」的信號途徑,這個信號又會引發患者體內不受控制的免疫細胞反應,最終演變成致命的感染性休克。

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阿斯匹靈抑制炎症細胞侵入肺部

進一步的實驗發現,抑制細胞激素風暴的爆發,可以顯著降低感染患者的死亡率。研究小組研究了乙醯水楊酸(ASA)類的抗炎劑,發現ASA能有效抑制CR-hvKP感染小鼠中的細胞激素風暴。ASA一直被廣泛用於緩解輕度到中度的疼痛和炎症,也就是俗稱的「阿斯匹靈」。ASA的使用可以抑制炎症細胞侵入肺部,大大減少細胞激素風暴的發生,從而減少感染性休克的風險。這是全球首次提出利用免疫抑制劑治療CR-hvKP感染的學術報告,將成為設計臨床治療的重要指南。

抗生素+消炎藥共同治療

雖然ASA對於CR-hvKP感染患者具有保護作用,可以避免感染性休克的發生,但它無法徹底根治病原體。因此,研究團隊探索了ASA和其他抗生素聯合治療的可能性,並加入了一種有效的抗菌藥物,以增強ASA的療效。然而,CR-hvKP對所有已知的抗生素都具有耐藥性,重新開發新的抗生素並不可行。因此,陳聲教授團隊在另一個獨立但相關的研究中,通過藥物重新定位的方法,尋找具有抗菌作用或與現有處方抗生素有協同作用的非處方抗菌藥物,以增強其活性。結果,他們成功篩選出了用於治療愛滋病病毒(HIV)感染的藥物zidovudine,並結合抗生素rifampicin以根除CR-hvKP。藥物重新定位的優點在於不需要經過漫長的新藥開發和審批週期,患者可以更快受到惠益。預計zidovudine/rifampicin的組合可以與ASA一起使用,治療致命的CR-hvKP感染。

同時找出了兩種具有潛力的治療方案

陳聲教授表示:「我們很高興在發現CR-hvKP菌株僅僅五年後,就同時找出了兩種具有潛力的治療方案,可以單獨使用或混合應用,以化解這種病原體的威脅。最重要的是,及時治療不僅可以降低感染的死亡率,還可以減少病原體的傳播。」他補充說,這些研究結果將進行臨床驗證,相信最終將惠及患者,顯著降低CR-hvKP感染的死亡率。

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