靶向雙功能廣譜反義抗菌劑的設計合成及抗菌作用研究

《靶向雙功能廣譜反義抗菌劑的設計合成及抗菌作用研究》是依託中國人民解放軍第四軍醫大學，由羅曉星擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：靶向雙功能廣譜反義抗菌劑的設計合成及抗菌作用研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：羅曉星
• 依託單位：中國人民解放軍第四軍醫大學

中文摘要

耐藥致病菌在全世界範圍內的播散，使感染性疾病成為危害全人類健康的嚴重災難,一些細菌已經演變為難以控制的超級細菌，一旦人類感染這類細菌，患者可能會面臨無藥可治的境地。因此尋找和研製有效控制耐藥細菌感染的新策略和新藥物，是當今世界各國科學家緊迫的研究目標。本課題針對目前臨床感染中最常見、危害性大、耐藥率高的多種耐藥細菌為攻擊目標，從全新的思路入手，分別設計合成：1.抗細菌RNA聚合酶Sigma因子mRNA的肽核酸，2.特異識別細菌膜表面QseC蛋白的配體LED209，3.促進細菌細胞膜通透性的透膜肽。將上述三種活性分子與G1.0樹形聚合物載體相結合，首次創製出全新的具有準確靶向、高效轉運、特異阻斷細菌致病基因表達的廣譜反義抗菌劑- - 樹形聚合物與透膜肽介導的反義肽核酸，研究其抗菌活性、抗菌譜和作用機理。本課題旨在為新型抗耐藥菌藥物的研製提供新思路和新策略，為耐藥細菌感染治療探索新途徑。

結題摘要

背景：革蘭陰性桿菌（GNB）和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）是引起醫院和社區獲得性感染的重要致病菌，是導致感染死亡率驟升的首要原因。多重耐藥（MDR）GNB和MRSA的廣泛傳播迫使我們必須尋找新的治療策略應對MDR感染。目的和方法：在本課題的研究中，我們以當前臨床感染中最常見、耐藥發生率和耐藥強度最高的六種GNB和MRSA為研究對象，以上述細菌體內共有的編碼RNA聚合酶σ70因子的基因rpoD為靶點，設計併合成抗rpoD的肽核酸，將其與透膜肽（CPP）共價連線製備成反義抗rpoD因子肽核酸（anti-rpoD pPNA），在體外觀察其抗菌譜、抗菌活性和穩定性，及其是否誘導細菌耐藥等效應，同時，與最先報導攜帶NDM-1耐藥基因超級細菌的實驗室合作，證實anti-rpoD pPNA抗NDM-1超級細菌的有效性；在體內觀察anti-rpoD pPNA對多重耐藥感染動物的保護效應。結果：結果發現新的可作為作為廣譜反義抗革蘭氏陰性菌劑和MRSA的新靶點，即為編碼細菌RNA聚合酶σ70因子的基因rpoD，最優的反義PNA的靶序列分別為該基因序列起始部位第1-10核酸序列和第233至242共10個核酸序列；我們篩選得到anti-rpoD pPNA 0106並證實其在體內外具有廣譜反義抗革蘭氏陰性細菌作用，尤其是首次證實了其對攜帶NDM-1耐藥基因的超級細菌的殺菌活性；證實其抗菌作用主要通過抑制rpoD，繼而減少σ70因子的表達，進一步抑制革蘭氏陰性細菌生存相關基因和致病相關基因的表達，發揮抗菌作用；同時，以rpoD為靶點的反義PNA抗菌劑具有不易誘導耐藥性的優點；我們篩選得到並證實anti-rpoD PPNA2332體外具有抗MRSA活性，對MRSA感染的真核細胞起到保護作用。結論：編碼細菌RNA聚合酶σ70因子的基因rpoD可作為廣譜反義抗菌劑的新靶點，透膜肽介導的anti-rpoD pPNA可在體內外有效抑制多重耐藥菌，這些結果為抗耐藥菌藥物的研製提供新思路和新策略，為耐藥細菌感染治療探索新的路徑。